Сборник задач по физике - Славов А.В.
Скачать (прямая ссылка):
катушка индуктивности С=0,5Гн (рис. 29.5). Через какое время после
замыкания ключа К сила тока в катушке достигнет значения 7=24А?
Сопротивлением источника и катушки пренебречь.
29.6. Кольцо из сверхпроводника помещено
в однородное магнитное поле, магнитная индукция которого изменяется во
времени по закону B=kt (к - постоянный коэффициент). Чему будет равен
результирующий поток магнитной индукции, пронизывающий плоскость кольца в
любой момент времени? Определите силу тока 7, индуцируемого в кольце,
если радиус кольца R, а индуктивность L. Плоскость кольца перпендикулярна
линиям магнитной индукции.
Ж
L
/VYV
Рис. 29.5
255
29.7. Сверхпроводящее кольцо, по которому течет ток, деформируют так, что
площадь, ограниченная кольцом, увеличивается. Как изменяется сила тока в
кольце и магнитная индукция в центре кольца?
29.8. Сверхпроводящее кольцо, в котором существует электрический ток,
изгибают в две окружности в виде восьмерки и затем складывают вдвое. Как
изменяется сила тока в кольце и магнитная индукция в центре вновь
образованного кольца?
29.9. По длинному соленоиду, индуктивность которого ?=0,40мГн, а площадь
поперечного сечения 5= 10 см2, течет ток /=0,5 А. Определите магнитную
индукцию внутри соленоида, если он имеет N-100 витков.
29.10. Соленоид имеет N= 1000 витков провода на длине 1=0,5 м. Площадь
поперечного сечения соленоида S=50 см2. Определите магнитный поток внутри
соленоида и энергию магнитного поля, если сила тока в соленоиде /= 10 А.
29.11. При изменении силы тока в соленоиде от 1} = 2,5 А до /2=14,5А
магнитный поток сквозь один виток увеличился на ДФ = 2,4мВб. Соленоид
имеет А =800 витков. Чему равна ЭДС самоиндукции, наведенная при этом в
соленоиде, если изменение силы тока происходит за время Д/=0,15 с ?
Определите индуктивность соленоида и изменение энергии магнитного поля в
нем.
R=8,2 Ом и индуктивностью L-25 мГн поддерживается постоянное напряжение
//=55 В. Определите энергию магнитного поля. Какое количество теплоты
выделится на катушке при размыкании цепи? Чему равна ЭДС самоиндукции,
наведенная в катушке, если процесс размыкания цепи до установления
минимальной силы тока длится At = 12 мс ?
29.14. В катушке, содержащей А=400 витков, намотанных на картонный
цилиндр радиусом г=2,0 см и длиной /=0,4м, сила тока изменяется во
времени по закону I=0,2t. Определите ЭДС самоиндукции и энергию
магнитного поля в конце десятой секунды.
В
29.12. Какой минимальной скоростью должен обладать сверхпроводящий
тонкий и стержень сечением S, длиной I и массой т,
чтобы влететь в продольное магнитное поле с индукцией В (рис. 29.12)?
Рис. 29.12
29.13. На катушке с сопротивлением
256
29.15. Конденсатор емкостью С зарядили до напряжения ?/0 и соединили с
катушкой индуктивностью L, обладающей некоторым сопротивлением. В
определенный момент времени, когда суммарное количество теплоты,
выделившееся в катушке, равнялось Q, напряжение на конденсаторе было
равно U. Какой силы ток в этот момент времени протекал по виткам катушки?
29.16. Катушка индуктивностью ?=0,30Гн, намотанная толстым медным
проводом, соединена параллельно с резистором сопротивлением R и
подключена к источнику тока с ЭДС $=4,0 В. Внутреннее сопротивление
источника г=2,0 Ом. Какое количество теплоты выделится в цепи после
отключения источника тока?
29.17. Цепь состоит из источника тока с ЭДС $= 10 В с очень малым
внутренним сопротивлением и последовательно соединенных резистора
сопротивлением R= ЮОм и катушки индуктивностью L=0,01 Гн (рис. 29.17).
Определите: 1) скорость возрастания силы тока в начальный момент сразу
после замыкания ключа К; 2) скорость возрастания силы тока в момент,
когда сила тока достигла значения /=0,3 А.
29.18. В цепи имеется участок с последовательно соединенными катушкой
индуктивностью ?=0,01Гн и резистором сопротивлением R=0,1 Ом (рис.
29.18). Сила тока на участке цепи меняется во времени по закону /=2г.
Найдите закон изменения разности потенциалов на концах этого участка с
течением времени. Определите силу тока в момент, когда ф,-ф2=0,1 В.
h
Рис. 29.19 Рис. 29.20
257
29.19. В цепи, представленной на рис. 29.19, L, =0,02 Гн, 7^=0,01 Гн.
Силы токов /j и 12 изменяются во времени по законам: 7, =0,20+10/ и
/2=0,10+10/. Найдите сопротивление R.
29.20. Цепь состоит из источника тока с ЭДС $0 и последовательно
соединенных реостата сопротивлением 7?0= 1,0 Ом и катушки индуктивностью
L= 1 Гн (рис. 29.20). В цепи протекал постоянный ток /0. С некоторого
момента времени сопротивление реостата меняется так, что сила тока
уменьшается со временем по закону /=/0(1 -//т), где т=0,5 с. Вычислите
сопротивление цепи спустя время /=т/2 после начала изменения силы тока.
Л L С 29.21. В цепи с источником переменной ЭДС
мгновенное значение силы тока в цепи 7=0,1 А, причем сила тока возрастала
с постоянной скоростью Д7/Д/=400А/с. Каким был в этот момент заряд
конденсатора?
Рис. 29.21
последовательно включены резистор сопротивлением 7?=200 Ом, катушка
