Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 29
Текст из файла (страница 29)
При электролизе раствора серной кислоты Н280» расходуется мощность % = 37 Вт. Найдите сопротивление Л электролита, если за время т = 50 мин выделяется масса водорода па = О, 3 г. 3.205 . Какую массу ш расплавленной окиси алюминия г А120з разлагает ток силы 1 = 3, 0 А в тс сенце времени 1 = 1, 0 ч? 3.2062. Определите массу ЛХ кислорода, выделившегося при прохождении заряда с? = 16 Кл серез водный раствор серной кислоты. Масса одного атома кислорода шо = 2,6 10 гь кг. 3.207 .
Под каким напряжением Г следует проводить элекв тролиз воды на установке с КПД г1 = 80%, чтобы при затратах электроэнергии не свыше И" = 965 кДж вьсделившийся кислород смог заполнить объем г' = 1 л под давлениеьс р = 200 кПа при температуре Т = 300 К? 3.2082. При электролизе воды через нее пропускают ток силы 1 = 59 А.
Какой объем г' грому сего газа (прсс нормальных условиях) получился за врелся 1 = 1 мпн? 142 Э>!ЕК'!'РИЧЕС'!'ВО И МЛ!'НЕТИЗМ Гл. э 3.209а. Потенпиал ионпзации атомов неона >р = 21, 5 В. Какой наименьшей скоростью о должен обладать электрон, чтобы он ъп>г ионизовать неподви>кный атом неона? При какой абсолютной температуре Т средняя кинетическая энергия движения атомов неона станет равной энергии, необходимой для ионизации этих атомов? 3.2100. При каком напряжении Г зажигается неоновая лампа, если энергия ионизации атома неона И' = 21,5 эВ, а средняя л 2>! длина свободного пробега электронов в газе Л = 1, О мм? Расстояние между электродами лампы с? = 1, О см. 3,2110. Напря>кение между анодом и ка- 3!! тодом вакууъ>ного диода равно с>, сила анод- ного тока равна 1.
Пайдите среднее давление р,р электронов на анод площади 5'. 3.2120. Определите ток 1, текущий терез идеальный диод 0 в цепи, изображенной на рисунке, считая сопротивление Л = 1, О кОм. 3.13. Магнитное поле. Магнитная индукция Заряд >>, движущийся со скоростьк> и, создает на расстоянии т от себя магнитное поле с индукцией 7Г Магнитная индукция ЬВ поля в вакууме малого элеъ>сита проводника длины ЬЬ, по которому идет постоянный электрический ток силы 1, удовлетворяет закону Био Саоара Лапласа: >'>В = — —,[!1К, ~; ро!! т 4л гз направление вектора ЬВ можно найти по правилу Лэаксоел.ао, (правилу буравчика, правилу правого винта): если ввинчивать буравчик с правой резьбой по направлени>о тока в элементе проводника, то направление движения рукоятки буравчика укажет направление вектора ЬВ магнитной ипдукц>ли.
В центре кругового витка радиуса Л с током силой 1 модуль вектора магнитной индукции определяется выражением нор 1 В = — —. 2 Л МЛГНИТНОЕ ПОЛЕ. МА!'НИТНЛ>! ИНДУК!!ИЯ !43 3.13 Модуль вектора магнитной индукции поля, создаваемого бесконечно длинным прямым проводником с током силой 1 на расстоянглгл и от проводника, равен и! В= —— 2я г го И -----о Отрезок прямолинейного проводника с током силой 1 создает в точке, расположенной симметрично по отношению к проводнику на расс гоянии го от его середины !см. рисунок), магнитное поле с индукцией гло!л В = — — совр 2>г го К введению 3.213~. По двум длинным прямолинейным проводникам, находящимся на расстоянии и =- 5 см друг от друга в воздухе, текут токи силы 1 = 10 А каждый.
Определите магнитную индукцшо В поля, создаваемого токами в точке А. находягцейся посередине между проводниками, для случаев; а) проводники параллельны, токи текут в одном направлении; б) проводники параллельны„токи текут в протглвоположных направлениях; в) проводники скрещиваются таким образом, что токи текут во взаимно перпендикулярных направлениях, а точка А находится на общем перпендикуляре к проводникам. 3.214~. Постоянный ток 1, текущий по тонкому длинному прямому проводу, создает в вакууме магнитное поло, индукция которого равна Во на расстоя- ! 2! -' нии а от оси провода.
На этом и,; а жс расстоянии а от первого и ':и провода располагают второй, параллельный первому, по ко- 3 торому протекает ток силы 21. Паправления токов противоположны. Определите индукцию В магнитного поля в точках 1, й и 3, принадлежащих плоскости, перпендикулярной проводникам (свг. рисунок).
3.215~. Два параллельных бесконечно длинных провода, по которым текут токи силы 1 = 60 А в одном направлении, расположены на расстоянигл г4 = 10 схг друг от друга. Определите магнитнук> индукцию В в точке, находящейся на расстоянии = 5 см от одного и на расстоянии гз = 12 см от другого проводника. 144 э>!В1('!'Ричисг!'ВО и мл!'ннтизм Гл. 3 3.216 . По тонкому проводив!ех!у кольну радиуса Л = 10 см течет ток силы У = 80 А. Определите магнитную индукцию В в точке, равноудаленной от всех то ьек кольца на г = 20 см. 3.217 .
По тонкому проводящему коль- .4 цу радиуса Л = 10 см течет ток. Определите силу 1 этого тока. если индукция магнитного поля в точке А, лежащей на перпендикуляре к плоскости кольца, проходящем через его центр, равна В = 1,0 мкТл, а угол !> = 10' (см. ршунок). л 3.218 . Два одинаковых круговых витка провода располо>коны во взаимно перпендикулярных п,поскостях и имеют общий центр О. К задаче,'5 2!? Если по виткам течет одинаковой силы ток, индукция магнитного поля в точке О равна Во.
Определите индукцию магнитного поля В в этой точке, если ток прежней силы течет лишь по одному витку. 3.219Я. По контуру, имеющему вид равностороннего треугольника со стороной а = 30 см, течет ток силы 1 = 0.,3 А. Определите магнитную индукцию В в центре треугольника. 3.220Я. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоу! ольника со сторонами а = 30 см г! Ь = 40 см, течет ток силы 1 = = 60 А.
Определите магнитную индукцгпо В в точке пересечения диагоналей прямоугольника. 3.221Я. По проводнику, изогнутому в виде квадрата со стороной и = 10 см, течет ток силы 1 = 5 А. Определите магнитную индукпию В поля в точке, находящейся на расстоянии а от всех вершин квадрата. 3.222 . По тонкому проволо >ному кольцу течет ток. Не из- э меняя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Во сколько раз изменилась индукция В магнитного поля в центре контура? 3.223 . Планетарная модель атома предполагает, что элек- г трон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг ядра по окружности радиусом г = О, 53 10 >о м.
Рассматривая движение электрона по орбите как круговой ток, определите индукцию В магнитного поля в центре орбиты. 3.224Я. Маленький шарик с зарядом д = 5,0 10 ' Кл, подвешенный на невесомой нерастя>кихгой нити длины В = 1, 0 м, движется равномерно по окружности в горизонтальнои плоскости так, что нить все врехгя образует с вертикалью угол а = 60". Определите магнитную индукцию В в центре окружности, рассматривая движение шарика как круговой! ток. !45 3.14 СИ>!Л ЛОРЕН!!Л.
СИ'!Л ЛМНКРЛ 3.14. Сила Лоренца. Сила Ампера. Сила взаимодействия двух проводников На частипу с электрическим зарядом <>, движущуюся в маг- нитном поле со скоростьн»<, направленной произвольным обра- зом по отношению к вектору магнитной индукции В, действует сила Лоренца, равная Г = д)><, В) (в СИ); модуль силы Лоренца равен К = <>ОВяшп, где а . угол между векторами >< и В. Па проводник с электрическим током, находящийся в маг- нитном поле, действует сила, называемая силой Ампера, равная геометрической сумме сил Лоренца, которые действуют на,чви- жущиеся в проводнике носители тока.
Сила Ампера, действую- щая на пря>юлинейный участок проводника длины <зь с током 1, находящийся в однородном магнитном поле с индукци<й В, равна АГл = 1~А1 В) (в СИ); направление вектора Ь1 совпадает с направлением тока в проводнике. Модуль силы Ампера равен Лкл =' 1с>1 Д 8>по.
где о угол между векторами ЬЬ и В. Направление силы Ампера может быть определено также по»ранил<! левой ррки: если расположить левую руку так, чтобы силовые линии входили в ладонь, а направление средних пальцев совпадало с направлением тока, то направление отогнутого в сторону большого пальца совпадает с направлением силы, денствующей на проводник. Если по двум прямолинейным проводникам бесконечной длины и пренебрежимо малых поперечных размеров, расположенным на расстоянии г один от другого, протекают постоянные токи с силами 11 и 14, то на участок любого проводника длины Ь1 действует сила Ампера.
модуль которой равен Г < "е 1>р>л5 ( СИ). 2я вектор силы Р 4 лежит в той же плоскости, что и оба проводника,и перпендикулярен их направлениям. Проводники г токами одинаковых направлений притягиваются, а с токами противоположнь>х направлений — отталкиваются. Во всех зада >ах настоя>пего раздела проводники с током следует считать прямолинейными, если их форма не оп>ворсна в условии. ЭЛВК'1ГИЧЕС1ВО И МЛГНВТИЗМ ГЛ. 3 3.2251.
Определите направление силы Ампера, действующей на проводник с током в магнитном поле, для случаев, показанных на рисунке. В 1О В о 1 б К задаче 3.223 3.226 . На рисунке указано направление силы Ампера, действующей на проводник с током. Определите направление вектора индукции магнитного поля В, считая, что векторы 1 и В взаимно перпендикулярны. К задаче 3.226 3.2271. Проводник, изготовленный пз материала плотности р и имеющий площадь поперечного се"1ения 3, подвешен на двух невесомых нерастяжимых нитях в однородном магнитном поле индукпии В.
При какой силе тока 1 в проводнике нити не будут испытывать натяжения, если вектор магнитной индукции поля перпендикулярен плоскости подвеса проводника? 3.2282. На горизонтальных рельсах, расстояние между которыми Л = 40 см, лежит стержень, составляющий с рельсами угол а = 90'. Определите силу тока 1, который надо пропустить по стержню, чтобы он пришел в движение. с 1итая, что рельсы и стержень находятся в вертикальном однородном магнитном поле индукции В = 50 мТл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
