Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова 'Сборник задач по курсу физики c решениями' (935848), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Ответ д, =2,21м В. Ответ Вс„ —" = 1,78. Вм фВМ =6,28 мкТл м. Определите, во сколько раз постоянная Холла у меди больше, чем у алюминия, если известно, что в алюминии на один атом в с еднем приходится два свободных электрона, а в меди — 0,8 свободных электронов. Плотности меди и алюминия соответственно равны 8,93 и 2,7 гаем'. ° ° $ ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Холловская иоиеречная разность иотенцыалов !В др= Р—, где  — ма~нитная индукция; à — сила тока; Ы вЂ” толщина пластинки; 1 Р = — — постоянная Холла (и — концентрация электронов). Через сечение медной пластинки толщиной В = 0,2 мм пропускается ток 7 = 6 А, Пластинка помещается в однородное ма~нитное поле с нндукцией В = 1 Тл, перпендикулярное ребру пластинки и направлению тока. Считая концентрацию электронов проводимости равной концентрации атомов, определите возникающую в пластинке поперечную (холловсКую) разность потенциалов.
Плотность меди р = 8,93 г/см'. Определите циркуляцию вектора магнитной индукции по окружности, через центр которой перпендикулярно ее плоскости проходит бесконечно длинный прямолинейный провод, по которому течет ток 1 = 5 А. 1) фВ61 =2„51 мкТл м; 2) фВг)1 = 5,02 мкТл м; З) фВ61 =О. диаметром 1=1 мм. Решение ДаНО Г„=фяб)=фн,б!=к~„/„ г с Я= —, р!! Я ' Р ! ! = 2л —.
Аг = лР— 2 г/ Ответ в = 20 тл. ! И1, Н/=/— 1) Г 2) У вЂ”" лР! 4 4рР! /1=-р ° =,з < 273,1 Определите циркуляцию вектора магнитной индукции для замкнутых контуров, изображенных на рисунке, если сила тока в обоих проводниках Т = 2 А. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток 1 = 1О А Определите, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В,мам нитную индукцию // в точке, расположенной на расстоянии г =10 см от проводника. Используя теорему о циркуляции вектора В, рассчитайте магнит- ную индукцнзо поля внутри соленоида (в вакууме), если число витков соленоида равно Ф и длина соленоида ранна ! .
Соленоид длиной ( = 0,5 м содержит У =1000 витков. Определите магнитную индукцию В поля внутри соленоида если сопротивление его о мотки б Я =120 Ом, а напряжение на ее концах 1/ = 60 В. В соленоиде длиной ! = 0,4 м и диаметром Р = 5 см создается магнитное поле, напряженность которого Н = 1,5 кА!м. Определите: 1) магннтодвижушую силу г"; 2) разность потенциалов !/ на концах обмотки, если для нее используется алюминиевая пр оволока( =26 нОм м) /р— !=0,4 м Р=5 см=5 1О'м Н =1,5 кА/м=!,5 10'А/м р= 26 нОм м= =26 10'Ом м Ы=! мм=!0'м 4рРН/ /=и/, н= — Ответ 1) р =бооА; 2) !/=3,12В. Тл; Н= 255 А/м.
ОИИЮИ Ф, = 2,53 мкВб. ДщГГ6Щ Ф = 628 мкВб. < 274~ Определите, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В, индукцию н напряженность магнитного поля на оси торонда без сердечника, по обмотке которого, содержащей 200 витков, протекает ток 2 А. Внешний диаметр тороида равен 60 см, внутренний — 40 см. Определите магнитный поток сквозь площадь поперечного сечения катушки (без сердечника), имеющей на каждом сантиметре длины п=8 витков. Радиус соленоида г= 2 см, силатокав нем /=2 А.
Внутри соленоида с числом витков л/ = 200 с никелевым сердеч- ником ( у = 200) напряженность однородного магнитного пс>ля = 0 кА/и. Плошадь поперечного сечения сердечника Я =1О см'. Опреде- а' 2) потокосцепление. лите: 1) магнитную индукцюо поля внутри соленоида; ОНЫЕ/тт 1) В=2,51 Тл; 2) Ф=0,502 Вб. В однородное магнитное поле напряженностью Н=!00 кА/м " а=10 см. Плоскость помещена квадратная рамка со сторонон рамки составляет с направлением магнитного поля угол — '.
р а= 60'. Оп еделите магнитный поток, пронизывающий рамку. Ответ Ответ Ответ А = 0,1б Дж. — а 2лг ) — — — !ив 2л „" г 2л ц Ответ Ф = 0,44 м«Вб, ОтВЕт А = 0,04 дж. П оток магнитнои индукции через площадь поперечного сечения соленоида (без сердечника) равен Ф = 1 мкВб. Длина соленоида ! = 12,5 см, Определите магнитный момент р этого соленоида. В одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с током ! = 20 А расположена киадратная рамка со стороной, длина которои а = 10 см, причем дае стороны рамки параллельны проводу, а расстояние г! от провода до ближайшей стороны рамки равно 5 см.
Определите магнитный поток Ф, пронизывающий рамку. Прямой проаоддлиной ! = 20 ем стоком ! = 5 А, находяшийсяа однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл, расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите работу сил поля, под действием которых проводник переместился на 2 см. Квадратный проводящий контур со стороной ! = 20 см и током ! = 10 А свободно подвешен а однородном магнитном поле с магнитной индукцией В = 0,2 Тл. Определите работу, которую необходимо соаершить, чтобы поаернугь контур на 180' вокруг оси, перпендикулярной напраалению магнитного поля. В однородном мапппиом поле с магнитной инлукцией В = 0,2 Тл находится квадратный проводящий контур со стороной ! = 20 см и током ! = ! 0 А.
Плоскость квадрата составляет с направлением поля угол а ЗО'. Определите работу удаления контура за пределы поля. Соленоид диаметром г( = 4 см, имеющий Ж = 500 витков, помещен в магнитное поле, индукция которого изменяется со скоросп.ю 1 мТл/с. Ось соленоида составляет с вектором магнитной индукции угол а = 45' . Определите ЭДС индукции, возникающую в соленоиде. л а=— 2 Отевт А = 98„7 мкДж. В магнитное поле, изменяющееся по закону В= Во созе! (В = 0,1 Тл, ш = 4 с-'), помещена квадратная рамка со стороной а = 50 см, причем нормаль к рамке образует с направлением поля угол а = 45' .
Определите ЭДС индукции, возникающую в рамке в момент времени г = 5 с. Ответ 7=5 А. — ? Ответ а; =б4мв. (278~ Круговой проводящий контур радиусом г = 5 см и током 7 =1 А находится в магнитном поле, причем плоскость контура перпендикулярна направлению поля. Напряженность поля равна 1О кА/м. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть контур на 90' вокрут оси, совпадающей с диаметром кон!ура.
л,а л?г А= ) Мба= /лг~рсО ~япа ба= дал?гав. В однородном магнипюм поле с магнитной индукцией В = 1 Тл находится плоская катушка из 100 витков радиусом г =10 см, плоскость которой с направлением поля составляет угол !5 = 60' . По катушке течет ток 7 = 10 А. Определите: 1) вращающий момент, действующий на ка- тушку; 2) работу для удаления этой катушки из магнитного поля.
Ответ 1) М=-!5,7 Н м; 2) А=27,2 Дж. Круглая рамка с током ( Я = 15 смз) закреплена параллельно магнитному полю ( В = О,1 Тл), и на нее действует вращающий момент М = 0,45 мН м. Определите силу тока, текущего по рамке. В=В созвг В„= 0,1 Тл го=4 с' а=50 см=О а= 45' 1=5 с 3.5. Электромагнитная индукния О О О О О В О г1х х) = -В! — = -ВЬ, 6г )д)=В1 . 'о,=-— с! ОШЮИИ !„"= 0,45 В.
г =до гик 1=— Ва тВ= Г = 1Ва, ВаоВа В аги В= гяя Оф = 60'. Кольцо из алюминиевого провода ( р = 26 нОм м) помещено о магнитное поле перпенднкулярно линиям магнитной индукции Диаметр кольца 13= 30 см, диаметр провода Н = 2 мм. Определите скорость изменения магнитного поля, если ток в кольце 1 = 1 А. Плоскость проволочного витка площадью В = 100 см и сопротивлением Я = 5 Ом, находящегося в однородном магнитном лоле напряженностью Н = 10 кА1м, перпендикулярна линиям магнитной индукции. При повороте витка в магнитном поле отсчет газьванометра, замкнутого на виток, составляет 12,6 мкКл.
Определите угол поворота витка. ЯЙД= 1г НЯ(! — сока), сова =!в РдД д НВ В однородное магнитное поле с индукцией В = 0,3 Тл помещена прямоугольная рамка с подвижной стороной, длина которой ! = 15 см. Определите ЭДС индукции, возникиощей в рамке, если ее подвижная сторона перемещается перпендикулярно линиям магнитной индукции со :коростью о=!0 м1с. Две гладкие замкнутые металлические шины, расстояние между которыми равно 30 см, со скользящей перемычкой, которая может двигаться без трения, находятся в однородном магнитном поле с индукцией В = О,! Тл, перпендикулярном плоскости контура.
Перемычка массой ьт = 5 г скользит вниз с постоянной скоростью и = 0,5 мlс. Определите сопротивление перемычки, пренебрегая самоиндукцией контура и сопротивлением остальной части контура. ОггЫИгз ~з = 0,4 В. а!а= ш Й!, !г !г Ы= — 61з= — габГ 2 2 Ы д(1~ ) 1~ 17 =  — =  — ~ — го бг~ =  — гл, бг бг! 2 ) 2 2!7 У ш=2лл= — з л= — з В! ' лВ! ОИЫЮИ и= 6,37 с ', (гф В катушкедлиной 1= 0,5 м,диаметром И=5 емичисломвиткоа )т' = 1500 ток равномерно увеличивается на 0,2 А за одну секунд, На катушку надето кольцо из медной проволоки (р =17 нОм м) площадью сечения В„= 3 мм'. Определите силу тока в кольце. диаметром В = 2 см, содержащая один слой плотно прилегающих друг к другу )У = 500 витков алюминиевого провода сечением Я =1 мм', помещена в магнитное поле.
Ось катушки паралдельна линиям индукции. Магнитная индукция поля равномерно изменяется со скоростью 1 мТл/с. Определите тепловую мощность, выделяющуюся в катушке, если ее концы замкнуты накоротко. Удельное сопротивление алюминия р = 26 нОмlм. В однородном магнитном поле ( В = 0,1 Тл) вращается с постоянной угловой скоростью го = 50 с ' вокруг вертикальной оси стержень длиной ! = 0,4 м. Определите ЭДС индукции, возникающей в стержне, если ось вращения проходит через конец стержня параллельно линиям ма~нитной индукции.
В однородном магнитном поле с индукцией В= 0,02 Тл равномерно вращается вокруг вертикальной оси горизонтальный стержень длиной ! = 0,5 м. Ось вращения проходит через конец стержня параллельно линиям магнитной индукции. Определите число оборотов в секунау, при котором на концах стержня возникает разность потенциалов !7 = 0,1 В, ОИЫе1И Ф„= 47,7 мВб. $', = 2згиУВЯ, ОжВЕИ4 8 = 151 В, 1)Л 7 2) Ф вЂ” 7 ОИ8ВЕж ОИЫИИ л= 5 с '.
В однородном магнитном поле (В= 0,2 Тл) равномерно с частотой и=600 мин ' вращается рамка, содержащая И =1200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь рамки Я = 100 см'. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определите максимальную ЭДС„индуцируемую в рамке. Й я = -)тй5 — (соа2ггвГ) = АЗЯ 2лл зш2ллГ, Магнитная индукция В поля между полюсами двухполюсного генератора равна 1 Тл. Ротор имеет 140 витков (площадь каждо~о витка Я = 500 см'). Определите частоту вращения якоря, если максимальное значение ЭДС индукции равно 220 В. В однородном магнитном поле1 В = 0,2 Тл) равномерно вращается прямоугольная рамка, содержащая У = 200 витков, плотно прилегающих друг к другу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
