Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
12.7.11. Кольцо радиусом r = 4 см из провода сопротивлением R = 0,1 Ом расположено перпендикулярно однородному магнитному полю с индукцией B = 20 мТл. Кольцо, перекрутив, превратили в восьмерку, составленную из двух равных колец. Какой электрический заряд пройдет по проводу?
12.7.12. Из провода длиной I = 0,8 м сделали восьмерку, составленную из двух равных колец. Сопротивление провода R = 1 Ом. Этот контур расположен перпендикулярно магнитному полю с индукцией B = 31,4 мТл. Какой электрический заряд пойдет по проводу, когда выключат магнитное поле?
12.8. Движение проводников в магнитном поле
kv
• • V
•1 I*
12.8.1. Проводник движется в однородном маг-
нитном поле так, как показано на рисунке 12.8.1, со скоростью v = 2 м/с. Индукция магнитного поля B = 1,2Тл. Определите напряженность электрического поля в проводнике. • • • • •
12.8.2. Реактивный самолет, имеющий размах
крыльев I = 50 м, летит горизонтально со скоростью Рис. 12.8.1 v = 800 км/ч. Определите разность потенциалов, возникающую между концами крыльев, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли B = 5 • 10-5 Тл.
12.8.3. Вертолет опускается вертикально с постоянной скоростью v = 50 км/ч. Найдите максимальную разность потенциалов между носовой и хвостовой частями корпуса вертолета, если его длина I = 9 м, а горизонтальная составляющая индукции магнитного поля Земли B = 2 • 10-5 Тл.
12.8.4. Металлический стержень длиной I = 1 м свободно падает с высоты h = 10 м, оставаясь все время параллельным поверхности земли. Как зависит разность потенциалов, возникающая на концах стержня, от времени его падения в однородном магнитном поле с индукцией B = 10 мТл? Линии индукции магнитного поля параллельны поверхности земли и перпендикулярны стержню. Найдите максимальную разность потенциалов.
12.8.5. Найдите ЭДС индукции, возникающую в стержне, который движется в однородном магнитном поле со скоростью v = 4 м/с под углом а = 60° к линиям магнитной индукции. Длина стержня I = 0,4 м, индукция магнитного поля B = 10 мТл.
309
12.8.6. Два параллельных проводника расположены в однородном магнитном поле с индукцией B = 1 Тл так, что силовые линии поля перпендикулярны плоскости, в которой лежат проводники. По проводникам перпендикулярно им скользит металлическая перемычка, приближаясь к вольтметру со скоростью v = 10 м/с. Расстояние между проводниками I = 1 м (рис. 12.8.2). Найдите показания вольтметра.
12.8.7. Металлический брусок размерами a х b х с движется горизонтально со скоростью v = 20 м/с в вертикальном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл (рис. 12.8.3). Определите поверхностные плотности зарядов на всех поверхностях бруска. Распределение зарядов по поверхностям бруска считать равномерным.
Рис. 12.8.2 Рис. 12.8.3
12.8.8. Между закороченными пластинами плоского конденсатора с площадью пластин S = 10-2 м2 и расстоянием d = 0,5 см между ними движется параллельно пластинам с постоянной скоростью v = 8 м/с проводящая лента толщиной h = 0,2 см (рис. 12.8.4). Ширина ленты больше размеров конденсатора. Конденсатор находится в магнитном поле с индукцией B = 0,4 Тл, направленном вдоль пластин перпендикулярно скорости ленты. Найдите наведенный заряд на пластинах конденсатора.
12.8.9. В однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл вокруг одного из своих концов вращается с постоянной угловой скоростью ю = 10 рад/с стержень длиной l = 50 см. Чему равна разность потенциалов между концами стержня? Магнитные силовые линии перпендикулярны плоскости вращения стержня.
12.8.10. На непроводящем диске радиусом R = 20 см закреплена на радиусе проволока длиной R/2 так, как показано на рисунке 12.8.5. Диск вращается с постоянной угловой скоростью ю = 2 рад/с. Перпендикулярно плоскости диска направлено магнитное поле с индукцией B = 0,01 Тл. Найдите разность потенциалов между концами проволоки.
12.8.11. Металлический стержень длиной l = 0,4 м подвесили горизонтально на двух изолирующих нитях длиной h = 1 м каждая в вертикальном магнитном поле с индукцией B = 1 Тл. Стержень отклоняют на угол а =5° от вертикали и отпускают (рис. 12.8.6). Найдите максимальную разность потенциалов, возникающую на концах стержня.
310
h\ ®B
v
Ув і
Рис. 12.8.4
Рис. 12.8.5
Рис. 12.8.6
12.8.12. Металлический стержень массой m = 100 г и длиной I = 1 м расположен горизонтально и подвешен за середину к пружине жесткостью к = 1 Н/м. Стержень совершает в вертикальной плоскости гармонические колебания с амплитудой A = 0,1 м. Определите максимальную разность потенциалов, возникающую между концами стержня, если в окружающем пространстве создать однородное магнитное поле с индукцией B = 10-2 Тл, силовые линии которого направлены перпендикулярно плоскости колебаний стержня.
12.9. Индукционный ток
12.9.1. Магнитный поток, пронизывающий проводящий контур, равномерно изменяется на ДФ = 0,6 Вб так, что ЭДС индукции в контуре равна 11 = 1,2 В. Найдите время изменения магнитного потока и силу индукционного тока в контуре, если его сопротивление R = 0,24 Ом.
