Задачі другого рівня складності. 8C1 На сторону а=2 см рамки в магнітному полі діє сила F=0,02 Н

8C1 На сторону а=2 см рамки в магнітному полі діє сила F=0,02 Н. Струм у рамці І=2 А. Площина рамки становить

кут 90° з напрямком індукції вектора В. Визначити величину індукції магнітного поля.

Б) 0,5 Тл;

8C2 Провід довжиною 20 см знаходиться на терезах в рівновазі. Якщо під¢єднати провід до джерела струму (І=2А) і піднести підковоподібний магніт так, щоб силові лінії були перпендикулярні до проводу, то для зрівноважування треба додати 50 г на другу шальку. Визначити індукцію магнітного поля магніту (g=10 м/с²).

Б) 1,25 Тл;

8C3 Провідник довжиною 1 м рухається з прискоренням а=0,1 м/с² перпендикулярно індукції магнітного поля В=0,05 Тл. Визначити струм в провіднику, якщо його маса дорівнює 100 г.

Д) 0,2 А.

8C4 Визначити силу Ампера, що діє на сторону квадратної рамки площею 4 см², вміщеної в магнітне поле індукцією В=0,02 Тл перпендикулярно до силових ліній. Струм в рамці 1 А.

А) 4×10^-4 Н;

8C5 В магнітному полі провідник довжиною 20 см, підвішений на двох довгих (1 м) проводах, відхилився від положення рівноваги на 10 см при проходженні струму I=2A. Маса провідника m=0,1кг. Визначити індукцію магнітного поля В, напрямленого вертикально.

Д) 0,25 Тл.

8C6 3 дроту довжиною l=30 см зроблені контури у вигляді кола і трикутника і розміщені в магнітному полі індукцією В=0,05 Тл під кутом 30° до площини контуру. Визначити крутний момент, що діє відносно центра на кожний контур, якщо контурами тече струм І=4 А.

А) 12×10^-4 та 10×10^-4 Н×м;

8C7 Стержень довжиною l=0,5 м обертається відносно його кінця з частотою 20 об/с перпендикулярно до ліній індукції магнітного поля В=0,02 Тл. Визначити магнітний потік, який перетинається стержнем за 5 с.

Б) 1,57 Вб;

8C8 Квадратна рамка з стороною а=4 см обертається в однорідному магнітному полі напруженістю Н=5×10⁴ А/м з частотою v=5 (1/с). Вісь рамки перпендикулярна магнітним силовим лініям. Знайти залежність магнітного потоку, що пронизує рамку, від часу в повітрі. m₀=4p×10^-7 Гн/м.

В) 32×p×10^-6×соs10pt;

8C9 Знайти магнітний момент соленоїда довжиною l=0,4 м і радіусом витка r=5 мм, якщо його пронизує магнітний потік Ф=5×10^-4 Вб. m₀=4p×10^-7 Гн/м.

В) 5,0×10² А×м²;

8C10 Визначити напруженість магнітного поля (А/м), що пронизує рамку площею S=5×10^{-2 м2}, якщо залежність магнітного потоку, що пронизує рамку, від часу Ф=2×10p×соs400pt . m₀=4p×10^-7 Гн/м.

В) 10⁶;

8C11 Яка сила діє на протони, що мають кінетичну енергію 3,3×10^-27 Дж в перпендикулярному магнітному полі індукцією В=0,2Тл? Маса протона m=1,67×10^{-27 кг. заряд} q=1,6×10^-19 Кл.

Б) 6,4×10^-20 Н;

8C12 Протон і електрон, прискорені однаковою різницею потенціалів, влітають в однорідне магнітне поле. У скільки разів радіус кривизни траєкторії протона R₁, більший радіуса кривизни траєкторії електрона R₂?

m_npотона=l,67×10^{-27 кг,} m_{електрона} =9,1×10^{-31 кг.}

Б) 43 рази;

8C13 Заряджена частинка з енергією W=2 кеВ рухається в однорідному магнітному полі по колу радіусом 0,5 мм. Визначити силу, що діє на частинку в магнітному полі. 1еВ=1,6×10^-19×Дж.

Г) 1,28×10^-15

8C14 Протон, прискорений різницею потенціалів 0,5 кВ, рухається по колу в магнітному полі індукцією В=0,1Тл. Визначити радіус цього кола. Заряд протона q=1,6×10^-19 Кл, m=1,67×10^{-27 кг.}

Г) 3,2×10^{-2 м;}

8C15 Визначити при якій швидкості пучок заряджених частинок в перпендикулярних однорідних електричних

(Е=10 кВ/м) і магнітних (В=0,2 Тл) полях не відхиляється.

В) 5×10⁴ м/с;

8C16 Визначити кінетичну енергію електрона, який у магнітному полі В=0,2 Тл рухається по колу радіусом R=2×10^{-3 м. Заряд електрона} q=1,6×10^-19 Кл, маса електрона m=9×10^{-31 кг.}

Д) 2,25×10^-15 Дж.

8C17 По двох схрещених під кутом 90° провідниках течуть струми I₁=50 А і І₂=30 А. Визначити напруженість посередині відрізка довжиною 20 см, перпендикулярного до обох провідників.

Г) 291 А/м;

8C18 По двох паралельних провідниках течуть струми І₁=20 А і І₂=40 А в одному напрямі. Визначити індукції магнітного поля посередині між провідниками, якщо відстань між ними 10 см.

Г) 8×10^-5 Тл;

8C19 Два кругових витки радіусом 4 см кожний розташовані в паралельних площинах на відстані 0,1 м одна від одного. Витками течуть струми І₁=І₂=5 А в одному напрямі. Визначити напруженість магнітного поля на вісі витків на відстані 6 см від одного витка і 8 см від другого.

Б) 50

8C20 Визначити індукцію магнітного поля на вісі витка на відстані 5 см від площини витка. Радіус витка 10 см, величина струму І=5 А.

Б) 2,4×10^-6 Тл;

8C21 Двома нескінченно довгими паралельними провідниками течуть струми І₁=30 А і І₂=20 А в одному напрямі. Відстань між провідниками 10 см. Визначити індукцію магнітного поля в точці, яка знаходиться на відстані 6 см від першого провідника і на відстані 8 см від другого провідника.

А) 1,1×10^-4 Тл;

8C22 Яку роботу треба виконати, щоб наблизити провідник із струмом 15 А до другого паралельного провідника із струмом 25 А на відстань 10 см. Початкова відстань між провідниками 0,272 м. Довжини провідників 1 м. Струми течуть в одному напрямі.

В) 1,5×10^-4 Дж;

РОЗДІЛ 9. Електромагнітна індукція. Енергія магнітного поля.