Народна Освіта » Фізика » Задачі з фізики. Електромагнітна індукція

НАРОДНА ОСВІТА

Задачі з фізики. Електромагнітна індукція

Задачі з фізики. Електромагнітна індукція формулиСередній рівень

13.1.0         Як потрібно орієнтувати дротову рамку в однорідному маг­нітному полі, щоб магнітний потік через рамку дорівнював нулю? Був максимальним?

13.2.0         Магнітний потік через квадратну дротову рамку зі стороною 5 см, площина якої перпендикулярна до ліній індукції однорідного магнітного поля, дорівнює 0,1 мВб. Чому дорівнює модуль век­тора індукції магнітного поля?

13.3.   Лінії магнітної індукції однорідного магнітного поля утворюють кут 30° із вертикаллю. Модуль вектора магнітної індукції дорів­нює 0,2 Тл. Який магнітний потік пронизує горизонтальне дротове кільце радіусом 10 см?

13.4.             Смуговий магніт падає крізь дротову котушку. Порівняйте час падіння у випадках, коли котушка замкнута і розімкнута.

13.5.   Магнітний потік, що пронизує замкнутий контур, рівномірно зростає від 2 мВб до 14 мВб за 6 мс. Чому дорівнює ЕРС індукції в контурі?

13.6.   Вертикальний металевий стержень довжиною 50 см рухається го­ризонтально зі швидкістю 3 м/с у однорідному магнітному полі з індукцією 0,15 Тл. Лінії індукції магнітного поля напрямлені гори­зонтально під прямим кутом до напряму вектора швидкості стер­жня. Чому дорівнює ЕРС індукції в стержні?

13.7.   Горизонтальний сталевий стержень довжиною 40 см рухається вертикально вниз із швидкістю 2 м/с у однорідному магнітному полі з магнітною індукцією 10 мТл. Чому дорівнює ЕРС індукції в стержні? Вектор магнітної індукції напрямлений під прямим кутом до стержня й утворює кут 60° із вертикаллю.

13.8.   З якою мінімальною швидкістю потрібно рухати в однорідному магнітному полі з магнітною індукцією 50 мТл стержень довжи­ною 2 м, щоб у стержні виникала ЕРС індукції 0,6 В?

13.9.Чому при розмиканні кола живлення електродвигуна читрансформатора може виникнути сильна іскра?

13.10.   Яка індуктивність контуру, якщо при силі струму 6 А його Про­низує магнітний потік 0,3 мВб?

13.11.   Яка ЕРС самоіндукції виникає в котушці з індуктивністю 20 мГн при рівномірній зміні сили струму на 15 А за 1 с?

13.12.   Якою повинна бути швидкість зміни сили струму, щоб у ко­тушці з індуктивністю 50 мГн виникла ЕРС самоіндукції ЗО В?

13.13.   Яка індуктивність контуру, якщо при рівномірній зміні сили струму на 5 А за 50 мс у цьому котурі виникає ЕРС 10 В?

13.14.   У котушці індуктивністю 0,4 Гн сила струму дорівнює 5 А. Яка енергія магнітного поля котушки?

13.15.   Енергія магнітного поля котушки індуктивністю 0,5 Гн дорів­нює 0,25 Дж. Яка сила струму в котушці?

13.16.   Яка індуктивність котушки, якщо при силі струму З А енергія магнітного поля котушки дорівнює 1,8 Дж?

 

Достатній рівень

 

13.17. На рисунку показано різні ситуації, в яких спостерігається явище електромагнітної індукції. Сформулюйте і розв’яжіть задачу для кожного випадку.

Задача

13.19.0   Короткозамкнену котушку охоплює дротовий виток (див. рисунок). Визначіть напрям індукційного струму в котушці: а) при замиканні ключа; б) при розмиканні ключа.

Задача

13.20.0    На вставлений у котушку А вертикальний сердечник В на­діто мідне кільце С (див. рисунок). При підключенні котушки до джерела струму кільце підстрибує. Поясніть це явище.

13.21.   Лінії магнітної індукції однорідного магнітного поля утворю­ють кут 30° із вертикаллю. Модуль вектора магнітної індукції до­рівнює 0,2 Тл. У магнітному полі знаходиться вертикальне дротове кільце площею 5 см2, що обертається навколо вертикальної осі симетрії. Чи може магнітний потік, що пронизує кільце в деякий момент, дорівнювати: а) нулю; б) 20 мкВб; в) 45 мкВб; г) 70 мкВб?

13.22.   На рис. а — в показано графіки залежності від часу магнітних потоків через різні замкнуті коніури. В яких із контурів ЕРС ін­дукції не залежить від часу? Знайдіть значення модуля ЕРС індук­ції для цих контурів.

Задача

13.25.             Смуговий магніт різко висмикують із порожнього циліндру В якому випадку виконана робота більша: якщо циліндр картон* ний чи якщо він мідний?

1 з.2б.ОВВ Магніт падає в довгій вертикальній мідній трубі, в якій немає повітря. Магніт не дотикається до труби. Опишіть характер падіння.

13.27.0          Маятник являє собою маленький магніт, підвішений на дов­гій нитці. Чи зміниться характер коливань маятника, якщо до нього знизу піднести мідний лист?

13.28.   У котушці з 200 витків збуджується постійна ЕРС індукції 160 В. На скільки змінився протягом 5 мс магнітний потік через кожний з витків?

13.29.   Магнітна індукція однорідного магнітного поля змінюється

зі  швидкістю 20 Тл за секунду. При цьому в котушці з площею поперечного перерізу 6 см2 збуджується ЕРС індукції 12 В. Скільки витків у котушці? Вісь котушки паралельна до ліній магнітної індукції.

13.30.   Магнітна індукція однорідного магнітного поля змінюється зі швидкістю 20 Тл за секунду. При цьому в котушці з площею попе­речного перерізу 6 см2, що містить 1000 витків, збуджується ЕРС індукції 6 В. Який кут утворює вісь котушки з лініями магнітної індукції поля?

13.31.             Автомобільна котушка запалювання живиться через пере­ривач від бортової мережі 12 В. Чому при русі автомобіля напруга між контактами переривача може перевищувати 300 В?

13.32.               ga      При зміні сили струму в кожному витку довгої котушки з дроту виникає ЕРС самоіндукції <Г = 0,5 В. Яка напруженість Е вихрового електричного поля у витках, якщо радіус витків г = 3 см?

13.33.   При розмиканні кола в котушці виникла ЕРС самоіндукції 300 В. Яка напруженість вихрового електричного поля у витках котушки, якщо їхня кількість дорівнює 800, а радіус витків 4 см?

13.34.   Мідне дротове кільце розташовано горизонтально в однорід­ному вертикальному магнітному полі. Магнітна індукція поля змі­нюється зі швидкістю 2 Тл/с. Який індукційний струм у кільці, якщо радіус кільця дорівнює 5 см, а радіус дроту 1 мм?

13.35.   Літак із розмахом крил 20 м летить горизонтально зі швидкістю 720 км/год уздовж магнітного меридіана. Яка різниця потенціалів між кінцями крил? Вертикальна складова магнітного поля Землі дорівнює 50 мкТл.

13.36.  У котушці індуктивністю 20 мГн сила струму дорівнює 0,5 А. На скільки збільшиться енергія магнітного поля, якщо в коїушку вставити залізний сердечник, що збільшить її індуктивність у 50 разів? Сила струму в колі не змінюється.

 

Високий рівень

13.37.              QBI   Який заряд д пройде через поперечний переріз замкнутого провідника з опором Д = 20 Ом при зміні магнітного потоку від <Е>! = 15 мВб до Ф2 = 5 мВб?

13.38.   Кільце з алюмінієвого дроту розташовано горизонтально в однорідному вертикальному магнітному полі, магнітна індукція якого дорівнює 0,5 Тл. Який заряд пройде через поперечний переріз дроту, якщо: а) магнітне поле зникне; б) кільце повернути на 180° навколо горизонтальної осі? Радіус кільця дорівнює 3 см, радіус дроту 1 мм.

13.39.   Замкнутий ізольований провід довжиною 4 м розташований по периметру круглої горизонтальної площадки. Який заряд пройде через провід, якщо надати йому форму квадрата? Опір проводу дорівнює 2 Ом, вертикальна складова магнітного поля Землі до- рівнює 50 мкТл.

13.40.  У показаному на рисунку колі при замкнутому ключі сила струму в обох лампах однакова. Яка з ламп раніше спалахує при замиканні ключа? Раніше гасне при розмиканні ключа?Задача

13.41.   Свинцеве кільце радіусом г розташовано горизонтально між полюсами електромагніта, що створює вертикальне однорідне магнітне поле з магні ною індукцією В. Охолоджуючи кільце, його переводять у надпровідний стан. Який магнітний потік Ф буде пронизувати площину кільця після вимикання електромагніта?

13.42.   Надпровідна котушка радіусом г складається з N витків і має індуктивність Ь. Знайдіть силу струму І, що виникає в котушці з замкнутими кінцями при вмиканні зовнішнього однорідного магнітного поля, вектор магнітної індукції якого В напрямлений уздовж осі котушки.

13.43.   Металеве кільце радіусом І знаходиться в однорідному магнітному полі з вектором магнітної індукції В, перпендикулярним до площини кільця. Дві металеві стрілки опором і? кожна мають контакт між собою і з кільцем (див. рисунок). Одна стрілка нерухома, а інша рівномірно обертається з кутовою швидкістю оа. Знайдіть силу струму І у стрілках. Опором кільця можна знех­тувати.

задача

13.44.   Металевий стержень може ковзати без тертя по паралель­них горизонтальних рейках, що знаходяться на відстані Іодна від одної. Рейки з’єднано перемичкою, опір якої Д (див. рисунок). Система знаходиться у вертикальному однорідному магнітному полі з індукцією В. Як буде рухатися стержень, якщо до нього прикласти постійну силу і5? Електричним опором стержня та рейок можна знехтувати. Явище самоіндукції не враховуйте.

13.45.   На циліндричний залізний сердечник радіусом г надіто ізольо­ване металеве кільце того ж самого радіуса. Електричний опір кільцяЯ. У сердечнику створюється однорідне магнітне поле, ін­дукція якого змінюється за законом В = ао*. Як змінюється з часом сила струму І у кільці і різниця потенціалів між діаметрально про­тилежними точками кільця?

13.46« Котушку, що має індуктивність Ь і електричний опір Д, підключають до акумулятора. Як виглядає графік залежності сили струму І у котушці від часу? Оцініть характерний час т зростання струму в котушці. ЕРС акумулятора дорівнює £, його внутрішнім опором можна знехтувати.

13.47.    Квадрат, виготовлений із проводу довжиною 2 м, рухається в однорідному магнітному полі з індукцією 0,3 Тл (див. рисунок).

Задача

13.48.   Який заряд пройде через резистор і?2 (див. рисунок) після роз­микання ключа? ЕРС джерела <? = 6 В, внутрішній опір г = 0,5 Ом, індуктивність котушки Ь = 0,2 Гн, опори резисторів = 2,5 Ом і і?2 = 1 Ом. Опір котушки дуже малий.

13.49.   Яка кількість теплоти виділиться в резисторі і?2 після розми­кання ключа (див. задачу 13.48)?

13.50.   За допомогою електродвигуна постійного струму підніма­ють вантаж на тросі. Якщо відключити електродвигун від джерела напруги і замкнути його ротор накоротко, вантаж буде опускатися

з  постійною швидкістю. Поясніть це явище. В яку форму пере­ходить потенціальна енергія вантажу?

13.51.   Чому сила струму через електродвигун змінюється при зміні швидкості обертання ротора цього двигуна?

13.52.063 В якому випадку обмотка електродвигуна сильніше нагрівається струмом, що тече по ній, — коли двигун обер­тається вхолосту чи коли виконує роботу? Напругу в мережі вважайте постійною.

13.53.     ЕЗ Електродвигун включений у мережу постійного струму з напругою и = 120 В. Опір обмотки двигуна її = 12 Ом. Яку максимальну потужність 2Утах може розвивати цей двигун? При якій силі струму І0 досягається ця потужність? Напругу в мережі вважайте постійною.

 


Категорія: Фізика

Автор: admin от 31-03-2012, 22:37, посмотрело: 39552