1611143553-a5dfe0cd78607269d954ff04820322e4 (825013), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Индукция магнитного поля В перпендикулярна осно- Р Рис. 198. Рис. !99. ванию бруска со сторонами а, с (рис. 199). Определить напряженность электрического поля в бруске и плотность электрических зарядов на боковых поверхностях параллелепипеда, образованных сторонами а, Ь. 578. Незаряженный металлический цилиндр радиуса г вращается в магнитном поле с угловой скоростью ы вокруг своей оси. Индукция магнитного поля направлена вдоль оси цилиндра. Каково должно быть значение индукции . магнитного поля, чтобы в цилиндре не возникло электростатическое поле? 579.
Найти напряженность электростатического поля в цилиндре (см. задачу 578), если иидукция магнитного поля равна В. 580. Пучок однозарядных ионов попадает в область пространства, где имеется однородное электрическое поле с напряженностью Е=100 Н/Кл и однородное магнитное поле с индукцней В=0,02 Н/(А м). Электрическое и магнитное поля направлены под прямым углом друг к другу и оба перпендикулярны к пучку. Ионы проходят эти скрещенные электрическое и магнитное поля без отклонения и проникают через щель в область однородного магнитного поля с нндукцией В'=0,09 Н/(А м), направленной перпендику- 113 лярно движению ионов. Если ионы представляют собой смесь с массами, равными 20 и 22 атомным единицам массы, то на каком расстоянии друг от друга эти ионы окажутся, пройдя половину окружности? $23. Электромагнитная индукция. Переменный ток 58! .
Реактивный самолет с размахом крыльев 20 м летит прямо на север со скоростью 960 км/ч и на такой высоте, где вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 6 1О ' Т. Чему равна разность потенциалов между концами крыльев? На каком крыле более высокий потенциал? 582. По двум направляющим металлическим рейкам движется без трения с постоянной скоростью проводник длины (, электрическое сопротивление которого равно г. Рейки соединены неподвижным проводником, сопротивление которого равно 1с'.
Все проводйики расположены в одной плоскости и находятся в постоянном магнитном поле, индукция которого равна В и направлена перпендикулярно плоскости проводников (рнс. 200). Электрическое сопротивление реек мало по сравиениюс г и Я. Определить разность потенциалов электрического поля между точками А и В. Объяснить причину возникновения электрического тока. ит у 8 Рис.
200. Рис. 201. 583. По двум вертикальным рейкам АВ и С0, соединенным сопротивлением Я, может без трения скользить проводник, длина которого 1 и масса и. Система находится в однородном магнитном поле, индукция которого В перпендикулярна плоскости рисунка (рнс. 201). Как будет дви- Ю гаться подвинсный проводник в поле силы тяжести, если пренебречь сопротивлением самого проводника и реек? 114 Ф 584. По двум металлическим параллельным рейкам, расположенным в горизонтальной плоскости н замкнутым на конденсатор емкости С, может без трения двигаться проводник массой лт и длины 1.
Вся система находится в однородном магнитном поле, индукция которого В направлена вверх. К середине проводника перпендикулярно к нему и параллел ьно рейкам приложена сила В (рис. 202). Определить ускорение подвижного проводника, если сопротивление реек, подводящих проводов н подвижного проводника равно нулю. В какие виды энергии превращается работа силы Е? Считать, что в начальный момент 'скорость проводника равна нулю. 585. Прямоугольная рамка расположена в плоскости бесконечного прямолинейного проводника с током, причем стороны А0 и ВС параллельны проводнику (рис. 203). В середине стороныоС включен прибор, измеряющий заряд, А Г- — 1 1 ! ! 1 ! ! ! й С протекающий по контуру (на рисунке не показан).
Рамку можно перевести в ~ев Рис. 202 Рис. 203. новое положение, изображенное на рис. 203 пунктиром, двумя способами: 1) перемещая ее параллельно самой себе; 2) вращая на 180' вокруг стороны ВС. В каком случае заряд, протекший через прибор, будет больше?* 586. Катушка из и витков, площадь каждого из которых 5, присоединена к баллистическому гальванометру. (Баллистический гальванометр измеряет количество прошедшего через него электричества.) Сопротивление всей цепи )?. Вначале катушка находится между полюсами магнита в области, где магнитное поле однородно и индукция его В перпендикулярна площади витков.
Затем катушку переместили в пространство, где магнитное поле отсутствует. Чему равно количество электричества, прошедшего через гальванометр? 587. Прямоугольный контур АВСВ перемещается поступательно в магнитном поле тока 7, текущего по длинному прямому проводу ОО'. Стороны АР и ВС параллельны проводу. Определить величину и направление тока, индуцнро- 1!з Ф ванного в контуре, если контур перемещается с постоянной скоростью о; АО=ВС=а, АВ=ВС=Ь.
Сопротивление контура )с. (Рис. 204.) 588. Проволочное кольцо радиуса г находится в однородном магнитном поле, индукция которого перпендикулярна плоскости кольца и меняется с течением времени по закону В=И. Определить напряженность электрического поля в витке. 1 А В Рнс. 205. Рнс. 204. 589. Кольцо прямоугольного сечения (рис. 205) сделано из материала с удельным сопротивлением р.
Кольцо находится в однородном магнитном поле. Индукция магнитного поля направлена по оси кольца и увеличивается прямо пропорционально времени: В=И. Найти силу тока, индуцируемого в кольце. 590. Одна половина проволочного кольца радиуса г имеет сопротивление Я„ а другая )с',. Кольцо находится в однородном магнитном поле, индукция которого перпендикулярна плоскости кольца и меняется с течением вре- мени по закону В=В,+И (В,— Ф постоянная величина). Определить напряженность электростатического поля в кольце. а 591.
Определить силу тока в про- водниках цепи, изображенной на а рис. 206, если нндукция однородного магнитного поля перпендикулярна плоскости чертежа и изменяется во времени по закону В=И. Сопротивление единицы длины проводников равно г. 592. В однородном круглом проволочном кольце создан постоянный индукционный ток !. Переменное маг- 116 нитное поле, создающее этот ток, перпендикулярно плоскости кольца, сосредоточено вблизи его оси симметрии и имеет ось симметрии, проходящую через центр кольца (рис. 207).
Чему равна разность потенциалов между точками А и В? Что будет показывать электрометр, присоединенный к этим точкам? Рис. 207, Рис. 208. 593. Переменное магнитное поле создает в кольцевом проводнике А1?ВКА постоянную электродвижущую силу 4' (см. задачу 592).
Сопротивления проводников А1?В, АКВ и АСВ (рис. 208) равны соответственно 1?„1?, и Я,. Какую силу тока будет показывать амперметр С? Магнитное поле сосредоточено у оси кольцевого проводника. 594. Сопротивление проводника АСВ (см. задачу 593) Р,=О. Найти силы токов 1„1, и 1, и разность потенциалов и„— и,.
595. По двум металлическим параллельным рейкам, замкнутым на сопротивление 1?, перемещается проводник длины 1. Скорость перемещения проводника равна о. Вся система находится в однородном магнитном поле, индукция которого направлена перпендикулярно плоскости, в которой лежат рейки, и изменяется со временем по закону У В=Вс+1сг. В начальный моя Жв О5 мент площадь абсс( равна 5,. Определить силу тока в цепи. (Рис.
209.) 596. В однородном магнит- Рис. 209. ном поле находится проволочное кольцо, способное вращаться вокруг диаметра, перпендикулярного линиям магнитной индукции. Индукции поля начинает возрастать. Найти возможные положения 117 равновесия кольца и указать положение устойчивого равновесия. Что изменится, если индукция будет убывать? 597. На цилиндр из немагнитного материала намотано Ф витков проволоки (соленоид). Радиус цилиндра г, его длина 1 (г(<1). Сопротивление проволоки??. Каково должно быть напряжение на концах проволоки, чтобы ток возрастал прямо пропорционально времени, т. е. чтобы выполнялось равенство !=М? 598. Соленоид (см.
задачу 597) присоединен к батарее, э.д.с. которой равна б.. В момент времени г=0 замыкают ключ. Чему будет равна сила тока в цепи соленоида, если пренебречь сопротивлением ?? соленоида, батареи и подводящих проводов? 599. Подсчитать работу батареи (см. задачу 598) за время т. В какой вид энергии превращается эта работа? 600. Кольцо из сверхпроводника помещено в однородное магнитное поле, индукция которого нарастает от нуля до В,. Плоскость кольца перпендикулярна линиям индукции магнитного поля.
Определить силу индукционного тока, возникающего в кольце. Радиус кольца г, индуктивность |. 601. В однородном магнитном поле с индукцией В находится сверхвроводящее кольцо радиуса г. Линии магнитной индукции перпендикулярны плоскости кольца. Тока в кольце нет. Найти магнитный поток, пронизывающий кольцо, после того, как магнитное поле будет выключено. 602. Перед полюсом электро- магнита на длинной нити под- Г / вешено кольцо из сверхпроводника (рис. 210). Что произойдет с кольцом, если по обмотке электромагнита пропустить переменный ток? 603.
Из провода длины 1 изРис. 210. готовили соленоид длины 1,. Ди- аметр соленоида Й((1,. Определить индуктивность соленоида. 604. Через соленоид длиной 1 м, имеющий 2000 витков диаметром 1О см, течет ток 1 А. Соленоид равномерно растягивается со скоростью 40 см/с, причем приложенная к соленоиду разность потенциалов непрерывно меняется так, что ток остается постоянным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
