Повторительный цикл по физике - Грушин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Рис 101 20.9. Направление моноэнергетического
протонного пучка изменяют на противоположное с помощью полубесконечной области с поперечным однородным магнитным полем с индукцией 1,87л, по выходе из которой пучок распространяется на расстоянии b = 50мм от входящего в поле пучка и падает на заземленную мишень. Найдите силу F, действующую на мишень со стороны пучка. Сила тока в пучке I = 0,16мкА.
52 20.10. Протон влетает со скоростью V = 60 км/с в пространство с электрическим и магнитным полями, направление которых совпадает, перпендикулярно этим полям. Найдите напряженность электрического плоя Е, если индукция магнитного поля В = 0,17л, а начальное ускорение протона, вызванное действием этих полей состав-
ляет а.
о
10
12 / 2 М/С
Рис. 102
20.11. Протон, отношение заряда к массе которого е/т = 108 Кл/кг, движется без начальной скорости из точки О в области пространства, где
Yi созданы однородные вза-
имно перпендикулярные электрическое и магнитное поля с напряженностью E = \0кВ/м и индукцией В = 0,027л (рис.102). Найдите ускорение протона в вершине траектории - точке А, если h = 0,5м.
20.12. Заряженная частица движется в однородных взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях. В некоторый момент времени ее скорость V0 перпендикулярна E и В (рис.103), при этом выполняется соотношение E/(V0B)« 1. В те моменты времени, когда скорость частицы направлена противоположно V0, отношение изменения кинетической энергии частицы к ее начальной кинетической энергии равно ?. Определите отношение E/(V0B).
21. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ. САМОИНДУКЦИЯ.
21.1. На какую величину АФ изменится магнитный поток через плоский контур площадью S, когда он будет повернут в магнитном поле индукцией В на угол 180° вокруг произвольной оси, лежащей в плоскости контура? В начальном положении единичный вектор нормали к плоскости контура и составлял с вектором В угол а = 60°. Какой заряд q (по абсолютной величине) пройдет через любое попе-
SB1 Vn
Рис. 103
53 ъ. -> V
г
®В
речное сечение контура, если его сопротивление равно R ?
21.2. Прямоугольная рамка размером ахЛ = 10x20см, изготовленная из стальной проволоки сечением S = 0,2мм', вращается в земном магнитном поле вокруг горизонтальной оси, проходящей через одну из сторон рамки перпендикулярно плоскости магнитного меридиана. Горизонтальная составляющая магнитного поля Земли Br = 30мкТл, вертикальная Bb = 40мкТл. Определите заряд, протекающий в рамке при повороте ее из вертикального положения в горизонтальное, если рамка замкнута на резистор сопротивлением R = 1,7Ом. Удельное сопротивление стали р = 1,2 • 101 Ом • м.
21.3. Две параллельные шины, подключенные к аккумулятору с ЭДС є0 и внутренним сопротивлением г, находятся в однородном
магнитном поле с индукцией В. Шины замкнуты проводником длиной / и сопротивлением R, который перемещается по шинам без нарушения контакта перпендикулярно полю со скоростью V (рис.104). Пренебрегая сопротивлением шин. Рис 104 определить напряжение U на зажимах источника и мощность P тепловых потерь, выделяемую на проводнике.
21.4. Два параллельных проводящих стержня, расположенных в горизонтальной плоскости на расстоянии / = 0,1л< друг от друга, помещены в вертикальное магнитное поле с индукцией В = 0,17л и замкнуты симметрично лежащей на них перемычкой массой m = 0,1 кг. При подключении к стержням батареи с внутренним сопротивлением г = 0,Юм перемычка начинает скользить вдоль стержней, трогаясь с места с ускорением а0 = 0,1 м/с2. Какой максимальной скорости Vm достигнет перемычка? Сопротивлением стержней и перемычки пренебречь.
21.5. Квадратный замкнутый виток проволоки, длина стороны которого Ъ, а сопротивление единицы длины р, проходит с постоян-
а ной скоростью V между полюсами элект-h ромагнита, создающего однородное магнит-
\) Г/® В V1 ное поле индукции В (рис. 105). Считая поле —////л вне полюсов равным нулю, определить энер-l/yyOy* гию Q, превратившуюся в тепло, для слу-Ys/ssa чаев' когда размер полюсов в направлении Рис 105 движения витка а <Ъ и а >Ъ.
54 Рис. 106
21.6. Металлический прут AB, сопротивление единицы длинны которого р, движется с постоянной скоростью V(V 1 AB), замыкая два идеальных проводника ОС и OD, образующих угол а. Длина ОС равна / и ABi.ОС. Вся система находится в однородном постоянном магнитном поле индукции В, перпендикулярном плоскости системы (рис. 106). Найти количество тепла Q, которое выделится в цепи за время движения прута от точки О до точки С.
21.7. Неподвижная проволочная квадратная рамка находится в однородном магнитном поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки (рис. 107). По рамке скользит без нарушения электрического контакта проволочная перемычка PP' со скоростью v(v і. PP'). В тот момент, когда перемычка пересекает центр квадрата, по ней течет ток силой I. Определите величину и направление индукции магнитного поля. Рамка и перемычка выполнены из одного куска проволоки с удельным электрическим сопротивлением р и площадью поперечного сечения S.
