Задачи по физике ИжГТУ 100 задач. Электричество и магнетизм. Часть2.
< в начало
51. По двум бесконечно длинным проводникам, скрещенным под прямым углом текут токи I1=30 А и I2=40 А. Расстояние между проводниками а=20 см. Определить магнитную индукцию в точках А и С, одинаково удаленных от обоих проводников на расстояние, равное d.
52. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток I=40 А. Сторона треугольника а=20 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения высот.
53. По тонкому проволочному кольцу течет ток. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Во сколько раз изменилась магнитная индукция в центре контура?
54. Ток I=5 А течет по тонкому замкнутому проводнику (см. рис.). Радиус изогнутой части проводника R=12 см, угол 2j=90°. Найти магнитную индукцию в т. О.
55. Ток I=30 А идет по длинному проводу, согнутому под углом a=120°. Определить напряженность поля в точке, находящейся на биссектрисе угла на расстоянии 5 см от вершины угла.
56. Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. По проводу идет ток силой 5 А. Найти радиус петли, если известно, что напряженность магнитного поля в центре петли равна 41 А/м.
57. По проволочной рамке, имеющей форму правильного шестиугольника, идет ток силой I=2 А. При этом в центре рамки образуется магнитное поле напряженностью Н=33 А/м. Найти длину проволоки, из которой сделана рамка.
58. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми d=20 см, текут токи I1=40 А и I2=80 А в одном направлении. Определить магнитную индукцию поля этих токов в точке, удаленной от первого проводника на расстояние r1=12 см и от второго – на r2=16 см.
59. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми d=15 см, текут токи I1=70 А и I2=50 А в противоположных направлениях. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной на r1=20 см от первого и r2=30 см от второго проводника.
60. Два круговых витка расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что центры этих витков совпадают. Радиус каждого витка R=2 см и токи, текущие по виткам I1=5 А и I2=10 А. Найти напряженность магнитного поля в центре этих витков.
61. Кинетическая энергия a - частицы равна 500 эВ. Частица движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R=80 см. Определить магнитную индукцию поля.
62. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом a=30° к направлению поля и движется по винтовой траектории. Индукция магнитного поля В=13 мТл. Найти радиус R и шаг h винтовой траектории.
63. a-частица, кинетическая энергия которой W=500 эВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению ее движения. Индукция магнитного поля В=0,1 Тл. Найти силу, действующую на a-частицу, радиус R окружности, по которой движется a-частица, и период обращения Т a-частицы.
64. Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона больше радиуса кривизны траектории электрона?
65. Электрон, влетая в однородное магнитное поле с индукцией B=0,1 Тл, движется по окружности. Найти величину эквивалентного кругового тока, создаваемого движением электрона.
66. В однородном магнитном поле с индукцией B=2 Тл движется электрон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом R=10 см и шагом h=60 см. Какова кинетическая энергия электрона?
67. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В=100 мкТл по винтовой линии. Чему равна скорость электрона, если шаг винтовой линии h=20 см, а радиус R=5 см?
68. Момент импульса протона в однородном магнитном поле напряженностью 20 кА/м равен 6,6×10-23 кг×м2/с. Найти кинетическую энергию протона, если он движется перпендикулярно линиям магнитной индукции поля.
69. Заряженная частица, проходя ускоряющую разность потенциалов U=20 В, двигается в однородном магнитном поле с индукцией B=15,1 мТл по окружности радиусом R=1 см. Чему равно отношение заряда частицы к ее массе q/m и какова скорость u частицы?
70. Частица, несущая элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией B=0,5 Тл. Определить момент импульса, которым обладала частица при движении в магнитном поле, если ее траектория представляла дугу окружности радиусом R=0,2 см.
71. По проводу согнутому в виде квадрата со стороной а=10 см, течет ток силой I=20 А, величина которого поддерживается неизменной. Плоскость квадрата составляет угол a=20° с линиями индукции однородного магнитного поля (В=0,1 Тл). Вычислить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить провод за пределы поля.
72. Плоскость проволочного витка площадью S=100 см2 и сопротивлением R=5 Ом, находящегося в однородном магнитном поле напряженностью Н=10 кА/м, перпендикулярна линиям магнитной индукции. При повороте витка в магнитном поле отсчет гальванометра, замкнутого на виток, составляет q=12,6 мкКл. Определить угол поворота витка.
73. В однородном магнитном поле, индукция которого В=0,1 Тл, равномерно вращается катушка, состоящая из N=100 витков проволоки. Частота вращения катушки n=5 с-1; площадь прперечного сечения катушки S=0,01 м2. Ось вращения перпендикулярна к оси катушки и направлению магнитного поля. Найти максимальную эдс индукции во вращающейся катушке.
74. С какой скоростью должен двигаться проводник длиной l=10 см перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля, напряженность которого Н=2/4p×106 А/м, чтобы между концами проводника возникла разность потенциалов U=0,01 В? Направление скорости проводника с направлением самого проводника составляет угол a=30°.
75. Рамка, имеющая форму равностороннего треугольника, помещена в однородное магнитное поле с напряженностью H=64 кА/м. Нормаль к рамке составляет с направлением магнитного поля угол a=30°. Определить длину стороны рамки a, если известно, что среднее значение эдс индукции, возникающей в рамке при выключении поля в течение времени Dt=0,03 с, равно E=10 мВ.
76. Короткая катушка, содержащая N=1000 витков, равномерно вращается с угловой скоростью w=5 рад/с относительно оси, совпадающей с диаметром катушки и перпендикулярной линиям поля. Магнитное поле однородное с индукцией В=0,04 Тл. Определить мгновенное значение эдс индукции для тех моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол a=60° с линиями поля. Площадь сечения катушки S=100 см2.
77. Рамка из провода сопротивлением R=0,01 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией В=0,05 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S=100 см2. Определить какое количество электричества протечет через рамку при повороте ее на угол от 30° до 60°.
78. Кольцо из проволоки сопротивлением R=1 мОм находится в однородном магнитном поле (В=0,4 Тл). Плоскость кольца составляет угол a=30° с линиями индукции. Определить заряд, который протечет по кольцу, если его выдернуть из поля. Площадь кольца S=10 см2.
79. Квадратная рамка со стороной a=20 см расположена в магнитном поле так, что нормаль к рамке образует угол a=60° с направлением поля. Магнитное поле изменяется с течением времени по закону , где B0=0,2 Тл и w=314 мин-1. Определить эдс индукции в рамке в момент времени t=4 с.
81. Уравнение изменения со временем разности потенциалов на обкладках конденсатора в колебательном контуре имеет вид В. Емкость конденсатора с=0,1 мкФ. Найти период колебаний, индуктивность контура, закон изменения со временем тока в цепи.
82. Уравнение изменения со временем тока в колебательном контуре имеет вид А. Индуктивность контура L=1 Гн. Найти период колебаний, емкость контура, максимальную энергию электрического поля и максимальную энергию магнитного поля.
83. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C=5 мкФ и катушки индуктивностью L=200 мГн. Определить максимальную силу тока в контуре, если максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора Umax=90 В. Активным сопротивлением контура пренебречь.
84. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C=100 нФ и катушки индуктивностью L=100 мГн. Сколько времени проходит от момента, когда конденсатор полностью разряжен, до момента, когда его энергия вдвое превышает энергию катушки? Активным сопротивлением контура пренебречь.
85. Колебательный контур содержит катушку с общим числом витков N=100 индуктивностью L=10 мкГн и конденсатор емкостью C=1 нФ. Максимальное напряжение на обкладках конденсатора составляет 100 В. Определить максимальный магнитный поток, пронизывающий катушку.
86. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C=25 нФ и катушки индуктивностью L=1,015 Гн. Обкладки конденсатора имеют заряд q=2,5 мкКл. Написать уравнение изменения разности потенциалов U на обкладках конденсатора и силы тока I в цепи. Найти U и I в момент времени t=T/4.
87. Через 0,25 мкс после выключения колебательного контура энергия магнитного поля катушки стала равна энергии электрического поля конденсатора. Определить частоту колебаний, возникающих в контуре, если ток в катушке индуктивности изменяется по закону .
88. Собственная частота колебательного контура с пренебрежимо малым активным сопротивлением n0=1 МГц. Определить индуктивность L контура , если его емкость С=8 пФ.
89. Найти промежуток времени t, за который амплитуда колебаний силы тока в контуре с добротностью Q=5000 уменьшается в 2 раза, если частота свободных колебаний в контуре n=2,2 МГц.
90. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 2,5 мГн и воздушного конденсатора емкостью 10 пФ. Во сколько раз изменится частота и период колебаний, если зазор между обкладками конденсатора заполнить слюдой?
91. Катушка с индуктивностью L=30 мкГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин S=0,01 м2 и расстоянием между ними d=0,1 мм. Найти диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур настроен на длину волны l=750 м.
92. Электромагнитная волна с частотой n=5 МГц переходит из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью e=2 в вакуум. Определить приращение ее длины волны.
93. В вакууме вдоль оси X распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 50 мВ/м. Определить интенсивность волны I, т.е. среднюю энергию, проходящую через единицу поверхности в единицу времени.
94. В вакууме вдоль оси X распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 10 В/м. Определить амплитуду напряженности магнитного поля волны.
95. Уравнение плоской электромагнитной волны, распространяющейся в среде с m=1, имеет вид . Определить диэлектрическую проницаемость среды, длину волны и скорость ее распространения.
96. После того, как между внутренним и внешним проводниками кабеля поместили диэлектрик, скорость распространения электромагнитных волн в кабеле уменьшилась на 63%. Определить диэлектрическую восприимчивость вещества прослойки.
97. В вакууме вдоль оси X распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны равна 1 мА/м. Определить амплитуду напряженности электрического поля волны.
98. Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, погружены в трансформаторное масло, а вторые индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний. При частоте 505 МГц в системе возникают стоячие электромагнитные волны. Расстояние между двумя пучностями стоячих волн равно 20 см. Принимая магнитную проницаемость масла равной единице, определить его диэлектрическую проницаемость.
99. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью c=888 пФ и катушки с индуктивностью L=2 мГн. На какую длину волны l настроен контур?
100. Длина электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, равна 12 м. Пренебрегая активным сопротивлением контура, определить максимальный заряд на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока в контуре Im=1 А.
Автор страницы: admin