Трофимова Т.И., Павлова З.Г. - Сборник задач по курсу физики с регениями (1092346), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Полное сопротивление потенцнометра равно ! 5 кОм. Холодный спай термопары находится в сосуде с тающим льдом. Постоянная термопары а = 5,3 10 з В/К. Определите температуру горячего спал термопары, если при сопротивлении /7дл -— 150 Ом сила тока в цепи гальвано- метра равна нулю. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь. Определите работу выхода электронов из металла, если плотность тока насыщения двухэлектродной лампы при температуре 7; рав- Выведите зависимость скорости изменения плотности терм о зле к- тронного тока насыщенна от температуры. Отевт Юнас С 2Т+ А ~е А/!ьг! Ток насьпцения принесамостоятельномразряде /„= 6,4 пА. Найдите число пар ионов, создаваемых за 1 с внешним ионизатором.
3.4. Магнитное поле '/лающий момент, действующий на рамку, если по неи течет ток ! = Дано ! РЕи/ЕНИЕ Ответ т =105 кк. ~ М=)р..В], В Ответ и=2п н -',й'* ' В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл находится РФ прямоугольная рамка длиной а = 8 см и шириной Ь = 5 см, содержащая У = 100 витков тонкой проволоки. Ток в рамке ! = 1 Л, а плоскость рамки параллельна линиям магнитной индукции. Определите. 1) магнитный момент рамки; 2) вращающий момент, действующий на рамку (е) = А, — МТ=ер 2 2е!э Т=— 3/гТ 1) р =0,4Л м'; 2) М=0,2 Н Ответ т 34 8 к ° ° ° ° $ ° ° ° $ ° ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° $ ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° ° ° $ ° ° ° Основные физические постоянные Электрическая постоянная г = 8,85 1О ы Ф!м Магнитная постоянная /з =4л 10 ' Гн/м Масса покоя протона ьз =1,627 1О ~ кг ~250 > 251 Потенциал ионизации атома водорода //, =13,6 В.
Определит; температуру, при которой атомы имеют среднюю кинетнческу ю энергию поступательного движения, достаточную для ионизации, Определите температуру, соответствуюшую средней кинетической энергии поступательного движения электронов, равной работе выхода из вольфрама, если поверхностный скачок потенциала для вольфрама 4,5 В. $ ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° Основные физические постоянные Постоянная Больцмана к =1,38 10 ' Дж/К Элементарный заряд е = 1,6 10 Кл Масса покоя электрона гя, = 9,1! 10 з' кг В=О,1 Тл ,с=25 см'=25 10 м' а= 60' Т=! А М=р Вз!па, р„= !5, Ь! = !ЯВ з!и а .
ОШВЕщ В =46,4 мкТл. 4гг (а1'2) В= 4 — 2 совам Ио 4л (а/2) ОИЗВОт ~ = 87,8 ГКл/кг. В ОтйПП В= 57,7 мктл. 253 Зф~ ' ' В однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл находится квадратная рамка со стороной а =10 см, по которой течет ток 2 = 4 А. Плоскость рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определите работу А, которую необходимо затратить для поворота рамки относительно оси, проходящей через середину ее противоположных сторон: 1) на 90', 2) на 180'; 3) на Зб0'. ОиЮВЕттт 1) .4, =0,04 Д; 2) .4, =0,08 Дж; З) Л, =0. Тонкое кольцо массой 10 г и радиусом Г = 8 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью т =10 нКпlм.
Кольцо равномерно вращается с частотой а =15 с ' относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Определите: 1) магнитный момент р,„кругового тока, создаваемого кольцом; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса кольца. ОтиВВИ3 1) р 1,52 нА, мз. 2) р Принимая, что электрон в атоме водорода движется по круговой орбите, определите отношение магнитного момента р эквивален- тного кругового тока к моменту импульса В орбитального движения электрона. Определите магнитную индукшпо В поля, создаваемого отрезком бесконечно длинного провода, в точке, равноудаленной от концов отрезка и находящейся на расстоянии 11 = 4 см от его середины.
Длина отрезка провода ! = 20 см, а сила тока в проводе 1 =10 А. Определите индукцию магнитного поля в центре проволочной квадратной рамки со стороной а = 15 см, если по рамке течет ток 1=5 А. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми В =15 см, текут токи 1, = 70 А н 1, = 50 А в противоположных направлениях. Определите магнитную индукцию В в точке А, удаленной на Г, = 20 см от первого и «2 = 30 см от второго проводника. Ы =«~+«2+ 2«~«2 сова, г ф=180' — а, 42,8 мкТл. "з Напряженность Н магнитного поля в центре кругового витка с магнитным моментом р„= 1,5 А м'равна!50 Аlм.
Определите: 1) радиус витка; 2) силу тока в витке. ОтВЕт В =120 мктл. (255« По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам, находящимся на расстоянии В=10 см друг от друга в вакууме, текут токи 1, = 20 А и 12 = 30 А одинакового направления. Определите маг- нитную индукцию В поля, создаваемого токами в точках, лежащих на прямой, соединяющей оба провода, если: 1) точка С лежит на расстоянии «1 = 2 см ле- вее левого провода; 2) точка 12 лежит на расстоянии «2 = 3 см правее правого провода; 3) точка С лежит на расстоянии «з = 4 см правее левого провода. Ответ 1) В~— - 0,25 мтл; 2) В~ --0,23 мтл; 3) В = О.
о двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам,расстояние между которыми а = 20 см,текуттоки 1, = 40 А и 12 — — 80 А в одном направлении. Определите магнитную индукцию В в точке А, удаленной от первого проводника на й =12 см и от второго — на «2 = 16 см. Ответ 1) В=11,7 см„2) 1=35,1 А. «1+ «2- И 2 2 2 сова = 2«~«2 ОтЕЕт В = 6,28 мкТл. Решение ино (2ле) (2В) бв ОтВЕт В=21,2 м«тл. 4В, В В,=~бВа=О, в=в, Ответ В=!1,2, кт., Отеет В = 4,42 мкт . Ответ а = бо'.
<25б> Определите магнитную индукцию в центре кругового проволоч- ного витка радиусом В=!0 см. по которому течет ток Е =1 А. Определите магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольцарадиусом В=5 см, покоторомутечетток Е=10 А,вточ- ке А, расположенной на расстоянии В =10 см от центра кольца. 2вя 01 /~о ЕВ оЕ ~~о Е ' 2лВ 4. (Р2 + Е2)ЗЕ2 4. (Ва + Е2)3)2 в,=~ —" Определите магнитную индукцию В! на оси тонкого проволоч- ного кольца радиусом В = ! 0 см, в точке, расположенной иа расстоянии В = 20 см от центра кольца, если при протекании тока по кольцу в центре кольца В= 50 мкТл. руговои виток радиусом Я= 15 см расположен относительно бесконечно длинного провода так, что его плоскость параллельна проводу. Перпендикуляр, восставленный на провод из центра витка, является нормалью к плоскости витка.
Сила тока в проводе Е, = 1 А, сила тока в витке Ет = 5 А. Расстояние от центра витка до провода г! = 20 см. Определите маг- нитную индукцию в центре витка. д ородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл находится прямой проводник длиной! =15 см, по юторому течет ток Е = 5 А. На проводник действует сила Г = 0,1 3 Н. Определите угол а между направлениями тока и вектором магнитной индукции.
Контур из провода, изогнутого в форме квадрата со стороной а = 0,5 м, расположен в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с током 7 = 5 А так, что две его стороны параллельны проводу. Сила тока в контуре 7! — — 1 А. Определите силу, действующую на контур, если блюкайщая к проводу сторона контура находится на расстоянии Ь = 10 см. Направления токов указаны на рисунке. Решение Дано Дано ж ФЪ' — = — = р5К, 1 1 РОЙ~!~24 ИО 312 1 2~И ~а, 2лЯ РО!2 2л)! р=2,7 г/см'= — 2 1, 103 кг1мз но К 2лРру Я вЂ” 7 01НЕЕШ Я= 7,55 1О мз б) а) й~ ~2+ 3+ 4 г = р~+гз ро7~~ о, 2лЬ ро77, гз = о, 2л(Ь+ и) р=р — г, — 1 3 > ро74 ! 1 ро77~ а 2 2л Ь Ь+ а 2л(а+ Ь)Ь ие рор11121 ро7 ' 2лх „, 2лх ОШЕЕт Р=4,17 мкн.
4О721 4)х Ф01 11П2 2 2Я 2 2л х 2л я $ ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° Ф ° ° ° ° 1 ° ° ° ° ° ° ° ° Десятичные нриставки к названиям единиц 2лА ро1 1п2 4~~258 3 < 25~9 По прямому гориюнтально расположенному проводу пропускают то 3 7, = 10 А. Под ним на расстоянии Я = 1,5 см находится параллель- ный ему алюминиевый провод, по которому пропускают ток 72 = 1.5 А. Опреде лите, какой должна быть площадь поперечного сечения алюминиевого провода чтобы он удерживался незакрепленным. Плотность алюминия р = 2,7 г/см'. 7,=10 А 11=15 см= 1,5 10 2 м 12-— 1,5 А Два бесконечных прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расспжнин 11. Чтобы нх раздвинуть до расстояния 2Я, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа А = !ЗО ндж.
Определите силу тока О проводниках. а=05 м 7=5 А У,=1 А Ь=10 см=0,1 м Т вЂ” теро(10 ) à — гига (10') М вЂ” мега (10') к — кило (10') д — дени (10-') с — санти (10 ') м — милли (10 ') мк — микро (10 ') н — нано (10 ') п — пико(10 ") ф — фемто (! О") а — атто (! О ") Х Х Х Х Х дг'„= дГ сова, дг' =дЬ'з)ла, Р„= ) /Высока да = 1ВЯ/в)ла)~ = О, о Р= Ь" =21ВЯ. У Ьо 'гг Ог/гвен к=о,о! н.
Рз=)„2 мкН, Ь4 — — ),бб мкН. В=! м, — =2 !О Н/м, -7 д/ дЬ = — — д/ /го/г 21,/г 4гг Р 1,=1г=! А, (2бО~ *,ЯД3~ьа Прямоугольная рамка со сторонами и = 40 см и Ь = 30 см расположена в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с током 1 = б А так, что длинные стороны рамки параллельны провод) Сила тока в рамке 1, = ! А. Определите силы, действующие на каждую из сторон рамки, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии с = ! О см, а ток в ней сонаправлен току 1 с+о Р;= 1, д/= г 1 11 д! ! Ез /го/ /го11~ с+ Ь, /го//,и )и —, 2л/ 2л с 2л/с+ Ь) ' ОИтВЕт ь 4 я м„Н .Ь'г =),бб мкН, ° ° 1 ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Э ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Закон Амиера дР=1[д),В~, где дг — сила, действующая на элемент д! проводника с током 1, помещен. ный в магнитное поле с индукцней В.
По тонкому проволочному полуюльцу радиусом Я = 50 см течет ток 1 = ! А. Перпендикулярно плосюсти полукольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В = 0,01 Тл. Найдите силу, растягиваюшую полукольцо. Действие на полукольцо магнитного поля подводящих проводов и взаимодействие отдельных элементов полуюльца не учитывать. Л Р =) 1ВЯвша да= 1ВЯ-сова)~ =21ВК, о Применяя закон Ампера для силы взаимодействия двух параллельных токов„выведите числовое значение магшпной постоянной /г . да' — 4л /го= г 4л )О Н/А'= 4л )О ' Гн/м. 21 2гг еВ ог— Т аг 2лг 2лга Т= — =— и еВ ОИЫЕт Н= б52 Агм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
