Электромагнитные явления

9.1. Виток площадью 2 см² расположен перпендикулярно магнитным силовым линиям поля, индукция которого равна 0,5 Тл, и за 50 с убывает равномерно до 0,1 Тл. Определить ЭДС индукции в витке. Ответ выразить в микровольтах. Ответ: 1,6 мкВ. (1 балл)

9.2. Определить магнитный поток, пронизывающий контур рамки площадью 20*15 см², если магнитная индукция поля 0,1 Тл, а плоскость рамки составляет угол 30⁰ с направлением магнитных силовых линий. Ответ выразить в милливеберах. Ответ: 1,5 мВб. (1 балл)

9.3. Какое количество витков должна иметь катушка индуктивности, чтобы при изменении магнитный потока от 24 мВб до 56 мВб за 0,32 с в ней индуцировалась ЭДС 30 В? Ответ: 300. (1 балл)

9.4. Соленоид содержит 200 витков с площадью поперечного сечения 80 см² каждый. Индукция магнитного поля внутри соленоида увеличивается за 0,1 с от 2 Тл до 6 Тл. Определить среднее значение ЭДС индукции в обмотке соленоида. Ответ: 64 В. (1 балл)

9.5. За какое время изменится ток в катушке индуктивности на 0,3 А, если индуктивность ее 0,1 Гн, а ЭДС самоиндукции, возникающая при изменении тока, 3 В? Ответ выразить в миллисекундах. Ответ: 10 мс. (1 балл)

9.6. Магнитный поток, пронизывающий контур проводника сопротивлением 0,24 Ом, изменился за 0,5 с на 0,6 Вб. Определить силу индукционного тока. Ответ: 5 А. (1 балл)

9.7. На обмотку ротора электродвигателя, содержащую 50 витков, при прохождении по нему тока 20 А действует со стороны магнитного поля сила 40 Н. Определить индукцию магнитного поля, если длина проводника одного витка обмотки равна 20 см. Ответ: 200 мТл. (1 балл)

9.8. Катушка диаметром 40 см находится в переменном магнитном поле. При изменении индукции магнитного поля на 127,4 Тл в течение 2 с в обмотке катушки возбуждается ЭДС 200 В. Сколько витков имеет катушка? Ответ: 25. (2 балла)

9.9. Ток в катушке уменьшается с 10 А до 6 А, а энергия магнитного поля при этом уменьшилась на 4 Дж. Определить индуктивность катушки. Ответ: 125 мГн. (2 балла)

9.10. Определить индуктивность катушки сопротивлением 3,5 Ом, на которой поддерживается постоянное напряжение 7 В, а при размыкании цепи выделяется энергия 15 Дж. Ответ: 7,5 Гн. (2 балла)

9.11. Определить магнитный поток поля, в котором при силе тока 2,5 А, возникает энергия 10 Дж. Ответ: 8 Вб. (2 балла)

9.12. Определить энергию магнитного поля, в котором магнитный поток 2,5 Вб создается при силе тока 6,8 А. Ответ: 8,5 Дж. (2 балла)

9.13. Проводник длиной 10 см с током 15 А перемещается в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл на расстояние 20 см. Какая максимальная работа совершается при перемещении этого проводника? Ответ: 150 мДж. (2 балла)

9.14. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл расположен горизонтально проводник длиной 20 см и массой 2 г. Линии магнитной индукции горизонтальны и перпендикулярны к проводнику. Какой силы ток нужно пропустить по проводнику, чтобы он завис в воздухе? Ответ: 1 А. (2 балла)

9.15. По квадратной рамке со стороной 1 м движется без нарушения контакта со скоростью 10 м/с перемычка, сопротивление которой 0,5 Ом. Сопротивление рамки мало. Линии магнитной индукции образуют с плоскостью рамки угол 30⁰ . Определить силу тока в перемычке, если магнитная индукция равна 0,5 Тл. Ответ: 5 А. (2 балла)

9.16. Какая работа совершается при перемещении проводника длиной 2 м с током 10 А в магнитном поле, индукция которого 15 мТл, если проводник расположен перпендикулярно магнитным силовым линиям, а перемещение происходит под углом 30⁰ к силовым линиям на расстояние 20 см. Ответ выразить в миллиджоулях. Ответ: 30 мДж. (2 балла)

9.17. Какая работа совершается при перемещении проводника длиной 5 см с током 6 А на расстояние 40 см в магнитном поле с индукцией 2 Тл, если перемещение происходит вдоль оси, действующей на проводник со стороны магнитного поля, а угол между направлением линии магнитной индукции и направлением тока в проводнике равен 30⁰. Ответ выразить в миллиджоулях. Ответ: 120 мДж. (2 балла)

9.18. Под влиянием магнитного поля в нем движется прямолинейный проводник, сечение которого 1 мм², с ускорением 2 м/с². Проводник расположен перпендикулярно магнитным силовым линиям и по нему идет ток 1 А. Определить индукцию магнитного поля, если плотность материала проводника 2500 кг/м³. Ответ: 5 мТл. (2 балла)

9.19. Определить ЭДС индукции, возникающую на крыльях самолета, если самолет летит горизонтально со скоростью 900 км/ч в магнитном поле Земли. Вертикальная составляющая индукции земного магнитного поля равна 50 мкТл, размах крыльев самолета 40 м. Ответ: 0,5 В. (2 балла)

9.20. Какой должна быть длина активной части проводника, движущегося в магнитном поле с индукцией 0,8 Тл перпендикулярно магнитным силовым линиям со скоростью 10 м/с, чтобы в нем индуцировалась ЭДС 8 В? Ответ: 1 м. (2 балла)

9.21. Проводник длиной 25 см перемещается вертикально с постоянной скоростью 5 м/с в магнитном поле, силовые линии которого образуют с вертикалью угол 30⁰. Индукция магнитного поля равна 0,8 Тл. Определить ЭДС индукции в проводнике. Ответ: 0,5 В. (2 балла)

9.22. Трактор идет со скоростью 27 км/ч. Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 50 мкТл. Определить разность потенциалов на концах передней оси длиной 2,4 м. Ответ выразить в милливольтах. Ответ: 0,9 мВ. (2 балла)

9.23. В магнитном поле с индукцией 0,05 Тл вращается стержень длиной 1 м с угловой скоростью 20 рад/с. Ось вращения проходит через конец стержня и параллельная магнитным силовым линиям. Определить разность потенциалов в концах стержня. Ответ выразить в единицах СИ с точностью до десятых. Ответ: 0,5 В. (2 балла)

9.24. Проводник с активной длиной 15 см движется со скоростью 10 м/с в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл перпендикулярно магнитным силовым линиям. Какая сила тока возникает в проводнике, если его замкнуть накоротко? Сопротивление проводника 0,5 Ом. Ответ: 6 А. (2 балла)

9.25. В однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл равномерно вращается металлический стержень длиной 1 м вокруг оси, проходящий через один из его концов. Плоскость вращения стержня перпендикулярна вектору магнитной индукции. При какой частоте вращения стержня ЭДС индукции на его концах будет равна 2 В? Ответ выразить в оборотах в секунду. Ответ: 1,3 об/с. (2 балла)

9.26. Определить магнитный поток, пронизывающий соленоид, содержащий 1000 витков диаметром 3,57 см, в магнитном поле с индукцией 1,6 Тл, если силовые линии магнитной индукции образуют с осью соленоида угол 60⁰. Ответ выразить в единицах СИ с точностью до десятых. Ответ: 0,8 Вб. (2 балла)

9.27.В однородном магнитном поле с индукцией 20 мкТл из проводника длиной 2 м с сопротивлением 1 Ом сделали квадрат, плоскость которого перпендикулярна вектору магнитной индукции. Какой заряд протек по проводнику в этом случае? Ответ: 5 мкКл. (2 балла)

9.28. Определить среднее значение ЭДС индукции в кольце радиусом 5 см, если это кольцо, расположенное перпендикулярно магнитным силовым линиям в магнитном поле с индукцией 1 Тл, повернуть на 90⁰ за 0,4 с. Ответ выразить в милливольтах. Ответ: 20 мВ. (2 балла)

9.29. Проволочная рамка находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно магнитным силовым линиям. При повороте рамки на 1/4 оборота за 0,7 с в ней находится средняя ЭДС индукции 80 мВ. Определить площадь контура рамки. Ответ выразить в единицах СИ с точностью до десятых. Ответ: 0,6 м². (2 балла)

9.30. Электрон влетает в магнитное поле с индукцией 0,2 мТл со скоростью 1 Мм/с перпендикулярно магнитным силовым линиям. Определить радиус кривизны траектории электрона. Ответ выразить в сантиметрах с точностью до десятых. Ответ: 2,8 см. (2 балла)

9.31. Электрон влетел в магнитное поле со скоростью 20 Мм/с и начал двигаться по окружности радиуса 5,7 мм. Определить значение магнитной индукции поля. Ответ: 20 мТл. (2 балла)

9.32. Перекладина длиной 20 см и массой 15 г подвешена горизонтально на двух невесомых проводниках в вертикальном магнитном поле с индукцией 0,15 Тл. К перекладине подводят ток 5 А. На какой угол отклонятся проводники с перекладиной от вертикали? Ответ выразить в градусах. Ответ: 45⁰. (2 балла)

9.33. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл расположен горизонтальный проводник длиной 20 см и массой 2 г. Какой силы ток нужно пропустить через проводник, чтобы он начал подниматься вверх с ускорением 3 м/с², если силовые линии магнитного поля горизонтальны и направлены перпендикулярно к проводнику. Ответ: 1,3 А. (2 балла)

9.34. Жесткая проводящая рамка квадратной формы лежит на горизонтальной непроводящей поверхности и находится в магнитном поле, силовые линии которого параллельны двум сторонам рамки. Масса рамки 20 г, длина ее стороны 4 см, индукция магнитного поля 0,5 Тл. Определить силу тока в рамке, при которой одно из сторон начнет подниматься. Ответ: 5 А. (3 балла)

9.35. Прямолинейный проводник с током поднимается вертикально вверх в однородном магнитном поле с индукцией 3 Тл. Силовые линии магнитного поля составляют угол 30⁰ с вертикально. Скорость проводника за 2 с изменяется на 10 м/с. Определить длину проводника, если масса его 3 кг, а сила тока 5 А. Ответ: 6 м. (3 балла)

9.36. В магнитном поле перпендикулярно к магнитным силовым линиям проводник сечением 20 мм² с током 10 А. При каком значении магнитной индукции он будет подниматься с ускорением 1 м/с², если выполнен проводник из меди, а силовые линии магнитного поля горизонтальны? Ответ: 0,2 Тл. (3 балла)

9.37. Металлическая штанга длиной 1 м и массой 1,5 кг подвешена на двух одинаковых упругих пружинах с коэффициентом упругости 380 Н/м каждая. Вся система находится в магнитном поле с индукцией 0,8 Тл, силовые линии которого расположены перпендикулярно плоскости. Найти общее удлинение каждой пружины при пропускании через проводник тока 6 А. Ответ: 2,6 см. (3 балла)

9.38. По П-образной рамке, помещенной в однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости рамки, движется без трения с постоянной скоростью 2 м/с перемычка, сопротивление которой 200 Ом. К перемычке приложена сила F=4 Н. Определить силу тока в перемычке. Сопротивление рамки не учитывать. Ответ: 0,2 А. (3 балла)

9.39. По двум вертикальным сторонам П-образной рамки, находящейся в горизонтальном магнитном поле, силовые линии которого перпендикулярны плоскости рамки, скользит без трения, не теряя электрического контакта, проводник длиной 1 м, массой 10 г, сопротивлением 4 Ом. Магнитная индукция поля 2 Тл. Определить скорость проводника, считая ее постоянной. Ответ: 10 см/с. (3 балла)

9.40. Гибкий замкнутый проводник сопротивлением 100 Ом образует квадрат со стороной 10 см. Проводник помещен в магнитное поле с индукцией 5 Тл так, что силовые линии перпендикулярны плоскости квадрата. Какой заряд протечет по проводнику, если из квадрата сделать равносторонний треугольник, не меняя плоскости его расположения? Ответ выразить в микрокулонах. Ответ: 113,3 мкКл. (3 балла)

9.41. Проволочное кольцо радиуса 30 см, имеющее сопротивление 2 Ом, расположено в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно магнитным линиям. Определить заряд, протекший через кольцо при повороте на 180⁰ вокруг одного из диаметров. Ответ выразить в милликулонах. Ответ: 28 мКл. (3 балла)

9.42. В однородном магнитном поле, индукция которого 1 Тл, находится плоский виток площадью 50 см², расположенный перпендикулярно магнитным силовым линиям. Сопротивление витка 0,5 Ом. Какой заряд протечет по витку, если поле исчезнет? Ответ: 10 мКл. (3 балла)

9.43. Плоская проволочная рамка имеет форму квадрата со стороной 10 см. Сопротивление рамки 1 Ом. Рамка находится в магнитном поле с индукцией 0,9 Тл, перпендикулярной плоскости рамки. Затем рамку изгибают в прямоугольник со сторонами, отношение которых равно 1:2. Определить заряд, протекающий в рамке. Ответ: 1 мКл. (3 балла)

9.44. Катушка диаметром 5 см, имеющая 1000 витков, помещена в однородное магнитное поле, параллельное ее оси. Индукция поля меняется с постоянной скоростью 10 мТл/с. К концу катушки подключен конденсатор емкостью 10 мкФ. Определить заряд конденсатора. Ответ выразить в микрокулонах. Ответ: 0,2 мкКл. (3 балла)

9.45. Короткозамкнутая катушка, состоящая из 1000 витков, помещена в магнитное поле, линии индукции которого направлены вдоль оси катушки. Индукция магнитного поля меняется со скоростью 5 мТл/с. Площадь поперечного сечения катушки 40 см², сопротивление катушки 160 Ом. Определить мощность тепловых потерь. Ответ выразить в микроваттах с точностью до десятых. Ответ: 2,5 мкВт. (3 балла)

9.46. Два проволочных кольца, выполненные из одного материала, имеющие равные массы, на разные диаметры, расположены в магнитном поле, индукция которого линейно зависит от времени. Во сколько раз индукционный ток в большом кольце больше индукционного тока в большом кольце, если отношение диаметров колец равно 2:1? Сделайте соответствующий вывод. Ответ: 1. (3 балла)

9.47. Два неподвижных параллельных горизонтальных стержня находятся на расстоянии 1 м друг от друга в вертикальном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. На стержнях лежит перпендикулярно к ним металлический проводник массой 0,5 кг. С каким ускорением будет двигаться проводник со стержнем, если по нему пропустить ток 50 А, а коэффициент трения между проводником и стержнем равен 0,2? Ответ: 8 м/с². ( балла)

9.48. В однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл находится проволочный контур площадью 20 см². Плоскость контура перпендикулярна магнитным силовым линиям. К контуру подключен гальванометр. При повороте контура в положение, при котором плоскость его стала параллельной силовым линиям, через гальванометр протек заряд 200 мкКл. Определить сопротивление контура. Ответ: 0,5 Ом. (3 балла)

9.49. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1 кВ, влетает в однородное магнитное поле с индукцией 1,2 мТл перпендикулярно магнитным силовым линиям. Определить радиус кривизны траектории электрона. Ответ выразить в сантиметрах с точностью до целых. Ответ: 9 см. (3 балла)

9.50. Протон, влетая в камеру Вильсона перпендикулярно магнитным силовым линиям, оставляет след в виде дуги радиусом 2,5 м. Индукция магнитного поля, в которой находится камера Вильсона, постоянна во всех точках и равна 1,67 Тл. Определить кинетическую энергию протона. Ответ: 835 МэВ. (3 балла)

9.51. Электрон влетает в область с однородным электростатическим полем и однородным магнитным полем. Напряженность электростатического поля 60 кВ/м, энергия электрона 1 кэВ. Скорость электрона перпендикулярна линиям напряженности электростатического поля. Определить значение и направление индукции магнитного поля, при которой электрон пролетит эту область, не испытывая отклонения. Ответ выразить в миллитесла. Ответ: 3 мТл. (3 балла)

9.52. Точечный заряд влетает со скоростью 100 м/с в однородном электрическом поле и перпендикулярное ему однородное магнитное поле так, что скорость электрона перпендикулярна силовым линиям и магнитного и электрического полей. При каком значении индукции магнитного поля движение заряда будет прямолинейным, если напряженность электрического поля 1 кВ/м²? Ответ: 10 Тл. (3 балла)

9.53. Во сколько раз период обращения протона больше периода обращения электрона в одном и том же магнитном поле, если скорости их одинаковы? Ответ дать с точностью до целых. Ответ: 1835. (3 балла)

9.54. В магнитном поле, индукция которого равномерно увеличилась от 0 до 2 Тл за 0,2 с, находится контур площадью 200 см² с источником тока, ЭДС которого 1 В. Плоскость контура перпендикулярна магнитным силовым линиям. Полное сопротивление контура 4 Ом. Какое количество теплоты выде­лится в контуре за это время? Ответ: 32 мДж. (3 балла)

9.55. По горизонтальным параллельным рельсам, расстояние между кото­рыми 10 см, скользит без трения перемычка массой 50 г. Рельсы соеди­нены резистором с сопротивлением 2 Ом и помещены в вертикальное магнитное поле с индукцией 2 Тл. Перемычке сообщают скорость 10 см/с. Какое расстоя­ние пройдет перемычка до остановки? Ответ: 25 см. (4 балла)

9.56. По двум вертикальным параллельным рейкам, замкнутым в верхней части через резистор с сопротивлением 1,1 Ом и батарею с ЭДС 1 В, равномерно скользит стержень длиной 10 см, массой 10 г. Система находится в горизонтальном магнитном поле с индукцией 1 Тл. Определить количество тепла, выделяющегося ежесекундно на резисторе. Ответ: 1,1 Дж. (4 балла)

9.57. В однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл находится прямоугольная рамка, плоскость которой перпендикулярна к магнитным силовым линиям. Сопротивление рамки 0,25 Ом. Какая мощность затрачивается при выдерживании рамки из магнитного поля с постоянной скоростью 6,2 м/с перпендикулярно к направлению магнитных силовых линий, если поле имеет резко очерченную границу, а сторона рамки длиной 20 см параллельна этой границе? Ответ выразить в единицах СИ с точностью до десятых. Ответ: 24,6 Вт. (4 балла)

9.58. На двух горизонтальных медных рельсах покоится медный стержень., расположенный перпендикулярно к каждому из них. Вся конструкция находится в магнитном поле, индукция которого направлена вертикально вверх и равна 1 Тл. Стержень начинают двигать вдоль рельсов со скоростью 1,4 м/с. На сколько градусов по шкале Цельсия нагреется стержень за 1 с? Удельная теплоемкость меди 390 ДЖ/(кг*К), удельное сопротивление меди 1,75*10^-8 Ом*м. Ответ: 33 ⁰С. (4 балла) 114

9.59. С какой скоростью нужно перемещать медный стержень вдоль мед­ных рельсов, чтобы в течение 10 с температура стальной проволоки, замыкаю­щей рельсы, повысилось на 15 °С, если вся система находится в магнитном поле с индукцией 1 Тл, направленной перпендикулярно плоскости рельсов? Удельная теплоемкость стали 460 Дж/(кг*К), удельное сопротивление стали 56 нОм*м. Со­противлением рельсов и стержня пренебречь. Ответ выразить в единицах СИ с точностью до десятых. Ответ: 0,5 м/с. (4 балла)

9.60. По двум параллельным проводникам, находящимся на расстоянии 0,5 м друг от друга, перемещают с постоянной скоростью 2 м/с металлическую перемычку. Между левыми концами проводников включены последовательно два конденсатора, причем емкость одного из них в 2 раза больше емкости друго­го. Вся система находится в магнитном поле, перпендикулярном плоскости рас­положения проводников. При каком значении индукции магнитного поля на­пряжение на меньшем конденсаторе достигнет 1 В? Ответ: 1,5 Тл. (4 балла)

9.61. На горизонтальных проводящих стержнях длиной 30 см лежит ме­таллическая перемычка длиной 1 м и массой 50 г. Коэффициент трения между перемычкой и стержнями 0,15. Стержни замкнуты на резистор с сопротивлением 5 Ом. Система помещена в магнитном поле, индукция которого направлена вер­тикально вверх и меняется по закону В = 5Т, где Т - время. Определить момент времени, в который перемычка начнет двигаться. Ответ выразить в миллисекун­дах. Ответ: 50 мс. (4 балла)

9.62. С какой скоростью должен ехать велосипедист, чтобы лампочка в фаре велосипеда, рассчитанная на действующее значение напряжения 2,5 В, све­тилась полным накалом при работе динамо-машины, если диаметр приводного ремня динамо-машины 2 см, в обмотке якоря 2000 витков, площадь одного витка 5 м/с², индукция магнитного поля постоянных магнитов 10 мТл. Ответ выразить в километрах в час с точностью до десятых. Ответ: 12,6 км/ч. (4 балла)

9 63. Проволочное кольцо, состоящее из тонких стального и медного про­водников в форме полуокружности одинаковой длины 31,4 см с равными сече­ниями 1 мм², равномерно вращается с частотой 10 Гц вокруг одного из диамет­ров в магнитном поле, перпендикулярном оси вращения, с индукцией 1 Тл. Оп­ределить мощность тепловых потерь в кольце, если удельные сопротивления стали и меди равны соответственно 98 нОм*м и 17 нОм*м. Ответ выразить в еди­ницах СИ с точностью до целых. Ответ: 54 Вт. (4 балла)

9.64. Источник тока замыкается проволокой длиной 0,5 м и сопротивлени­ем 0,025 Ом, по которой течет ток 4 А. Проволока движется в магнитном поле с индукцией 5 мТл перпендикулярно магнитным силовым линиям. Во сколько раз мощность, затраченная на нагревание проводника, больше мощности, затрачен­ной на передвижение его в магнитном поле, если скорость передвижения посто­янна и равна 0,8 м/с? Ответ: 50. (4 балла)

9.67. В электрическую цепь последовательно включены батарея с ЭДС 12 В, реостат и катушка с индуктивностью 1 Гн. При сопротивлении реостата 10 Ом в цепи протекал постоянный ток. Затем сопротивление реостата начали из­менять так, чтобы ток в цепи уменьшался с постоянной скоростью 0,2 А/с. Ка­ким будет сопротивление цепи через 2 с после начала изменения тока? Внутрен­ним сопротивлением батареи и активным сопротивлением катушки пренебречь. Ответ выразить в единицах СИ с точностью до десятых. Ответ: 15,2 Ом. (4 балла)

9.69. Последовательно с катушкой индуктивности 10 мГн и конденсато­ром емкостью 1 мкФ через ключ подключили батарею с ЭДС 50 В. В начальный момент времени ключ разомкнут, конденсатор не заряжен. Опреде­лить максимальную силу тока в цели после замыкания ключа. Омическим со­противлением пренебречь. Ответ: 0,5 А. (4 балла)

9.70. В зазоре между цилиндрическими полюсами электромагнита при пропускании через электромагнит переменного тока образуется вихревое элек­трическое поле. Определить напряженность этого поля на расстоянии 10 см от осевой линии, соединяющей центры полюсов, если магнитная индукция между полюсами изменяется со скоростью 20 Тл/с. Считать, что магнитное поле в этой области однородно. Ответ: 1 В/м. (4 балла)

9.71. Тело массой 1 г с зарядом 20 мКл, прикрепленное к нити длиной 1 м, вращается в вертикальной плоскости. Однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл перпендикулярно этой плоскости. Определить минимальную скорость тела в нижней точке, при которой оно сможет совершить полный оборот. Ответ выра­зить в единицах СИ с точностью до целых. Ответ: 6 м/с (21 м/с). (4 балла)

9.72. Катушка из 100 витков, площадь каждого из которых равна 1 см², расположена в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл и перпендикулярна плоскости витков. Вне поля расположена вторая катушка, соединенная с первой проводниками. Пренебрегая омическим сопротив­лением катушек и проводников, определить силу тока, возникающего в катушках после включения магнитного поля. Индуктивности катушек равны 2 мГн и 3 мГн соответственно. Ответ: 2 А. (4 балла)

9.73. Из провода длиной 2 м и сопротивлением 4 Ом спаяли квадрат, в стороны которого включили источники ЭДС 10 В и 8 В. Цепь помещена в одно­родное магнитное поле, изменяющееся по закону В = 16t, где t - время. Опреде­лить силу тока в цепи (рис.40). Ответ: 0,5 А. (4 балла)

9.74. С наклонной плоскости, угол при основании которой 30°, соскальзы­вает металлическая палочка длимой 1 м. Время движения ее 1 с. Вся система по­мещена в магнитное поле с индукцией 10 мТл, силовые линии которого направ­лены вертикально вверх. Определить разность потенциалов на концах палочки. Ответ выразить в милливольтах с точностью до целых. Ответ: 22 мВ. (4 балла)

9.75. На наклонной плоскости с углом при основании 30° и коэффициен­том трения 0,5 лежит большая шайба массой 100 г с зарядом 5 мКл. Магнитное поле с индукцией 2 Тл перпендикулярно наклонной плоскости. Шайбу отпуска­ют без начальной скорости. Определить установившуюся скорость шайбы. Ответ: 24,7 м/с. (4 балла)

9.76. По двум гладким параллельным шинам, составляющим с горизонтом угол 30°, скользит без трения под действием силы тяжести медная перемычка массой 10 г. Шины замкнуты на резистор сопротивлением 2 Ом. Расстояние ме­жду шинами 20 см. Вся система находится в магнитном поле, индукция которого перпендикулярна плоскости расположения шин и равна 0,5 Тл. Определить ус­тановившуюся скорость перемычки. Ответ: 10 м/с. (4 балла)

9.77. По двум параллельным металлическим направляющим, наклонен­ным под углом 30° к горизонту и расположенным на расстоянии 10 см друг от друга, может скользить без трения металлическая перемычка массой 200 г. На­правляющие снизу замкнуты на незаряженный конденсатор емкостью 0,4 Ф, и вся конструкция помещена в магнитное поле, индукция которого направлена вертикально вверх и равна 4 Тл. В начальный момент перемычка находится на расстояния 50 см от основания “горки”. Какую скорость будет она иметь у ос­нования “горки” при свободном скатывании с нее? Ответ выразить в единицах СИ с точностью до целых. Ответ: 2 м/с. (4 балла)

9.78. По вертикальным проводящим рельсам может скользить без трения контакт массой 100 г и длиной 20 см. Рельсы замкнуты на идеальную катушку с индуктивностью 0,4 Гн и находятся в горизонтальном магнитном поле. Контакт начинает двигаться вниз. При каком значении магнитной индукции максимальная скорость контакта будет равна 10 м/с? Ответ: 1 Тл. (4 балла)

9.79. Перекладина длиной 20 см и массой 24 г подвешена на двух тонких невесомых проводах в вертикальном магнитном поле с индукцией 0,08 Тл. К точкам крепления проводов подведен ток 2,5 А. Длина каждого про­вода 12 см. Провода отклоняют от вертикали на угол 30⁰ и отпускают. Определить скорость перекладины в момент прохождения положения, при которой подводящие провода вертикальны. Ответ: 0,33 м/с. (4 балла)

9.80. Квадратная рамка с током может свободно вращаться вокруг горизонтально расположенной стороны. При включении вертикального магнитного поля рамка отклонилась на угол 30° от вертикали. Чему равна индукция магнит­ного поля, если известно, что рамка выполнена из медной проволоки сечением 2 мм , а сила тока в ней 5 А? Ответ выразить в миллитесла с точностью до целых. Ответ: 41 мТл. (4 балла)

9.83. Отрицательно заряженная частица влетает в область однородного магнитного поля с индукцией 1 мТл, где движется по дуге окружности радиусом 20 см. Затем частица попадает в однородное электрическое поле, где пролетает вдоль направления силовой линии участок с разностью потенциалов 1 кВ. При этом скорость частицы изменяется в 3 раза. Определить конечную скорость час­тицы. Ответ выразить в мегаметрах в секунду. Ответ: 3,75 Мм/с. (4 балла)

9.84. Ионы, ускоренные напряжением 10 кВ, попадают через щель в маг­нитное поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно магнитным силовым линиям. В магнитном поле ионы движутся по дуге окружности и, совершив половину оборота, попадают на фотопластинку. На каком расстоянии друг от друга будут следы, образованные однозарядными ионами водорода и гелия? Ответ выразить в сантиметрах. Ответ: 29 см. (4 балла)

9.85. Альфа-частица влетает перпендикулярно в область поперечного маг­нитного поля с индукцией 0,1 Тл. Размер области 0,1 м. Определить скорость частицы, если на выходе из поля после описания в нем дуги частица отклонилась от первоначального направления на угол 30°. Ответ выразить в мегаметрах в се­кунду. Ответ: I Мм/с. (4 балла)

9.86. Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 200 км/с под углом 60° к вектору магнитной индукции, равной 1 мТл. Сколько вит­ков опишет электрон вдоль силовой линии на расстоянии 10 см? Ответ: 14. (4 балла)

9.87. Из электромагнитной пушки, ускоряющее напряжение которой 600 В, вылетает электрон и попадает в магнитное поле с индукцией 1,2 Тл. Линия магнитной индукции составляет угол 30° с направлением скорости электрона. Определить ускорение электрона в магнитном поле. Ответ: 15*10¹⁸ м/с². (4 балла)

9.88. Электрон движется в однородном электрическом поле и в некоторый момент влетает в область, где существует однородное магнитное поле, силовые линии которого параллельны силовым линиям электрического поля. В начальный момент скорость электрона перпендикулярна как границе области, так и на­правлениям полей и равна 3 км/с. Определить скорость электрона в момент вылета его из магнитного поля. Напряженность электрического поля 1 кВ/м, ин­дукция магнитного поля 0,25 Тл.Ответ выразить в километрах в секунду. Ответ: 13 км/с. (4 балла)

9.89. Электрон влетает в область пространства, где имеются электрическое поле с напряженностью 100 В/м и магнитное с индукцией 5 мТл, силовые линии которых параллельны, но противоположно направлены. Определить ускорение электрона в тот момент, когда его скорость равна 100 км/с и направлена под углом 30⁰ к линиям магнитной индукции. Показать на рисунке направление ускорения. Ответ: 47 Тл/с³. (4 балла)

9.90. Электрон движется в области пространства, где имеются электрическое поле с напряженностью 500 В/м и магнитное с индукцией 10 мТл, векторы которых параллельны и одинаково направлены. Определить ускорение электро­на в тот момент, когда скорость его равна 100 км/с и направлена под углом 60° к направлению силовых линий. Показать на рисунке направление ускорения. Ответ: 176 Тл/с². (4 балла)

9.91. Электрон влетел в однородное магнитное поле со скоростью 400 км/с
под углом 60⁰ к вектору магнитной индукции, равной 1 мТл. Определить шаг винтовой линии траектории электрона. Ответ выразить в миллиметрах с точно­стью до целых. Ответ: 7 мм. (4 балла)

9.92. Электрон движется в однородных и постоянных электрическом и
магнитном полях, направленных по оси ОУ. В начальный момент времени электрон пересекает точку начала координат, двигаясь в направлении оси ОХ, перпендикулярной оси ОУ. Определить расстояние, отсчитанное по оси ОУ между вторым и третьим витками электрона, если напряженность электрического поля 40 кВ/см, а индукция магнитного поля 0,2 Тл. Ответ выразить в миллиметрах с точностью до целых. Ответ: 34 мм. (4 балла)

9.93. Из точки А, лежащей на оси прямого соленоида, вылетает электрон со скоростью 50,5 Мм/с под углом 30° к горизонтальной оси соленоида. На рас­стоянии 10 см от точки А расположен вертикальный экран. Индукция магнитного поля соленоида 31,4 мТл. Определить расстояние от оси до точки попадания электрона на экран. Ответ выразить в единицах СИ с точностью до целых. Ответ: 0. (4 балла)

9.94. По наклонной плоскости с углом при основании 30⁰ скользит тело массой 1 кг с зарядом 1 Кл Вся система находится в магнитном поле, силовые линии которого параллельны плоскости, но перпендикулярны направлению движения тела и силе тяжести. Коэффициент трения тела о плоскость равен 0,1. Какую максимальную скорость может развить тело? Ответ выразить в единицах СИ с точностью до десятых. Индукция магнитного поля равна 2 Тл. Ответ: 20,6 м/с. (4 балла)