Зборнік задач па курсе агульнай фізікі
Выдавец: Вышэйшая школа
Памер: 276с.
Мінск 1993
IB
R ,
дзе R 1/(пе) — пастаянная Хола; п — канцэнтрацыя носьбітаў зараду; е — элементарны зарад; d — таўшчыня пласцінкі.
Сіла ўзаемадзеяння ў вакууме двух доўгіх паралельных прамалінейных праваднікоў з сіламі токаў/[ і /2> аднесеная да адзінкі даўжыні праваднікоў:
7^2
дзе d — адлегласць паміж праваднікамі.
Перыяд ваганняў стрэлкі (або контура з токам), якая мае магнітны момант рт і знаходзіцца ў магнітным полі індукцыяй В, вызначаецца формулай
Т - ,
дзе I — момант інерцыі стрэлкі (або контура) адносна пункта падвесу.
Сіла, якая дзейнічае на магнітны дыполь;
г дв~
“ рт (Гп ’
дзе дВ/д п — вытворная вектара В па напрамку дыполя.
Механічны момант М, што дзейнічае на контур з токам (або на сталы магніт) у аднародным знешнім полі,
Рыс.21.3
21.1. Падвух паралельныхбясконцадоўгіхправадніках, што знаходзяцца на адлегласці d = 10 см адзін ад аднаго, цякуць токі процілеглых напрамкаў I-30 А. Вызначыць магнітную індукцыю поля ў пунктах, размешчаных пасярэдзіне праваднікоў. Чаму роўная магнітная індукцыя поля у пункце, які знаходзіцца на адлегласці rj = 15 см ад аднаго і = 50 см ад другога правадніка?
21.2. Знайсці сілу току ў бясконца доўгім правадніку, які мае квадратны выгіб са стараной квадрата a = 40 см (рыс. 21.3), калі модуль магнітнай індукцыі поля у пункце А, размешчаным у цэнтры квадрата, В = 63 мкТл.
21.3. Вызначыць магнітную індукцыю поля ў цэнтры квадрата са стараной a = 10 см, па якім цячэ ток 1 = 20 А.
21.4. Вызначыць магнітную індукцыю поляу пункцеА (рыс. 21.4), што знаходзіцца на прадаўжэнні адной са старон прамога вугла, утворанага бясконца доўгім правадніком, па якім цячэ ток /= 15 А, на адлегласці а = 10 см ад вяршыні вугла.
21.5. Ток / = 10 А цячэ па бясконца доўгім правадніку, сагнутым пад вуглом a = 90°. Знайсці магнітную індукцыю поля ў пункце А, які ляжыць на бісектрысе вугла на адлегласці a = 0,20 м ад вяршыні (рыс. 21.5).
21.6. Чаму роўная сіла тока, які праходзіць па перыметру правільнага шасцівугольніка са стараной a = 20 см, калі ў яго цэнтры магнітная індукцыя В=10мкТл?
21.7. Два прамалінейныя праваднікі з сіламі токаў I j = 3,0 А і / 2= 4,0 A размешчаны адзін гарызантальна, а другі вертыкальна. Найменшая адлегласць паміж імі <7 = 0,10 м. Вызначыць модуль магнітнай індукцыі ў пункце, які знаходзіцца пасярод гэтай адлегласці.
21.8. У двухбясконца доўгіх паралельных правадніках сілы току роўныя /=2,5 А. Токі маюць аднолькавы напрамак. Вылічыць магнітную індукцыю поля ў пункце, які размешчаны на адлегласці 40 см ад аднаго правадніка і 30 см ад другога, калі адлегласць паміж імі 50 см.
21.9. Вызначыць сілу току ў катушцы радыусам 30 см, якая змяшчае 600 віткоў, калі ў цэнтры шпулі магнітная індукцыя роўная 7,5 мТл. Лічыць, што даўжыня катушкі значна меншая за яе радыус.
21.10. Прамы бясконцы праваднік мае круглую пятлю радыусам R = 80
см (рыс. 21.6). Вызначыць сілу току ў правадніку, калі вядома, што ў пункце А магнітная індукцыя В = 12,5 мкТл.
21.11. Чаму роўная магнітная індукцыя поля на восі вітка ў пункце, размешчаным на адлегласці d = 40 см ад цэнтра, калі ў цэнтры вітка, радыус якога R = 30 см, індукцыя Во = 25 мкТл?
21.12. Знайсці магнітную індукцыю поля ў цэнтры саленоіда даўжынёй / = 20 см і дыяметрам d = =4,0 см, калі сіла току ў абмотцы саленоіда / = 2,0 A, а колькасць віткоў N = 400.
21.13. Вызначыць сілу току ў вертыкальна размешчанай катушцы, якая ўтрымлівае п = 8 віткоў дроту радыусам R = 20 см, калі змешчаная у яе цэнтры на вастрыі магнітная стрэлка адхілілася на вугал a = 45°. Плоскасць віткоў катушкі супадае з плоскасцю магнітнага мерыдыяна. Гарызантальная складаючая магнітнай індукцыі прля Зямлі Во = 20 мкТл.
21.14. Кандэнсатар ёмістасцю С = 8 мкФ з дапамогай спецыяльнага пераключальніка перыядычна зараджаецца ад батарэі, ЭРС якой 6 = 100 В, і разраджаецца праз катушку. Колькі разоў за t = 1,0 с пераключаецца кандэнсатар, калі магнітная стрэлка, змешчаная ў цэнтры катушкі, адхілілася на вугал a = 45° ? Катушка мае N=50 віткоў радыусам R = 12,5 см і размешчана вертыкальна ў плоскасці магнітнага мерыдыяна. Гарызантальная складаючая магнітнай індукцыі поля Зямлі BQ = 20 мкТл.
21.15. Вызначыць магнітную індукцыю ў цэнтры шара радыусам R, раўнамерна пакрытага вялікай колькасцю N паралельных віткоў тонкага дроту, па якім ідзе ток /.
21.16. Сфера радыусам R, зараджаная з паверхневай шчыльнасцю сг, верціцца вакол свайго дыяметра з вуглавой скорасцю w. Знайсці магнітную індукцыю ў цэнтры сферы.
21.17. Вызначыць магнітны момант кругавога вітка зтокам, калі вядома, што на яго восі на адлегласці d = 4,0 см ад цэнтра індукцыя магнітнага поля В = 125 мкТл. Радыус вітка R = 3,0 см.
21.18. Саленоід даўжынёй Z = 10 см і дыяметрам б/=4,0 см мае м = 20 віткоў на кожным сантыметры даўжыні. Вызначыць магнітны момант саленоіда, калі сіла току ў ім I = 2,0 А.
21.19. У доўгімпрамалінейным аднароднымправадніку радыусам R= 1,0 см сіла току I = 50 А.Вызначыць магнітную індукцыю поля ўнутры правадніка на адлегласці = 0,80 см ад цэнтра. Чаму роўная магнітная індукцыя поля па-за правадніком на адлегласці г2 = 5,0 см ад яго цэнтра?
21.20. У тонкай трубе радыусам R = 5,0 см сіла току 100 А. Вызначыць магнітную індукцыю поля ў цэнтры трубы і па-за трубой на адлегласці г = = 5,0 см ад яе паверхні.
21.21. У танкасценнай доўгай трубе сіла току 1 = 5 А. Па восі трубы размешчаны тонкі праваднік, па якім цячэ такі ж ток у адваротным напрам ку. Вызначыць індукцыю магнітнага поля ў пунктах, размешчаных унутры трубы на адлсгласці /•] = 2 см і па-за трубой на адлегласці г2 = 12 см ад восі трубы.
21.22. Вызначыць скорасць раўнамернага прамалінейнага руху электрона, калі вядома, што максімальная індукцыя створанага ім магнітнага поля на адлегласці г = 100 нм ад траекторыі В = 0,25 мкТл.
21.23. Знайсці максімальную магнітную індукцыю поля, створанага электронам, які прайшоў паскараючую рознасць патэнцыялаў U = 10 В і рухаецца прамалінейна, у пункце на адлегласці г = 10 нм яд яго траекторыі.
21.24. Прымаючы арбіту электрона ў няўзбуджаным атаме вадароду за акружнасць радыусам R = 53 пм, вызначыць магнітную індукцыю поля, створанага ў цэнтры арбіты.
21.25. Тонкі эбанітавы дыск радыусам R = 20 см раўнамерна зараджаны электрычным зарадам з паверхневай шчыльнасцю a = 1 Кл/м2. Дыск всрціцца ў павстры вакол перпендыкулярнай восі, што праходзіць праз яго цэнтр, з вуглавой частатой w = 10 рад/с. Вызначыць максімальную індукцыю ў цэнтры дыска.
21.26. У саленоідзе, наматаным на стальны сардэчнік даўжынёй 20 см і сячэннем 2,0 см2, сіла току 1,0 А. Вызначыць магнітны паток у сардэчніку і магнітную пранікальнасць, калі саленоід мае 400 віткоў. Суадносіну паміж В і Ндля сталі ўзяць з графіка B-f(H).
21.27. На чыгунным колесячэннем 4,0см2 наматаны провад у адзін слой так. штона кожным метры даўжыні знаходзіцца 500віткоў. Вызначыцьсілу току ў абмотцы, калі магнітйы паток у коле0,20 Вб. Чаму роўная магнітная пранікальнасцьчыгуна прыгэтай сілетоку ўабмотцы? Пры рашэнні задачы выкарыстоўваць графік залежнасці В = f(H).
21.28. Праз абмотку таройда дыяметрам d = 0,40 м з жалезным сардэчнікам праходзіць ток. Вызначыць магнітную пранікальнасць жалеза, калі пры змяненні паветранага зазору ўтаройдзеадЛ j= 1,0 мм да /г2 = 2,0 мм паток магнітнай індукцыі змяняецца ад фх = 0,30 мВб да ф2 = 0,25 мВб.
21.29. Чаму роўны паток індукцыі ў жалезным таройдзе квадратнага сячэнняса стараной а=5см, калі ў ягоаднаслойнайабмотцы з^=400 віткоў сіла току I = 2,0 А? Дыяметр таройда 25 см, магнітная пранікальнасць жалеза ц = 400.
21.30. Сферычны кандэнсатар, які запоўнены дыэлектрыкам і зараджаны да некаторай рознасці патэнцыялаў, разраджаецца праз свой дыэлектрык. Якім будзе магнітнае поле токаў разраду ў прасторы паміж сфсрамі?
21.31. У аднародным магнітным полі індукцыяй В = 0,10 Тл знаходзіцца прамы медны праваднік 5 = 8,0 мм2, канцы якога падключаны гібкім праваднікоіч да крыніцы пастаяннага току. Гібкі праваднік знаходзіцца па-за полем. Вызначыць сілу току ў правадніку, калі вядома, што пры
размяшчэнні яго перпендыкулярна лініям індукцыі поля вага правадніка ўраўнаважана сілай, лкая дзейнічае на праваднік з боку поля. Вагу гібкіх праваднікоў не ўлічваць.
21.32. На каркас даўжынёй / = ІОсм і дыяметрам d = 5,0 см наматана 150 віткоў проваду. Праз сярэдзіну каркаса ў напрамку аднаго з яго дыяметраў праходзіць медны праваднік з сілай току / ] = 5,0 А. Лічаны магнітнае поле ўнутры сярэдняй часткі саленоіда аднародным, вызначыць сілу, з якой яно дзейнічае на участак правадніка ўнутры каркаса, калі сіла току ў саленоідзе /2 = 1,0 А.
21.33. У полі бясконца доўгага прамалінейнага правадніка з сілай току /[ = 20 А знаходзіцца квадратная рамка з сілай току /2 = 1,0 А. Праваднік і рамка размешчаны ў адной плоскасці так, што дзве стараны рамкі перпендыкулярныя правадніку. Старана рамкі a = 10 см, а адлегласць ад правадніка да бліжэйшай стараны рамкі I = 5,0 см. Вызначыць сілу, што дзейнічае на рамку.
21.34. Чаму роўная магутнасць магнітнай сілы, якая развіваецца пры перамяшчэнні прамалінейнага правадніка даўжынёй 7 = 20 см са скорасцю v= 5,0 м/с у аднародным магнітным полі індукцыяй В = 0,10 Тл, калі вугал паміж напрамкам руху правадніка і напрамкам магнітных сілавых' ліній a = 90°, а сіла току ў правадніку / = 50 А?
21.35. На дзвюх паралельных шынах, размешчаных гарызантальна на адлегласці I = 10 см, ляжыць тоўсты праваднік масай т = 150 г. Шыны падключаны да крыніцы напружання, і ў правадніку ўзнікае сіла току I = =10 А. Пры стварэнні магнітнага поля, вектар індукцыі якога перпендыкулярны плоскасці шын, праваднік прыходзіць у раўнамерны рух. Вызначыць індукцыю поля, калі каэфіцыент трэння правадніка аб шыны р = 0,20.
21.36. Электрон, які прайшоў паскараючую рознасць патэнцыялаў U = =500 В, трапіў у вакууме ў аднароднае магнітнае поле і рухаецца па акружнасці радыусам R = 10 см. Вызначыць модуль магнітнай індукцыі, калі скорасць электрона перпендыкулярная сілавым лініям.
21.37. Электрон, што рухаецца ў вакууме са скорасцю u = 106 м/с, трапляе ў аднароднае магнітнае поле індукцыяй В = 1,2 мТл пад вуглом a = =30° да сілавых ліній поля. Вызначыць радыус шрубавай лініі, па якой будзе рухацца электрон, і яе крок.
КНІГІ ОНЛАЙН
