Народна Освіта » Фізика » Задачі з фізики. Магнітне поле. Вектор магнітної індукції

НАРОДНА ОСВІТА

Задачі з фізики. Магнітне поле. Вектор магнітної індукції

Приклади розв'язку задач. Магнітне поле. Вектор магнітної індукції

Середній рівень

12.1.0         Чи діє магнітне поле на нерухомий електрон?

12.2.0         Як має рухатися електрон у однорідному магнітному полі, щоб на нього не діяла сила Лоренца?

12.3.0         По проводу (див. рисунок) йде елекіричний струм. В якому напрямі повернеться магнітна стрілка, поміщена в точку А? У точку С?

Задача

12.4.0         По витку проводу (див. рисунок) іде електричний струм. В якому напрямі повернеться магнітна стрілка, поміщена в точ­ку А? У точку С?

12.5.0         Усередині котушки (див. рисунок) вектор індукції магнітного поля напрямлений знизу вгору. Яку з клем (А чи С) підключено до додатного полюса джерела струму?

12.6.   Яка сила діє з боку однорідного магнітного поля з індукцією

ЗО     мТл на прямолінійний провід довжиною 50 см, що знаходиться в полі? Провід утворює прямий кут із напрямом вектора магнітної індукції поля. Сила струму в проводі 12 А.

12.7.   Провідник, сила струму в якому дорівнює 8 А, знаходиться в однорідному магнітному полі. Яка індукція магнітного поля, якщо на прямолінійну ділянку провідника довжиною 10 см, що утворює кут 30° із напрямом вектора магнітної індукції, діє з боку магніт­ного поля сила 10 мН?

12.8.   Провідник, сила струму в якому дорівнює 15 А, знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією 50 мТл. Який кут утво­рює з напрямом вектора магнітної індукції прямолінійна ділянка провідника довжиною 20 см, якщо на цю ділянку діє з боку маг­нітного поля сила 75 мН?

12.9.   Яка сила діє на електрон, що рухається зі швидкістю 60 000 км/с в однорідному магнітному полі з індукцією 0,15 Тл? Електрон рухається перпендикулярно до ліній магнітної індукції поля.

12.10.   Яка сила діє на протон, що рухається зі швидкістю 2 • 106 м/с в однорідному магнітному полі з індукцією 0,1 Тл? Протон руха­ється під кутом 60° до ліній магнітної індукції поля.

 

Достатній рівень

 

12.11.   Притягуються чи відштовхуються проводи тролейбусної лінії, коли по них проходить електричний струм?

12.12.   Провід, сила струму в якому дорівнює 10 А, знаходиться в од­норідному магнітному полі з магнітною індукцією 20 мТл (див. рисунок). Які сили діють на відрізки проводу СД ДЕ, £2?? Довжина кожного з цих відрізків дорівнює 40 см.

Задача

12.13.  Електронний промінь на екрані осцилографа дає світлу точку. До осцилографа (див. рисунок) підносять смуговий магніт. Куди зміститься світла точка?

12.14.  На рисунку показаний напрям руху електрона  та напрям діючої на нього з боку магнітного поля сили Лоренца. Який напрям вектора магнітної індукції  поля?

12.15.  Як змінюються в результаті дії магнітного поля кінетична енергія й імпульс зарядженої частки, що рухається?

12.16.  У провода, що міститься між полюсами магніту, струм іде від А до В (див. рисунок). Куди напрямлена діюча на провід сила Ампера?

Задача

12.17.   В який бік буде повертатися рамка зі струмом, вміщена між полюсами магніту (див. рисунок)?

12.18.   Прямокутна рамка зі струмом знаходиться в однорідному магнітному полі. Доведіть, що рівнодійна сил Ампера, прикла­дених до всіх сторін рамки, дорівнює нулю.

12.19.  Прямокутна рамка зі струмом знаходиться в однорідному маг­нітному полі. Як потрібно повернути рамку, щоб на неї діяв якнай­більший обертаючий момент?

12.20. На рисунках показано провідники зі струмом, що знахо­дяться в магнітному полі. Сформулюйте задачу по кожному з на­ведених рисунків і розв’яжіть її.

Задача

12.21. На рисунках показано провідники зі струмом, що знахо­дяться в магнітному полі. Сформулюйте задачу по кожному з на­ведених рисунків і розв’яжіть її.

Задача

12.22 На рисунках схематично показано різні випадки взаємодії зарядженої частки, що рухається, і магнітного поля. Сформулюйте задачу в кожному випадку і розв’яжіть її.

Задача

12.23. На рисунках схематично показано різні випадки взаємодії зарядженої частки, що рухається, і магнітного поля. Сформулюйте задачу в кожному випадку і розв’яжіть її.

Задача

Задача

12.24.    Середня частина металевого стержня масою 40 г, підвішеного горизонтально на двох проводах, знаходиться в однорідному маг­нітному полі (див. рисунок) з індукцією 40 мТл. Ширина області поля дорівнює 50 см. Замикаючи ключ, через стержень пропус­кають електричний струм. Які напрям струму в стержні та сила струму, якщо після замикання ключа сила натягу проводів: а) зменшилася в 2 рази; б) збільшилася в 2 рази?

12.25.    Горизонтальний провідник масою т = 20 г підвішений за кінці на двох проводах. Середня частина провідника довжиною І = 50 см знаходиться у вертикальному однорідному магнітному полі з індукцією В = 0,1 Тл; проводи знаходяться поза областю магнітного поля. У провіднику протікає струм 1 = 2 А. На який кут а від вертикалі відхиляються проводи?

 

Задача

12.26.   Точка А знаходиться посередині між двома довгими паралельними проводами (див. рисунок). Якщо струм тече тільки в одному з провідників, магнітна індукція поля в точці А дорівнює 10 мТл. Якою стане індукція магніт- ного поля в цій точці, якщо по іншому провіднику пропустити такий самий струм? Розгляньте два випадки: а) напрями струмів однакові; б) напрями струмів протилежні.

12.27.   Довгі прямі проводи 1 і 2 знаходяться в одній площині (проводи ізольовані один від одного в точці перетинання). Точка А знахо­диться на однакових відстанях від обох проводів (див. рисунок). Коли по проводу 1 пропускають струм зліва направо, магнітна ін­дукція поля в точці А дорівнює В0. Якою стане магнітна індукція поля в цій точці, якщо по проводу 2 буде йти такий самий струм: а) вгору; б) вниз?

 

Високий рівень

 

12.33         Через горизонтальний стержень, підвішений на двох про­водах, пропускають електричний струм (див. рис. а). Усю систему поміщають у сильне однорідне магнітне поле, перпендикулярне до площини рисунка. Які з рис. б - г можуть бути правильними? При якому напрямі вектора індукції магнітного поля?

Задача

 

12.34.0   На гладенькій горизонтальній поверхні лежить петля з гнуч­кого проводу. Яку форму прийме ця петля, якщо створити в ній сильний електричний струм?

12.35.0  Прямокутна рамка зі струмом знаходиться в однорідному магнітному полі. Укажіть положення стійкої та нестійкої рівно­ваги рамки.

12.36.0  Прямокутна рамка зі струмом знаходиться в неоднорід­ному магнітному полі. Доведіть, що діючі на сторони рамки сили Ампера втягують її в область більш сильного поля.

12.37.    Прямокутна дротова рамка площею S знаходиться в одно­рідному магнітному полі. Доведіть, що діючий на рамку оберта­ючий момент задається формулою М = BIS*cos а, де В — ін­дукція магнітного поля, І — сила струму в рамці, а — кут між площиною рамки і напрямом вектора магнітної індукції.

11.38.   В однорідному магнітному полі з магнітною індукцією 25 мТл І знаходиться дротове кільце радіусом 2 см, сила струму в якому дорівнює 5 А. При якому положенні кільця на нього діє максимальний обертаючий момент? Знайдіть значення цього обертаючого моменту.

11.39.    Електрон, розігнаний різницею потенціалів и = 2 кВ, влітає в однорідне магнітне поле з індукцією В = 150 мТл перпендикулярно до ліній магнітної індукції. Визначіть радіус кола, що його опише електрон.

12.40.  В однорідне магнітне поле з магнітною індукцією 30 мТл перпендикулярно до ліній магнітної індукції влітає електрон з кінетичною енергією 50 кеВ. Який радіус кривизни траєкторії руху електрона?

12.41.   Протон, що влетів після розгону в однорідне магнітне поле з індукцією 50 мТл, рухається по колу радіусом 5 см. Яку різницю потенціалів пройшов протон при розгоні?

задача12.42.   Заряджена частка, розігнана різницею потенціалів U, влітає в однорідне магнітне поле з індукцією В і рухається по колу радіусом R. Визначіть за цими даними питомий заряд частки, тобто відношення її заряду до маси q/m.

12.43.  Мас-спектрограф. Пучок іонів, розігнаних різницею потенціалів 4 кВ, влітає в однорідне магнітне поле з магнітною індукцією 80 мТл перпендикулярно до ліній магнітної індукції. Пучок складається з іонів двох типів із молярними масами 0,02 кг/моль і 0,022 кг/моль. Усі іони мають заряд 1,6-10'19 Кл. Іони вилітають з поля двома пучками (див. рисунок). Знайдіть відстань між пучками іонів, що вилітають.

12.44.   В однорідне магнітне поле перпендикулярно до ліній магнітної індукції влітають з однаковою швидкістю протон і електрон. По­рівняйте радіуси кіл, по яких вони будуть рухатися, і періоди їхнь­ого обертання по цих колах.

12.45.   В однорідне магнітне поле перпендикулярно до ліній магнітної індукції влітають протон і електрон, що мають однакову кінетичну енергію. Порівняйте радіуси кіл, по яких вони будуть рухатися, і періоди їх обертання.

12.46.   В однорідне магнітне поле перпендикулярно до ліній магнітної індукції влітають два електрони зі швидкостями = 5 • 106 м/с і и2 = 10 м/с. Порівняйте радіуси кіл, по яких вони будуть руха- | тися, і періоди їх обертання по цих колах. 1

12.47.   Поясніть дію «фільтра швидкостей», показаного на рисунку. У при­ладі створено однорідні поля: магнітне з індукцією В і електричне з напруженістю Е. Поля напрямлені перпендикулярно одне Дб’ІГ одного і до початкової швидкості часток.

Задача

12.48.    Силові лінії однорідного електричного поля і лінії магнітної індукції однорідного магнітного поля взаємно перпендикулярні. Напруженість електричного поля Е = 2 кВ/м, а магнітна індукція магнітного поля В = 5 мТл. Якими мають бути напрям і модуль швидкості електрона, щоб його рух був прямолінійним?

12.49.    Як зміниться відповідь у попередній задачі, якщо розглядати рух протона, а не електрона?

12.50.    Електрон влітає в однорідне магнітне поле зі швидкістю V під кутом а до напряму поля. Магнітна індукція поля В. По якій траєкторії буде рухатися електрон?

12.51.   Електрон, що влетів у однорідне магнітне поле під кутом 60° до ліній магнітної індукції, рухається по гвинтовій лінії радіусом 2  см, роблячи один оборот за ЗО не. Визначіть магнітну індукцію поля та крок гвинтової лінії.

12.52.    Тонка металева стрічка знаходиться в магнітному полі, лінії магнітної індукції якого перпендикулярні до площини стрічки (див. рисунок). Якщо по стрічці пропустити електричний струм, то між точками С і І), що знаходяться в одному поперечному перерізі, з’являється різниця потенціалів. Поясніть це явище. Потенціал якої з двох точок вищій?

12.53.   Як змінюється магнітна проникність заліза при охолодженні?

12.54.   Сталеву голку підвішено над столом на довгому дроті. Якщо поруч із голкою поставити запалену свічу, а за нею розмістити сильний магніт, голка почне коливатися. Чому?

Категорія: Фізика

Автор: admin от 31-03-2012, 22:00, посмотрело: 86877