irodov_i.e._zadachi_po_obshchey_fizike_(3-_e_izdanie_2001_447str) (852010), страница 24
Текст из файла (страница 24)
В результате нндукция магнитного поля с одной стороны плоскости оказалась В,, а с другой стороны В . Найти магнитную силу, действующую на единицу поверхности плоскости в случаях, показанных на рис. 2,84. Выяснить, куда направлен ток в плоскости в каждом случае. сг д~ бг Р с.з.аи 2282, В электромагнитном насосе для перекачки расплавленного металла участок трубы с металлом находится в однородном магнитном поле с индукцией В (рис.
2.85). Через этот участок трубы в перпендикулярном вектору В и оси трубы направлении пропускают равномерно распределенный ток 1. Найти избыточ- Рис. 2.85 127 нос давление, создаваемое насосом при В=0,10 Тл, 1- 100 А и а =2,0 см. 2282. Вдоль длинного тонкостенного круглого цилиндра радиуса Я=5,0 см течет ток 1=50 А.
Какое давление испытывают стенки цилиндра? 2.283. Какое давление испытывает боковая поверхность длинного прямого соленоида, содержащего я = 20 виток/см, когда по нему течет ток /=20 А? 2284. Ток / течет по длинному однослойному соленоиду, радиус сечения которого Е 5,5 см. Число витков на единицу длины соленоида и -15 см '. Найти предельнузо силу тока, при которой может наступить разрыв обмотки, если предельная нагрузка на разрыв проволоки обмотки Р' =100 Н. 2,285.
Плоский конденсатор, площадь каждой пластины которого Г и расстояние между ними И, поместили в поток проводящей жидкости с удельным сопротивлением р. Жидкость движется со скоростью и параллельно пластинам. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, причем вектор В параллелен пластинам и перпендикулярен направлению потока. Пластины конденсатора замкнули на внешнее сопротивление Я. Какая мощность Р выделяется на этом сопротивлении? При каком Я мощность Р максимальна? Чему равна Р„,? 2.286.
Вдоль медного прямого проводника радиуса Р = 5,0 мм течет ток 1=50 А. Найти разность потенциалов между осью проводника и его поверхностью, Концентрация электронов проводимости у меди в =0,9 10'з см з. 2287. При измерении эффекта Холла в натриевом проводникс напряженность поперечного поля оказалась Е =5,0 мкВ/см при плотности тока /=200 А/ем~ и индукции магнитного поля В 1,00 Тл. Найти концентрацию электронов проводимости н ее отношение к концентрации атомов в данном проводнике. 2.288. Найти подвижность электронов проводимости в медном проводнике, если прн измерении эффекта Холла в магнитном поле с индукцией В = 100 мТл напряженность поперечного электрическою поля у данного проводника оказалась в и = 3,1.10з раз меньше напряженности продольного электрического поля. 2289. Небольшой виток с током находится на расстоянии г от длинного прямого проводника с током 1.
Магнитный момент витка равен р . Найти модуль и направление силы, действующей на виток, если вектор р: 12в а) параллелен прямому проводнику; б) направлен по радиусу-вектору г; в) совпадает по направлению с магнитным полем тока 1 и месте расположения витка. 2290. Небольшая катушка с током, имеющая магнитный момент р,находится на оси кругового витка радиуса Я, по лоторому течет ток 1.
Найти модуль силы, действующей на иатушку, если ее расстояние от центра витка равно х, а вектор р совпадает по направлению с осью витка. 2,291. Найти силу взаимодействия двух катушек с магнитными моментами р, =4,0 мА.м и р =6,0 мА м2, если их оси лежат на одной прямой и расстояние между катушками 1=20 см значительно превьппает их линейные размеры. 2292. Постоянный магнит имеет форму достаточно тонкого диска, намагниченного вдоль его оси. Радиус диска Я 1,0 см. Оценить значение молекулярного тока 1', текущего по ободу диска, если индукция магнитного поля на оси диска в точке, отстоящей на х = 10 см от центра, составляет В =30 мкТл. 2293, Индукция магнитного поля в вакууме вблизи плоской поверхности однородного изотропного магнетика равна В, причем вектор В составляет угол а с нормалью к поверхности.
Магнитная проницаемость магнетика в. Найти индукцию В' магнитною поля в магнетике вблизи поверхности. л 2294. Индукция магнит- е" п4. ного поля в вакууме вбли-, Ь зн плоской поверхности маг- Г 1г нетика равна В, и вектор В составляет угол Ф с нора*'"."гы)'. и"* ";-'"";;,,~~~ ~6 Рис 2.8б а) поток вектора Н через поверхность сферы Я радиуса Я, центр которой лежит на поверхности магнетика; б) циркуляцию вектора В по квадратному контуру Г со стороной 1, расположенному, как показано на рисунке.
2295. Постоянный ток 1 течет вдоль длинного цилиндрического провода круглого сечения. Провод сделан из парамагнетика с восприимчивостью х. Найти: 129 а) поверхностный молекулярный ток 1'„,; б) объемный молекулярный ток 1', . Как эти точки направлены друг относительно друга? 2,296. Длинный соленоид заполнен неоднородным парамагнетиком, восприимчивость которого зависит только от расстояния г до оси соленоида как Х-агз, где а — постоянная.
На оси соленоида индукция магнитного поля равна В . Найти зависимость от гч а) намагниченности магнетика .У(г); б) плотности молекулярного тока 1'(г) в магнетике. 2297. Длинный соленоид с током наполовину заполнен парамагнетиком (рис. 2.87). Изобразить примерные графики индукции В, напряженности Н и намагниченности .1 на оси соленоида в зависимости от х.
2298. Прямой бесконечРнс. 2.87 но длинный проводник с током 1 лежит в плоскости раздела двух непроводящих сред с магнитными проницаемостями р, н р . Найти индукцию В мапзитного поля во всем пространстве в зависимости от расстояния г до провода. Известно, что линии В являются окружностями с центром на оси проводника.
2299. Круговой контур с током лежит на плоской поверхности магнетика с проницаемостью р. Найти индукцию В магнитного поля в некоторой точке на оси контура, если в отсутствие магнетика индукция в этой точке равна В . Обобщить полученный результат на все поле. 2ЗОО. Известно, что внутри шара, намагниченного однородно и статически, напряженность мапштного поля Н'=-1/3, где 1 — намагниченность. Имея в виду это соотношение, найти индукцию магнитного поля в шаре из однородного магнетика с проницаемостью в, помещенного во внешнее однородное магнитное поле с индукцией Вс (при этом шар намагнитится однородно).
2301. Имеется бесконечная пластина из однородного ферромагнетнка с намагниченностью 1. Найти векторы В и Н внутри и вне пластины, если вектор 1 направлен относительно поверхности пластины: а) перпендикулярно; б) параллельно. зэо 2302. На постоянный магнит, имеющий форму тонкого цилиндра длины 1 15 см, намотали равномерно Ф=ЗОО витков провода. При пропускании по нему тока 1=3,0 А поле вне магнита исчезло. Найти коэрцитивную силу На материала магнита.
2303. Постоянный магнит имеет вид кольца с узким зазором между полюсами. Средний диаметр кольца 0=20 см. Ширина зазора Ь = 2„0 мм, индукцня магнитного поля в зазоре В = =40 мТл. Пренебрегая рассеянием мап~итною поля на краях зазора, найти модуль напряженности магнитного поля внутри магнита. 2304.
Постоянный магнит имеет вид кольца с узким поперечным зазором ширины Ь = 2,5 мм. Средний радиус кольца а = 5,0 см. Остаточная намагниченность материала магнита 1,=1000 кА/м, его коэрцитнвная сила Н, = 25 кА/м. Считая, что зависимость У(Н) на участке от Н, до нуля (рис. 2.88) является линейной и рассеяния магнитного поля на краях зазора нет, найти индукцшо маг- Р нитного поля в зазоре. 2305. На железном сердечнике в виде Рис 2В8 тора со средним радиусом Я = 250 мм имеется обмотка с числом витков Ф = - 1000.
В сердечнике сделана поперечная прорезь ширины Ь = 1,00 мм. При токе 1 = 0,85 А через обмотку индукция магнитного поля в зазоре В =0,75 Тл. Пренебрегая рассеянием магнитного поля на краях зазора, найти магнитную проницаемость железа в этих условиях. 2306. На рис. 2.89 показана основная кривая намагничивания технически чистого железа.
Построить с помощью этого графика кривую зависимости мап~итной проницаемости в от напряженности Н магнитного поля. Прн каком значении Н в максимально? Чему равно р,? 2307. Тонкое железное кольцо со средним диаметром Н = 50 см несет на себе обмотку нз Ф = 800 витков с током 1 = 3,0 А. В кольце имеется поперечная прорезь ширины Ь =2,0 мм. Пренебрегая рассеянием магнитного поля на краях зазора, найти с помощью рис. 2.89 магнитную проницаемость железа в этих условиях.
2308. Длинный тонкий стержень из парамагнетика с восприимчивостью т и площадью поперечного сечения Я расположен вдоль оси катушки с током. Один конец стержня находится в центре катушки, где индукция магнитного поля равна В, а другой конец — в области, где магнитное поле практически отсутствует. С какой силой катушка действует на стержень? Рис.
2.90 2,309, В установке (рис. 2ВО) измеряют с помощью весов силу, с которой парамагнитный шарик объема 1'=41 мм1 притягивается к полюсу злектромагнита М. Индукция магнитного поля на оси полюсного наконечника зависит от высоты х как В = Вс екр (- ах 2), где В„= 1,50 Тл, а = 100 м 2, Найти; а) на какой высоте х„надо поместить шарик, чтобы сила притяжения была максимальной; б) магнитную восприимчивость парамагнетика, если максимальная сила притяжения и'„= 160 мкН.
2310, Небольшой шарик объема и' из парамагнетика с магнитной восприимчивостью т медленно переместили вдоль оси катушки с током из точки, где индукция магнитного поля равна й, в область, где магнитное поле практически отсутствует. Какую при этом совершили работу против магнитных сил? 2311. Длинный прямой соленоид, содержащий я витков на единицу длины, погрузилн наполовину в парамагнитную жидкость (рнс.
2.91). Найти магнитную силу, действующую на единицу поверхности жидкости, если ее магнитная восприимчивость равна Х и через соленоид течет ток 1. Куда эта сила направлена? 2312. Круговой виток радиуса а с Рис. 2.91 током 1 расположен параллельно плоской поверхности сверхпроводника на расстоянии ! от него. Найти с помощью метода зеркальных изображений магнитную индукцию в центре витка, 2313. Тонкий прямой провод с током 1 расположен над плоской поверхностью сверхпроводника на расстоянии Ь от последнего.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
