Сборник задач по физике с решениями и ответами. Часть III. Электричество и оптика: Для учащихся 9-11 классов, абитуриентов и студентов младших курсов - Долгова А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
3.9. Проволочный контур, имеющий форму равностороннего треугольника со стороной а = 20 см, помещен в однородное магнитное поле с индукцией B= 1,0 Тл так, что перпендикуляр к плоскости контура составляет угол а = 60° с направлением поля. В не-
42 который момент времени индукция магнитного поля начинает равномерно уменьшаться до нуля. Найдите время спада индукции до нуля, если известно, что в контуре возникает ЭДС индукции є = = 100 В.
3.10. Жесткая проводящая рамка квадратной формы лежит на горизонтальной непроводящей поверхности и находится в постоянном однородном магнитном поле, линии индукции которого параллельны двум сторонам рамки. Масса рамки т = 20 г, длина ее стороны а - 4 см, величина магнитной индукции В = 0,5 Тл. Какой величины постоянный ток нужно пропустить по рамке, чтобы рамка начала приподниматься?
3.11. По двум параллельным проводникам, находящимся друг от 1
друга на расстоянии I = 0,5 м, пе- ф —
ремещают перемычку с постоянной q "Т* скоростью v=10 м/с. Между про- 2 водниками включены последовательно два конденсатора, причем отношение их емкостей п = C2 /C1 = 1,5 . Вся система находится в постоянном однородном магнитном поле, вектор индукции которого ортогонален плоскости, в которой лежат проводники. Какова индукция магнитного поля, если на конденсаторе C2 напряжение U = 0,5 В.
3.12*. Провод, имеющий форму незамкнутой окружности радиуса R = 1,0 м, находятся в однородном магнитном поле с индукцией
В = 3,0 • 10 Тл. По проводу с постоянной скоростью V = 4,0 м/с перемещают проводящую перемычку так, что вектор скорости V ортогонален перемычке. В начальный момент времени перемычка касалась провода в некоторой его точке. Определите ЭДС индукции в образовавшемся замкнутом контуре через время t = 0,2 с после начала движения.
3.13*. Два замкнутых накоротко прямых провода, образующих стороны угла а = 30°, находятся в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,3 Тл. По проводам скользит с постоянным ускоре-
ниєм а = 2,5 м/с проводящая перемычка. Первоначально пере-
43 в
мычка находилась в вершине угла, ее скорость в начальный момент времени равна нулю, вектор ускорения ортогонален перемычке и параллелен биссектрисе угла а. Определите ЭДС индукции в образовавшемся замкнутом контуре через время t = 0,4 с после начала движения.
3.14. Небольшое заряженное тело массы w = IO-3 кг, прикрепленное к нити длиной / = 10 см, может двигаться по окружности в вертикальной плоскости. Однородное магнитное поле индукции В = 1 Тл перпендикулярно этой плоскости. При какой наименьшей скорости тела в нижней точке, оно сможет совершить полный оборот? Заряд тела ^ = IO-5Кл.
3.15. Конденсатор емкостью С = IO-6 Ф зарядили до напряжения U = 2 В и подключили к катушке с индуктивностью L =
= 0,9 • 10 Гн. Через сколько времени энергия электрического поля в конденсаторе будет в и = 3 раза меньше энергии магнитного поля в катушке?
3.16. Как следует соединить конденсаторы емкостями C1 = 120 пФ и С2=156пФ и катушку индуктивностью L = = 125 мкГн, чтобы получить колебательный контур, настроенный
о
на длину волны X = 350 м? Скорость света в вакууме с =
3-10° м/с.
3.17*. Колебательный контур со-
-ILj _J держит два конденсатора емкостями
cI f7I L C1 = 1,0 мкФ и C2 = 2,0 мкФ и две ка-
Zz1 с 5 Zz2
q jj \ тушки индуктивностями Zz1 = 1,0 мГн и
+ ||_ ' Zz2= 2,0 мГн. Омическое сопротивле-
ние контура пренебрежимо мало. В контуре возбуждают электромагнитные колебания. В некоторый момент времени напряжения на конденсаторах равны ZZ1 = 9,0 В и ZZ2 =4,0 В, а сила тока в контуре равна нулю. Направление электрического поля в конденсаторах отмечено на рисунке. Определите амплитуду силы тока в контуре.
44 3.18*. Колебательный контур со-
4tr
держит два конденсатора емкостями J C1 U1
C1 = 1,0 мкФ и C2 =2,0мкФ и две ка- С тушки индуктивностями L1 = 1,0мГн и 1 її ^2
L2 = 2,0 мГн. Омическое сопротивле- ~ +
ние контура пренебрежимо мало. В контуре возбуждают электромагнитные колебания. В некоторый момент времени напряжения на конденсаторах равны JZ1 =12,0 В и U1 =7,0 В, а сила тока в контуре равна нулю. Направление электрического поля в конденсаторах отмечено на рисунке. Определите амплитуду силы тока в контуре.
3.19*. Колебательный контур содержит два конденсатора емкостями C1 = 1,0 мкФ и C2 = 2,0 мкФ и две катушки индуктивностями L1 = 1,0 мГн и L2 = 2,0 мГн. Омическое сопротивление контура пренебрежимо мало. В контуре возбуждают электромагнитные колебания. В некоторый момент времени напряжение на конденсаторе C1 равно Uq =10,0 В, а конденсатор C2 не заряжен, сила тока в контуре Iq = 5,0 А. Направление тока в контуре и электрического поля в конденсаторе отмечено на рисунке. Определите амплитуду силы тока в контуре.
3.20*. Колебательный контур содержит два конденсатора емкостями C1 = 1,0 мкФ и C2 = 2,0 мкФ и две катушки индуктивностями L1=I5OmFh и L2 =2,0 мГн. Омическое сопротивление контура пренебрежимо мало. В контуре
возбуждают электромагнитные колебания. В некоторый момент времени напряжение на конденсаторе C1 равно Uq = 10,0 В, а конденсатор C2 не заряжен, сила тока в контуре Iq = 5,0 А. Направление тока в контуре и электрического поля в конденсаторе отмечено на рисунке. Определите амплитуду заряда на обкладках конденсатора C2.
