1589806164-1a1a56808b8ec06d2ecaff7ccac4c5cb (804047), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Определить для начальногомомента движения ускорение протона, если направление скоростиv 0 : 1) совпадает с направлением полей; 2) перпендикулярно этомунаправлению.5.28. Определить силу F, действующую на электрон в момент,когда он пересекает под прямым углом ось длинного соленоида безсердечника в непосредственной близости к его концу. Сила тока всоленоиде i = 2 А. Число витков на единицу длины n = 3.103 1/м.Скорость электрона v = 3.107 м/с.1015.29. Протон делает 40 оборотов в магнитном поле циклотронапри максимальном значении переменной разности потенциаловмежду дуантами Umax = 60 кВ. Какую кинетическую энергиюприобретет протон в конце ускорения? Какую скорость приобрететпротон?5.30.
Кинетическая энергия протона в конце ускорения вциклотроне равна Wк = 12,5 МэВ. Найти индукцию магнитного поля вциклотроне В, если максимальный радиус кривизны траекториипротонов R = 50 см.5.31. Двухпроводная линия состоит из длинных параллельныхпрямых проводов, находящихся на расстоянии d = 4 см друг от друга.По проводам текут одинаковые токи i = 50 А. Определить силувзаимодействия токов, приходящуюся на единицу длины проводов.5.32.
В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тлрасположен отрезок прямолинейногопроводника длиной L = 10 смпод углом = 30 к направлению B . По проводнику течет ток i = 20 A.С какой силой F действует магнитное поле на этот проводник?5.33. Квадратная рамка со стороной а и массой m расположена ввоздухе в одной плоскости на расстоянии b от прямого бесконечногопроводника с током i1. При каком токе i2 в рамке она будет “висеть”неподвижно?i1I15.34. Длинный прямой проводник расположен вbодной плоскостис квадратной проволочнойрамкой параллельно двум ее сторонам (рис.5.15).По рамке и проводу текут одинаковые токи i = 103iI122aA.
Ближайшая к проводу сторона рамкинаходится на расстоянии b = a. Определить силуРис. 5.15F, действующую на рамку.5.35. Найти магнитный момент pm тонкого кругового витка с токомi, если радиус витка R = 100 мм и индукция магнитного поля в его центреВ = 6 мкТл.5.36. Магнитный момент кругового витка pm = 1 А.м2.
Индукциямагнитного поля в центре витка В = 2,5.10–4 Тл. Вычислить силу тока iв витке и радиус R витка.5.37. Найти магнитный момент pm кольца с током i, если на осикольца на расстоянии d = 1 м от его плоскости магнитная индукцияВ = 10–8 Тл. Считать радиус кольца R много меньше d.5.38.
В атоме водорода вокруг ядра движетсяэлектрон покруговой орбите некоторого радиуса. Зная заряд электрона и егомассу, найти отношение магнитного момента pm эквивалентногокругового тока к величине момента импульса L орбитальногодвижения электрона. Укажите направления векторов pm и L .1025.39. Заряд q = 2.10–8 Кл равномерно распределен на тонкомкольце радиусом R = 0,1 м. Кольцо равномерно вращается с частотой= 10 Гц относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца ипроходящей через его центр. Определить магнитный момент,обусловленный вращением кольца.5.40.
Рамка гальванометра длиной а = 4 см и шириной b = 1,5 см,содержащая N = 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитномполе с индукцией В = 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линияминдукции. Найти 1) механический момент М, действующий на рамку,когда по витку течет ток i = 1 мА; 2) магнитный момент pm рамки приэтом токе.5.41. Короткая катушка с площадью поперечного сечения S = 150см содержит N = 200 витков провода, по которому течет ток i = 4 А.Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностьюН = 8 кА/м. Определить магнитный момент pm катушки, а такжевращающий момент М, действующий на нее со стороны поля, еслиось катушки составляет угол = 60 с линиями индукции.25.42. В атоме водорода движетсяэлектрон вокруг ядра по.–11окружности радиусом r = 5,3 10 м.
Атом помещен в магнитное полес индукцией В = 0,1 Тл, направленное параллельно плоскости орбитыэлектрона. Вычислить магнитный момент pm эквивалентного круговоготока и механический момент М, действующий на круговой ток.5.43. Виток установили в плоскости магнитного меридиана Земли ипустили по нему ток i = 10 A.
Виток может вращаться околовертикальной оси, совпадающей с диаметром витка d = 20 см. Какойвращающий момент М нужно приложить к витку, чтобы удержать его вначальном положении? Горизонтальная составляющая индукциимагнитного поля Земли Вг = 2.10–5 Тл.5.44. На проволочный виток с током i радиусом R = 10 см,помещенный между полюсами магнита, действует максимальныймеханический момент Мmax = 65.10–7 Н.м. Виток закрепили неподвижнотак, что плоскость витка параллельна силовым линиям. Помещеннаяв центр витка магнитная стрелка установилась под углом5 кплоскости витка. Определить напряженность поля между магнитами.Действием магнитного поля Земли пренебречь.5.45.
Магнитная стрелка помещена в центре кругового проводникарадиусом r = 20 см. Виток расположен в плоскости магнитногомеридиана Земли. Какой силы ток течет по витку, если магнитнаястрелка отклонена на угол=9от плоскости магнитногомеридиана? Горизонтальная составляющая индукции магнитногополя Земли равна Вг = 2.10–5 Тл.1035.46. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тлнаходится квадратная рамка из тонкого провода массой m = 0,05 кг,которая может вращаться относительно вертикальной оси,проходящей через ее центр перпендикулярно двум противоположнымсторонам рамки.
По рамке идет ток i = 10 A. Магнитное поле вначальный момент перпендикулярно плоскости рамки. Определитьпериод малых гармонических колебаний рамки около положения ееустойчивого равновесия.5.47. Квадратная рамка из тонкой проволоки свободно подвешеназа середину одной из сторон на неупругой нити. По рамке пустили токi = 6 A. Определить период Т малых гармонических колебаний рамкив однородном магнитном поле с индукцией В = 2.10–3 Тл, если массарамки m = 2 г.5.48.
Виток с током i = 2 A свободно подвешен на неупругой нити воднородном магнитном поле. Период малых крутильных колебанийотносительно вертикальной оси Т = 1,2 с. Масса кольца m = 3 г. Найтииндукцию В магнитного поля. Момент инерции витка относительнооси, совпадающей с его диаметром, равен J mR 2 2 , где R – радиусвитка.215.49. Определить,восколькоразотличаютсямагнитныепотоки,пронизывающиерамкупридвухееа аположенияхотносительнопрямого5аапроводника с током, представленных нарис.5.16.Рис.
5.165.50. По тороиду с прямоугольнымпоперечным сечением (рис. 5.17) пропускаютток i = 2,4 А. Число витков в тороиде N = 500,внутренний радиус тороида R1 = 5 см, наружныйрадиус R2 = 8 см, ширина тороида b = 5 см.Определить магнитный поток через тороид.Рис. 5.175.51. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тлнаходится прямой провод длиной L = 8 см, расположенный под углом= 60º к силовым линиям поля. По проводу течет ток i = 2 А. Поддействием сил поля провод переместился на расстояние s = 5 см.Найти работу А сил поля.5.52. Два тонких прямых бесконечных параллельных проводника,по которым в одном направлении идут токи i1 = 5 A, i2 = 10 A находятсяв вакууме на расстоянии r1 = 2 см друг от друга.
Определить работуна единицу длины проводников, которую необходимо совершить,чтобы увеличить расстояние между ними до r2 = 12 см.1045.53. По двум длинным параллельным проводникам течет в одномнаправлении ток i = 6 A в каждом. Проводники удалили друг от другатак, что расстояние между ними стало в 2 раза большепервоначального.
Какую работу на единицу длины проводовсовершили при этом силы Ампера?5.54. Квадратная рамка со стороной а = 10 см, по которой течетток i = 200 А, свободно установилась в однородном магнитном поле(В = 0,2 Тл). Определить работу, которую необходимо совершить приповороте рамки вокруг оси, лежащей в плоскости рамки иперпендикулярной линиям магнитной индукции, на угол = 2 /3.5.55. Виток, по которому течет ток i = 20 А, свободно установился воднородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тл. Диаметр виткаравен D = 10 см.
Определить работу А, которую необходимосовершить, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей сдиаметром. Расчет выполнить для двух случаев: а) поворот на угол= /2; б) поворот на угол = .5.56. В однородном магнитном поле, индукция которого В = 0,1 Тлнаходится проводник, согнутый в виде квадрата со стороной а = 0,1 м.По проводнику течет ток i = 20 A.
Плоскость квадрата составляет угол= 20 с направлением B . Определить работу, которую необходимосовершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля.5.57. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тлсвободно установился проводящий виток диаметром d = 10 см. Длятого, чтобы повернуть виток на угол= /2 относительно оси,совпадающей с диаметром, необходимо совершить работуА = 5.10–3 Дж. Какой ток течет по витку?5.58. Квадратная рамка с током i1 = 2 Aрасположена в одной плоскости с длиннымпрямым проводом, по которому течет ток i2 = 30 A(рис.5.18).Проходящаячерезсерединыпротиволежащих сторон ось рамки параллельнапроводу и отстоит от него на расстоянии b = 3см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
