Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 31
Текст из файла (страница 31)
3.257~. Постоянный магнит, имеющий форму полосы, равномерно проходит сквозь замкнутую накоротко катушку. Изобразите примерный график зависимости индукционного тока, возникающего в катушке, от положения магнита. Рассмотрите 152 эл!Н1('!'РичестВО и мл!'ннтизм ГЛ. 3 в 3.2621. Катушка диаметра с1, состоящая из 1У витков, находится в магнитном поле, вектор индукции которого параллелен оси кату!пки. Определите среднее зна- ченис ЭДС индукции сер, вознпкалслщей в катушке за промежуток времени л."11, в течение которого магнитная пндукцня уве- К задаче 3.261 личивается от В! до В2. 3.263 . В однородноъл магнитном поле с индукцией В 2 = О, 10 Тл расположен плоский проволочный виток так, "сто его плоскость перпендикулярна линиям индукции.
Виток замкнут на гальванометр. При повороте витка через гальванометр протекает заряд с! = 9, 5 10 3 Кл. На какой угол ст будет при этом повернут виток? Площадь витка В = 1000 схл2, сопротивление витка П = 2,0 Ом. 3.2642. В однородном магнитном поле с индукцией В =- = О, 10 Тл находится виток площади Я = 10 см2, расположенный случай, когда длина полосового магнита а меныпе длины катушки 1. 3.258 .
Скорость летящего горизонтально самолета е 1 = 900 кал,!ч, Определите разность потенциалов Г, вози!псин!и!укл между концами крыльев этого самолета, если вертикальная составляющая индукции алагнитного полз Земли равна В = О, 5 х х 10 4 Тл, а размах крыльев самолета В = 12., 5 м. 3.2592. Проводник длины В = 20 см перемещают в однородном магнитном поле с индукцией В = О, 10 Тл так, что его ось составляет угол о = 30' с направлением поля. Как нужно двигать проводник, чтобы разность потенциалов между его концами возрастала равномерно на л.'лсл = =1,0ВзаЛ1=1с? в 3.260 . В магнитном поле, индукция которого равна.В, с постоянной частотой и вращается стержень длины Л. Ось вращенлля проходит через конец стержня и параллельна лип!!им индукции магнитного поля (сал.
рисунок). Определите разность потен- К задаче 3.260 ЦиаЛОВ Л.Л!!з, вознллкаюпсук! между концами стержня. 3.261 . В однородноал магнитном поле с пндукцпей В с постоянной частотой и вращается рамка, площади В. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна к линиям индукции (схл. рисунок). Опре,телите макс пмаль- гг ЗЛЕ,уц Е .. щу раалке. злк0н йлкктгомлгнитной индукции 153 перпендикулярно линиям индукции. Сопротивление витка Л = = 2,0 Ом.
Какой заряд л? пройдет по витку при выключении поля? 3.265~. '1онкий изолированный медньлй провод согнут в виде квадрата. Концы провода замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле с индукцией  — 0,10 Тл так, что его плоскость перпендикулярна линиям индукции поля. Определите заряд Я, который протечет по проводнику, если проводник превратить 1потянув за расположенные на одной диагонали всрпплны квадрата) в сложенный вдвое прямолинейный отрезок. Масса провода т = 1, 0 г, плотность меди В = 8, 9 10з кг,'млз, а ее удельное сопротивление, р = 1,68 10 ь Ом м.
3.266 . В однородном магнитном поле с ин- 3 дукцией В = 1,0 10 ~ Тл расположены вертикально на расстоянии  — 50 см друг от друга два металлических прута, замкнутых сверху Ов проводником. Плоскостль в которой расположеньл прутья., перпендикулярна к направлению ин- а Ь дукцпи магнитного поля. По прутьям бгз трения Ъ и наругпенлля контакта скользит вниз с постоянной скоростькл с = 1,0 м,'с перемычка аЬ массы т = 1,0 г (схл. рисунок), Определите сопротивление Л перемычки аЬ, считая сопротивление прочих элементов конструкции пренебрежимо малым. 3.267 .
По двум металлическим параллельным рейкам, рас- а положенньльл в горизонтальной плоскости и замкнутым конденсатором емкости С. может без трения двигаться проводник массы т, и длины Х. Система находится в од- С о народном магнитном поле, вектор В магнитной индукции которого направлен вертикально вверх (сьл, рисунок).
К середине проводника перпендикулярно ему и параллельно к задаче 3.267 рейкам приложена сила Ь". Определите у.скорение а, проводника, если сопротивление всех элементов системы равно нулю. В какие виды энергии перехоллллт работа А силы Е? Индукция магнитного поля равна В. В начальный момент скорость проводника равна, нулю. 3.268а. Горизонтальная плоскость прямоугольной проволочной рамки аЬслл (схл. рисунок) перпендикулярна к сллловыхл линиям однородного ълагнитного поля с индукцией В = 1, 0 мТл.
Сторона рамки Ьс, имеющая длину Л =- 1, 0 см, может скользить без нарупления контакта с постоянной скоростью в = 10 см 'с по сторонам ат и лллл. Между точками а и л? вклклчена лампочка со- 154 Э>>ЕК'ГРИЧЕС !'ВО И МЛ!'НЕТИЗМ ГЛ. 3 противлением Л = ое, 0 Ом. Канун> силу Г нужно приложить к стороне !>с лля осуществления такого движения? Сопротивление всех элементов системы, кроме !> лампочки, считать пренебре>кимо Я малым.
Трение отсутствует. 3.2694. По горизонтальным о параллельным рельсам, расстоя- В нис между которыми равно с>, может скользить без трения перемьппеа массы т. Рельсы соедине>! ны резистором сопротивления Л и помеп!сны в очноролное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого направлен вертикально 1сх!.
рисунок). Перемычке толчком сообщая>т скорость оо. Определите путь в, пройденный перемычкой до остановки. Ин>зукпия магнитного поля равна В. Сопротивление всех элементов системы, кроме резистора, считайте пренебрежимо малым. Еак изменится ответ, если вектор В будет направлен вертикально вниз? К задаче !!.270 К задаче >Ь269 3.270 . Две параллельные шины, подключенные к аккуму- 3 лятору с ЭДС со и внутренним сопротивлением г, находятся в одноро>тн!»! магнитном поле с индукцией В. Шины замкнуты проводником длины А и сопротивления Л, который перемещается по шинам со скоростьк> и перпендикулярно полю !сх!.
рисунок). Пренебрегая сопротивлением >ппн и трением, определите напряжение 17 на зажи>!ах источника, мощность Р„а тепловых потерь в проводнике, а также мсханическук> мощность Р„„> подводимую к проводнику. 3.2714. В магнитном поле с болыпой высоты падает кольцо, име>ощее диаметр Р и сопротивление Л. Плоскость колы>а сохраняет горизонтальное положение. Определите установившуюся скорость и падения кольца, если проекция вектора магнитной индукции на направленную вертикально вверх ось О- изменяется с высотой - по закону В, = Во(1+ аз).
Масса кольца равна т. ИНДУКТИВНОСТЬ. ЭДС СЛМОИНДУКЦИИ !55 3.17 3.2723. На горизонтальных проводящих стержнях лежит металлическая перемычка массы пл. Коэффициент трения между стер>киями и перемычкой равен р. Стержни замкнуты на резистор сопротивлением Л. Система находится в магнитном поле, индукция которого направлена вертикально вверх, а ее модуль зависит от времени по закону Л = А!. Определите, в какой момент времени 1е перемычка начнет двигаться по стержням. Расстояние между стержнями К задаче 3.272 1, расстояние между перемычкой и резистором 6 (сул.
рисунок), Сопротивление всех элементов системы, кроме резистора, считайте пренебрежимо малым. 3.17. Индуктивность. ЭДС самоиндукции Магнитный поток ФВ через площадь, ограниченную конту- ром с током, пропорционален силе тока 1 в проводнике; ФВ =11, где 1 " индуктивность проводника. В частности, индуктивность соленоида Е = 7>о!>>п21Б, где и, - число витков на единипу длины солев<>ллда, 1 - его дли- на, Я площадь поперечного сечения. ЭДС самоиндукции Е,а„, возникая>щая в проводящем конту- ре с не зависящей от времени индуктпвностью Л при изменении силы тока в нем, равна г11 беа» е1! Энергия магнитного поля проводника индуктивности 1, сила тока в котором равна 1 Ил, — 1,12— 1 2 !Ф2 2 2 1, 3.273!. Через соленоид, индуктивность которого равна Л = = О, 40 мГн, а площадь поперечного сечен!ля Я = 10 сул2, проходит ток силы 1 =. О, 50 А.
Какова индукция магнитного поля В внутри соленоида, если он содержит Х =. 100 витков? 3.274!. В катушке без сердечника за время 211 = 10 мс ток возрос от 1! = 1, 0 А до 12 = — 2, 0 А, при этом в катушке возникла 156 Э>>Е1('ГРИЧЕС ! ВО И МЛ!'НВТИЗМ ГЛ. 3 ЭДС самоинлукции Е = 20 В. Определите поток магнитной индукции Ф в конце процесса нарастания тока и изменение энершп! ЬИ' магнитного поля катушки. 3.275 . Энергия магнитного поля в катушке уменыпилась 2 за счет изменения тока в ней в и = 4 раза в течение Ь1 = О, 20 с. Индуктивность катушки 1 = О, 16 Гн, первоначальный ток в кату|пке 19 = 8, 0 А. Определите ЭДС самоиндукции Е в катуп>ке, считая, что сила тока зависит от времени линейно.
3.276 . В электрическую цепь последовательно вклк>чсны 3 батарея с ЭДС Е = 12 В, реостат и катушка индуктивности Е =- 1,0 Гн. 11ри сопротивлении реостата Ле = — 10 Ом в цепи протекает некоторый постоянный ток. Затем сопротивление реостата изменяют таким образом, чтобы ток в цепи равномерно уменьшался со скоростьк> Ь1(М = 0,20 А,>с. Определите полное сопротивление 17(,т) пепи через т = 2, О с после начала изменения тока. Внутреннее сопротивление батареи и проводов катушки пренебрежимо мало. 3.277 . Катуп>ка 1 пндуктивности Л!. состоящая из А7 впт- 3 ков площади Я каждь>й, находится в однородном магнитном поле. Вектор индукции поля В направлен вдоль оси катуп>ки. Вне поля расположена катуптка 8 индуктпвиости Ь2, соединенная с первой (сх!.
рисунок). Определите силу тока 1, возникак>щего в катушках после выключения поля. Сопротивление соединительных проводников и проводов кату>пек пренебрежимо мало. 3.2783. В схеме, изображенной на рисунке, в начальный момент времени ключ К разомкнут, конденсатор не заряжен. Определите максимальное значение силы тока 1„а„а после замыкания ключа. Индуктивность катушки Л, емкость конденсатора С и ЭДС с известны. Сопротивление проводов катушки и внутренне! сопротивление источника пренебрежимо малы.
К задаче 3.277 К задаче 3.279 Е задача '3.278 3.2793. Источник постоянного тока через ключ замкнут на соединенные параллельно катушку индуктивности 1 = О, 80 1'н и резистор сопротивления Л = 25 Ом (см. рисунок). Сразу после раэмыканпя ключа в резисторе выделяется тепловая моп!ность Р = 100 Вт. Какое количество теплоты Я выделится в резисторе 3.17 ИНДУКТИВНОСТЬ.
ЭДС СЛМОИНДУКЦИИ !57 к моменту прекращения тока в цепи? Сопротивление катушки пренебрежимо мало. 3.2803. Катушка индуктивности 1 = 2„0 мкГн и сопротивления Ло = 1.,0 Ом подклк>чена к источнику постоянного тока с ЭДС Е =- 3,0 В. Параллельно катушке включен резистор с сопротивлением Л = 2, 0 Ом (см. рисунок к задаче 3.2?9). Ключ К первоначально замкнут. После того, как в катушке устанавливается постоянный ток, источник тока отключают, размыкая ключ. Определите количество теплоты ф выделившееся в системе после размыкания клнзча,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
