Сборник задач по физике - Славов А.В.
Скачать (прямая ссылка):
перпендикулярно линиям индукции под углом а = я/4 к границе поля.
Скорость электрона v = 107 м/с. В направлении осей X и Y поле безгранично
(рис. 27.19). На каком расстоянии I от точки влета электрон вылетит из
поля? Отношение заряда к массе для электрона е/те= 1.76-1011 Кл/кг.
27.20. Линии напряженности однородного электростатического поля с
напряженностью Е= 100 В/см перпендикулярны линиям индукции однородного
магнитного поля с индукцией В = 0,02 Тл. Электрон влетает в эти поля
перпендикулярно Е и В . При какой скорости электрон будет двигаться в
электрическом и магнитном полях прямолинейно? Укажите на рисунке
направление скорости v.
27.21. Положительно заряженная частица влетает со а ^
скоростью v= Ю6 м/с перпендикулярно границе OX
двух однородных магнитных полей, индукции которых 1
5, =2Тл и В2= 8Тл (рис. 27.21). Векторы магнитной ин- О дукции полей
параллельны друг другу и перпендикулярны вектору скорости частицы v .
Определите сред- Рис. 27.21
нюю скорость (ух) смещения частицы вдоль оси ОХ.
27.22. Незаряженный металлический цилиндр с радиусом основания R
вращается в однородном магнитном поле с угловой скоростью со
247
&8,
х
вокруг своей оси. Вектор магнитной индукции В направлен вдоль оси
вращения. Значение В известно. Найдите напряженность электрического поля
в цилиндре в точке на произвольном расстоянии г от его оси.
27.23. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией В так,
что его скорость щ образует угол а с направлением вектора магнитной
индукции. Определите радиус R и шаг h винтовой линии, по которой будет
двигаться электрон. Масса электрона mt, заряд е.
27.24. Электрон влетает в однородное магнитное поле (рис. 27.24). В
точке А он
^ _______•____имеет скорость д. Направление вектора
д С скорости составляет угол а с направлением
Рис 27 24 вектора магнитной индукции. При каком
значении магнитной индукции электрон окажется в точке С? Удельный заряд
электрона е/те, расстояние АС=1.
27.25. Опишите движение электрона в электрическом и магнитном полях,
линии напряженности и индукции которых параллельны. Начальная скорость
электрона направлена под некоторым углом к направлению Е и В.
х х х х х 27.26. Определите, какую максимальную
скорость разовьет заряженное тело, скользящее по наклонной плоскости в
однородном магнитном поле с магнитной индукцией й ив поле сил тяжести
(рис. 27.26). Масса и заряд
Рис 27 26 тела соответственно равны т и q (q > 0).
Линии
магнитной индукции параллельны наклонной плоскости и перпендикулярны
вектору скорости тела, угол наклона плоскости к горизонту равен а,
коэффициент трения тела о плоскость равен р.
28. Закон электромагнитной индукции
28.1. Вдоль оси вертикально стоящей катушки падает полосовой магнит. С
одинаковым ли ускорением будет он падать при замкнутой и разомкнутой
обмотке катушки? f
248
28.2. Будет ли возникать индукционный ток в проводящей рамке, плоскость
которой перпендикулярна линиям магнитной индукции, и каково его
направление в следующих случаях: 1) стороны рамки могут, деформироваться
так, что площадь рамки S с течением времени: а) уменьшается, б)
увеличивается; 2) значение магнитной индукции В: а) увеличивается, б)
уменьшается; 3) площадь рамки и величина магнитной индукции не
изменяются, а рамка перемещается параллельно самой себе в направлении,
перпендикулярном линиям магнитной индукции?
28.3. В поле прямого бесконечного тока находится прямоугольная рамка в
одной плоскости с током. Будет ли возникать индукционный ток в рамке, и
каково его направление в следующих случаях: 1) рамка движется параллельно
самой себе в направлении, перпендикулярном проводу: а) от провода, б) к
проводу; 2) рамка движется параллельно проводу?
28.4. Линии индукции однородного магнитного поля перпендикулярны к
плоскости медного кольца (р= 1,75-1(Г80м-м), имеющего диаметр ?>= 20 см и
толщину <7=2 мм. С какой скоростью должна изменяться во времени магнитная
индукция В, чтобы сила индукционного тока I в кольце равнялась бы 10 А ?
28.5. В магнитном поле расположена квадратная проволочная рамка со
стороной а-0,2м и сопротивлением R = 0,3Ом. Какой величины сила действует
на каждую сторону рамки в момент времени t= 2 с, если вектор магнитной
индукции В перпендикулярен плоскости рамки и изменяется по закону
B=B0+At, где А = 10'2Тл/с, В0= 10"2Тл ?
28.6. Квадратная рамка, имеющая N= 10 витков, находится в однородном
магнитном поле. Вектор магнитной индукции В перпендикулярен плоскости
рамки. За время Af=0,lc магнитная индукция равномерно увеличилась на Аб =
0,01Тл. Определите: 1) силу тока, индуцированного в рамке; 2) количество
теплоты, выделившееся в рамке за это время. Сопротивление рамки R= 10"3
Ом, сторона рамки а = 5см.
28.7. Из двух одинаковых проводников изготовлены два контура: квадратный
и в виде кольца. Оба контура помещены в одной горизонтальной плоскости в
однородное, равномерно изменяющееся во времени магнитное поле. Линии
магнитной индукции поля направлены вертикально. В кольцевом контуре
