Сила Ампера. Сила Лоренца. Магнитный поток

1с. Какая сила действует на провод длинной 10 см в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 2 Тл, если ток в проводе 8 А, угол между направлением тока и линиями магнитной индукции 30⁰.

Ответ: 0,8 Н.

2с. Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 150 см² при индукции поля 40 мТл, если это поверхность расположена под углом 45⁰ к вектору индукции.

Ответ: 0,42 мВб

3с. Какая сила действует на электрон, движущийся со скоростью 4 мм/с в магнитном поле индукцией 40 мТл под углом 45⁰ к линиям индукции?

Ответ:18 фН

4с. Определить значение силы, действующей на провод длиной 0,5 м с током 10 А расположенного в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1,2 Тл. Линии индукции поля и ток перпендикулярны.

Ответ: 6Н.

5с. Какая сила действует на электрон, движущийся со скоростью 2000 км/с в магнитном поле индукцией 50 мТл под углом 60⁰ к линиям индукции?

Ответ: 14фН

6с. Какая сила действует на провод длиной 5 см в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 1 Тл, если ток в проводе 10 А, угол между направлением тока и линиями магнитной индукции 60⁰ .

Ответ: 433 мН

7с. На рис.11 представлены взаимодействия магнитного поля с током. Сформулируйте задачу для каждого из приведённых случаев и решите её.

1д. Электрон движется в магнитном поле под углом 40⁰ к линиям индукции со скоростью 4000км/с. Найти магнитную индукцию, если сила, действующая на электрон равна 0,5 пН.

Ответ: 0,8 Тл

2д. На провод при силе тока 25 А действует сила 1 Н. Определите магнитную индукцию в месте расположения провода, если длина провода 20 см. Линии индукции поля и ток перпендикулярны.

Ответ:0,2Тл

3д. Какова площадь поверхности, пронизанной магнитным потоком 5 мВб, если индукция магнитного поля равна 0,2 Тл.

Ответ: 250 см²

4д. С какой скоростью движется электрон в магнитном поле индукцией 20 мТл перпендикулярно линиям индукции, если сила, действующая на электрон равна 40 фН.

Ответ: 12,5 Мм\с

5д. Какова сила тока в проводнике, если однородное магнитное поле с магнитной индукцией 0,4 Тл действует с силой 0,2 Н на участок длиной 20 см. Угол между направлением линий магнитной индукции и проводником с током 45⁰.

Ответ: 3,5 А

6д. Под каким углом к линиям индукции движется протон в магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, если сила, действующая на протон, равна

20 фН при скорости движения 5 Мм/с.

Ответ: 7⁰

1в. Электрон в магнитном поле индукцией 10 мТл описал окружность радиусом 2,5 см. Найти скорость электрона.

Ответ: 44Мм\с

2в. Проводник длиной 10 см перпендикулярен вектору магнитной индукции однородного магнитного поля, модуль которого 40 мТл. Сила тока в проводнике 16 А. Найти работу, которая была совершена при перемещении проводника на 5 см по направлению действия силы Ампера.

Ответ: 3,2 мДж

3в. В горизонтальном магнитном поле находится проводник, расположенный горизонтально какой ток должен идти через проводник длиной 10 см, чтобы он висел , не падая. Индукция поля равна 20 мТл и масса проводника 2 г. Линии индукции поля и ток перпендикулярны.

Ответ: 0,25 Тл

4в. Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии 40 см друг от друга. На них лежит стержень, перпендикулярный рельсам. Какой силы ток надо пропустить по стержню, чтобы он начал двигаться. Индукция магнитного поля 10 мТл. Коэффициент трения стержня о рельсы 0,15, масса стержня 400 г.

Ответ: 15А

5в. Электрон влетает в магнитное поле со скоростью 100 км/с перпендикулярно линиям индукции. Найти индукцию поля, если электрон описал в поле окружность радиусом 2 см?

Ответ: 0,3 мкТл

6в. Протон влетает в магнитное поле перпендикулярно его индукции со скоростью 40 км/с и движется по окружности. Определите радиус окружности, если магнитная индукция поля 0,2 Тл.

Ответ: 2,1 мм.

3.5. Электромагнитная индукция.

ЭДС. индукции. Индукции. Индукционный ток. Закон Ленца.

1.с.(18.10.) Металлическое кольцо радиусом 4,8 см расположено в магнитном поле с индукцией 0.012 Тл перпендикулярно к линиям магнитной индукции. На его удаление из поля затрачивается 0,025 с. Какая средняя э.д.с. при этом возникает в кольце?

Ответ: 3,5 мВ.

2.с. (18.11) Проволочная прямоугольная рамка со сторонами 18 и 5 см расположена в однородном магнитном поле перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Определить индукцию этого поля, если при этом исчезновении за 0,015 с в рамке наводится средняя э.д.с 4,5 ·10 ˉ³ В.

Ответ:7,5·10ˉ³ Тл.

3.с.(18.12) Рамка ,содержащая 25 витков, находится в магнитном поле. Определить э.д.с индукции, возникающую в рамке при изменении магнитного потока в ней от 0,098 до 0,013 Вб за 0,16 с.

Ответ: 13В.

4.с.(18.13) В катушке, состоящей из 75 витков, магнитный поток равен 4,8·10ˉ ³Вб. За какое время должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла средняя э.д.с индукции, равная 0,74 В?

Ответ: За 0,49 с.

5.с.(18.14). Сколько витков должна иметь катушка, чтобы при изменении магнитного потока внутри неё от 0,024 до 0,056 Вб за 0,32 с в ней создавалась средняя э.д.с индукции, равная 10 В?

Ответ: 100 витков.

6.с.(18.59).Какая э.д.с. самоиндукции возникает в катушке с индуктивностью 68 мГн, если ток силой 3,8 А в ней уменьшится до нуля за 0,012 с ?

Ответ: 22 В.

1.д.(18.60.).Определить индуктивность катушки, если при уменьшении силы тока на 2,8 А за 62мс в катушке появляется средняя э.д.с. самоиндукции, равная 14 В. Ответ: 0,31 Гн.

2.д.(18.19). Поток магнитной индукции в проводящем контуре, содержащем N = 100 витков изменяется по закону Ф = (2 + 5t)·10ˉ ². Как зависит э.д.с индукции в контуре от времени? Какова сила тока в контуре, если его сопротивление R = 2,5 Ом? Какой физический смысл имеет знак ответа?

Ответ: э.д.с = - 5В. I = 2 А.

3.д.(18.20). Магнитная индукция однородного магнитного поля изменяется по закону

В = ( 2 + 5t ²)·10ˉ ². Определить зависимость магнитного потока и э.д.с. индукции от времени, если контур площадью S = 0,01 м² расположен перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Определить мгновенное значение магнитного потока и э.д.с индукции в конце пятой секунды.

Ответ: Ф = ( 2 + 5t²)·0,0001; Ф(5) =1,27·10ˉ ²Вб; э.д.с. = - 0,001t; э.д.с.(5) = -5·10ˉ ³ В.

4.д.(18.29.).Прямолинейный проводник движется со скоростью 25 м\с в однородном магнитном поле с индукцией 0,0038 Тл перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Чему равна длина проводника, если на его концах имеется разность потенциалов 28 мВ?

Ответ: 29 см.

5.д.(18.30).Прямолинейный проводник длиной 120 см движется в однородном магнитном поле под углом 17º к линиям магнитной индукции со скоростью 15 м\с. Определить индукцию магнитного поля, если в проводнике создается э.д.с. индукции , равная 6,2 мВ.

Ответ:0,0012 Тл.

6.д.(18.31). Прямолинейный проводник длиной 86 см движется со скоростью 14 м\с в однородном магнитном поле с индукцией 0,025 Тл. Определить угол между индукцией поля и скоростью проводника , если в проводнике создается э.д.с, равная 0,12 В.

Ответ: 23º30´

1.в.(18.32). Прямолинейный проводник длиной 20 см движется в однородном магнитном поле, напряженность которого равна

79,6 ·10 ³А\м, со скоростью 2 м\с так, что ось проводника и скорость лежат в плоскости, перпендикулярной к линиям напряженности. Скорость проводника составляет с его осью угол β = 30º. Определить разность потенциалов на концах проводника.

Ответ: 2·10ˉ ²В.

2.в.(18.61.). За какое время в катушке с индуктивностью 240 мГн происходит нарастание силы тока от нуля до 11.4 А, если при этом возникает средняя э.д.с самоиндукции, равная 30 В?

Ответ: за 91 мс.

3.в.(18.64). Определить энергию магнитного поля катушки, содержащей 120 витков, если при силе тока 7,5 А магнитный поток в ней равен 2,3 мВб.

Ответ: 1 Дж.

4.в.(18.65). Определить индуктивность катушки, если при силе тока 6,2 А её магнитное поле обладает энергией 0,32 Дж.

Ответ:17 мГн.

5.в.(18.60). Определить индуктивность катушки, если при уменьшении силы тока на 2,8 А за 62 мс в катушке появляется средняя э.д.с. самоиндукции ,равная 14 В.

Ответ: 0,31 Гн.