Физика: сборник задач для поступающих в вузы - Васюков В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Электромагнитная индукция
13.11. Длинная тонкая незаряженная пластина из немагнитного материала движется с постоянной скоростью 4? в однородном
—> ^
магнитном поле с индукцией В. Векторы В и v взаимно перпендикулярны и параллельны плоскости пластаны. Определить поверхностную плотность заряда сг, возникающего на боковых плоскостях пластины вследствие ее движения. [ а = ?0vB ]
13.12. Самолет летит горизонтально со скоростью v = 720 км/ч. Определить ЭДС индукции U, возникающей на концах крыльев, если вертикальная составляющая магнитного поля Земли В»q> = 3 -10 Тл. Размах крыльев самолета / = 20 м. Определить максимальную ЭДС индукции Паях, которая может возникнуть при полете самолета. Го-
.у
ризонтальная составляющая поля Земли Вгор=1,2-10 Тл.
[y=^=i;-io'5B, Um-viJiif+B*, =1,з-ю~5в ]
116
13.13. В горизонтальном магнитном поле с индукцией В с постоянной скоростью v движется проводник длиной /. Определить напряжение U,
возникающее на концах проводника, если вектор скорости 4» лежит в горизонтальной плоскости и составляет угол а с направлением вектора магнитной индукции, а проводник наклонен под углом Р к вертикали.
[ U=&Blsinacosp ]
13.14. Незаряженный металлический цилиндр вращается в магнитном поле с угловой скоростью аз вокруг своей оси. Индукция магнитного поля направлена вдоль оси цилиндра; те - масса электрона, | е | - элементарный заряд. Каково должно быть значение индукции магнитного поля, чтобы в цилиндре не возникало электрическое
перпендикулярно поверхности ленты. Определить разность потенциалов между точками а и б ленты, если концентрация свобод ных электронов в металле равна п, |е| - элементарный заряд.
13.16. В вертикальном магнитном поле с индукцией В вращается с постоянной угловой скоростью ео проводник длиной /. Плоскость вращения проводника-горизонтальна. Определить напряжение
г „ т,а> , поле? [В = *. ] |е|
13.15. По металлической ленте, толщина которой равна И, течет ток I. Лента
помещена в однородное магнитное поле, 1
h
я
индукция которого равна В и направлена f
г и =-Ш— 1 1 U \e\nh J
на концах проводника.
117
1 0
13.17. Прямоугольная проволочная рамка со стороной / нахо-
дится в магнитном поле с индукцией В, перпендикулярном к плоскости рамки (ем. рис.). По рамке параллельно одной из ее сторон без нарушения контакта скользит с постоянной скоростью v перемычка ab, сопротивление которой равно R. Определить ток через перемычку. Сопротивлением остальной части рам-кипренебречь. [ I = ]
13.18. Рамка из проволоки, в которую вмонтирован конденсатор, пронизывается перпендикулярно ее плоскости однородным магнитным полем. Скорость изменения индукции
дД
этого поля — = 0,02 Тл/с. Определить энергию заряженного кон-денсатора, если его емкость С = 4 мкФ, площадь рамки S= 50 см .
[ = =2-10_м Дж ]
13.19. Замкнутый проводник сопротивлением /с=30 Ом находится во внешнем магнитном поле, причем поток магнитной индукции, пронизывающий образованный проводником контур, равномерно воз-
_4
растает с Ф,= 2 -10 до Ф2= 5 • 10 Вб. Определить заряд, который пройдет при этом через сечение проводника.
[ |^|=ю^кл з
13.20. Плоский замкнутый металлический контур площадью
S= 10 см2 деформируется в однородном магнитном поле, индукция _2
которого В = 10 Тл. Площадь контура за время г= 2 с равномерно уменьшается до 5К= 2 см2 (плоскость контура прн этом остается перпендикулярной магнитному полю). Определить силу тока, протекающего по контуру в течение времени г, если сопротивление контура Л=1 Ом. г т—В ^о~3*_л„„А 1
13.21. В однородном магнитном поле с индукцией В = О,OS Тл находится проволочный контур площадью S = 20 см2, плоскость которого перпендикулярна магнитному полю. Контур присоединен к баллистическому гальванометру. При повороте контура в положение, когда его плоскость параллельна магнитному полю, через галь-ванометр проходит заряд <7=2-10 Кл. Найти сопротивление всей цепи. [ R =—=0,5 Ом ]
13.22. В однородном магнитном поле с индукцией ?=0,1 Тл расположен плоский проволочный виток, плоскость которого перпендикулярна линиям индукции. Виток замкнут на гальванометр. Площадь витка S = 103 см2, его сопротивление R = 2 Ом. Через гальванометр прн повороте витка проходит полный заряд 2=7,5-10~3Кл.
На какой угол повернули виток?
[ a=arccos 120° ]
13.23. Катушка, имеющая //=100 витков, расположена в однородном магнитном попе с индукцией В =10~2 Тл. Плоскости ее витков перпендикулярны линиям магнитной индукции. Площадь одного витка S = 10 см2. Катушка присоединена к баллистическому гальванометру так, что сопротивление всей цепи R = 10 Ом. При повороте катушки на угол а через гальванометр проходит заряд Q=5 ¦ 10~5 Кл.
