Подготовка к вступительным экзаменам в МГУ. Физика - Гомонова А.И.
Скачать (прямая ссылка):
3.4.5. Катушку с индуктивностью L = 0,3 Гн подключают к источнику с
ЭДС Е = 1,5 В. Через какой промежуток времени At сила тока в цепи будет
равна / = 5 А? Омическим сопротивлением катушки и внутренним
сопротивлением источника пренебречь.
3.4.6. По двум параллельным проводам со скоростью V = 20 см/с,
направленной вдоль проводов, движется проводящий стержень. Между концами
проводов включены резисторы R\ = 2 Ом и Ri = 4 Ом. Расстояние между
проводами d =
204
Электромагнитная индукция
В
I
10 см. Провода помещены в однородное магнитное поле, индукция которого В
= 10 Тл перпендикулярна плоскости, проходящей через провода. Найти силу
тока I, текущего по стержню. Сопротивлением проводов, стержня и контактов
между ними пренебречь.
3.4.7. По двум вертикальным проводящим рейкам А В и CD (см. рисунок),
находящимся на расстоянии / и соединенным сопротивлением R, под действием
силы тяжести начинает скользить проводник, длина которого / и масса т.
Система находится в однородном магнитном поле, индукция которого В
перпендикулярна плоскости рисунка. Какова установившаяся
скорость V движения проводника, если сопротивлением самого проводника и
реек, а также трением можно пренебречь? Ускорение свободного падения g.
3.4.8. Параллельные проводящие шины, расположенные в горизонтальной
плоскости, замкнуты на резистор сопротивлением R и помещены в постоянное
однородное магнитное поле, вектор индукции которого направлен по
вертикали вниз. По шинам без трения может перемещаться проводник АВ,
сохраняя постоянно контакт с шинами. Найти величину и направление силы F
, которую нужно приложить к проводнику, чтобы он двигался вдоль шин
поступательно с постоянной скоростью V . Сопротивлением шин и проводника
пренебречь. При расчетах положить: R - 100 Ом, В = 2 Тл, V = 0,1 м/с, / =
20 см.
3.4.9. По параллельным рельсам, наклоненным под углом а = 30° к r
горизонту, соскальзывает без трения прово-
м дящий брусок массой т = 100 г. В верхней
части рельсы замкнуты резистором с сопротивлением R = 20 Ом. Вся система
находится
Задачи
205
в однородном магнитном поле, направленном вертикально. Чему равна сила
тока I, текущего по бруску, если известно, что он движется с постоянной
скоростью V = 1 м/с? Сопротивлением бруска и рельсов пренебречь,
ускорение свободного падения принять g = 10 м/с2.
3.4.10. В магнитном поле с индукцией В = 1 Тл, направленной
вертикально вниз, по горизонтальным
L' "- v ^ х
рельсам равномерно движется проводящий стержень длины L = 0,4 м со
скоростью V = 5 м/с. Концы
+ В
рельсов присоединены к батарее с ЭДС Е = 10,1 В и внутренним
сопротивлением г = 0,1 Ом. Какое количество теплоты Q выделится в стержне
за время t - 10 с, если его сопротивление R = 10 Ом? Сопротивлением
рельсов и соединительных проводов пренебречь.
В
3.4.11. Прямоугольный контур A BCD перемещается поступательно с
постоянной скоростью V в магнитном поле тока /о, текущего по длинному
прямому проводу ОО'.
Стороны AD и ВС параллельны проводу. Опре- V
делить величину и направление тока, индуцированного в контуре в тот
момент, когда сторона AD находится на расстоянии л'о от провода. AD -
ВС = а, А В = DC = b. Сопротивление контура R.
3.4.12. По двум металлическим параллельным рейкам, расположенным в
горизонтальной плоскости к замкнутым
С
(c)В
на конденсатор С, может без трения двигаться проводник массой т и длиной
/. Вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией В,
направленной вверх. К середине проводника перпендикулярно ему и
параллельно рейкам приложена сила F. Определить ускорение подвижного
проводника. Сопротивлением реек и подводящих проводов пренебречь. В
начальный момент скорость проводника равна нулю.
3.4.13. Металлический диск радиусом т - 10 см, расположенный
206
Электромагнитные колебания и волны
перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля с индукцией В
= 1 Тл, вращается вокруг оси, проходящей через его центр, с угловой
скоростью со =628 рад/с. Два скользящих контакта, один на оси диска,
другой - на краю, соединяют диск с резистором сопротивлением R = 5 Ом.
Какая мощность W выделяется на резисторе? Сопротивлением диска и
соединительных проводов пренебречь.
3.4.14. Катушка индуктивностью L = 0,4 Гн с сопротивлением об-
сопротивлении Rt после отключения источника?
3.5. Электромагнитные колебания и волны
• Переменный электрический ток. Амплитудное и действующее
(эффективное) значение периодически изменяющегося напряжения и тока.
• Получение переменного тока с помощью индукционных генераторов.
Трансформатор. Передача электрической энергии.
• Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в
контуре. Превращение энергии в колебательном контуре. Уравнение,
описывающее процессы в колебательном контуре, и его решение. Формула
Томсона для периода колебаний. Затухающие электромагнитные колебания.
• Вынужденные колебания в электрических цепях. Активное, емкостное и
индуктивное сопротивления в цепи гармонического тока. Резонанс в
