Уровень С

18.75. К проволочному кольцу радиусом R в точ­ках А и В подсоединены длинные прямые провода, продолжения которых проходят через центр кольца. По проводам течет постоянный ток I. Найти индукцию магнитного поля в центре кольца, если точки А и В делят длину кольца в отношении 1: 3. (Ноль)

18.76. Проволочный куб со стороной а двумя противоположными вершинами подключен к источнику напряжения. Какова величина индукции магнитного поля в центре куба, когда через него течет ток I? (Ноль)

18.77. Проводящая перекладина массой m и длиной l висит горизонтально на двух тонких одинаковых проволочках. По перекладине течет ток I. На какой максимальный угол от вертикали отклонятся проволочки от вертикали, если включить вертикальное однородное магнитное поле с индукцией В?

18.78. Горизонтальные рельсы находится на расстоянии 0,8 м друг от друга. На них перпендикулярно рельсам лежит стержень. Какой должна быть минимальная индукция магнитного поля, чтобы проводник двигался равномерно, если по нему пропускают электрический ток силой 20 A? Коэффициент трения стержня о рельсы 0,5, масса стержня 0,5 кг. (≈ 1,4 Тл)

18.79. Жесткое тонкое проводящее кольцо лежит на горизонтальной непроводящей поверхности и находится в однородном магнитном поле, линии индукции которого горизонтальны. Масса кольца 2 г, его радиус 4 см, магнитная индукция 0,5 Тл. Какой ток надо пропустить по кольцу, чтобы оно начало подниматься? (» 0,318 А)

18.80. Металлический стержень длиной L вращается с угловой скоростью w вокруг оси, перпендикулярной стержню и проходящей на расстоянии l от одного из его концов. Однородное магнитное поле с индукцией В направлено параллельно оси вращения. Найти разность потенциалов между концами стержня. Центробежными эффектами пренебречь.

18.81. Медное кольцо радиусом r соединено проводящими спицами с центром. К центру и кольцу подключен резистор сопротивлением R. На кольцо намотана нить с грузом массой m. Кольцо вращается без трения вокруг оси, проходящей через его центр и находится в однородном магнитном поле с индукцией В, направленной параллельно его оси. Найти установившуюся скорость опускания груза.

18.82. Медный кубик, две противоположные вертикальные грани которого подключены к источнику с ЭДС 12 В, находится в однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно двум другим вертикальным граням. При этом разность потенциалов между верхним и нижним основаниями равна 1 В. Найти концентрацию свободных электронов в меди. Удельное сопротивление меди 1,7·10^-8 Ом·м. (4,4·10²⁷ м^-3)

18.83. Пучок однозарядных ионов попадает в область пространства, где имеются однородные электрическое с напряженностью 100 В/м и магнитное с индукцией 0,01 Тл поля. Векторы Е и В направлены перпендикулярно друг другу и перпендикулярно направлению скорости ионов. Ионы проходят эти поля не отклоняясь и проникают через узкую щель в однородное магнитное поле с индукцией 0,09 Тл, направленное перпендикулярно направлению движения ионов. Если пучок представляет собой смесь ионов с массовыми числами 20 и 22, то на каком расстоянии друг от друга окажутся эти ионы, пройдя половину окружности? (» 0,45 см)

18.84. На наклонной плоскости с углом наклона a лежит небольшая шайба, заряженная зарядом q. Масса шайбы m, коэффициент трения между шайбой и плоскостью m (m < tga). Однородное магнитное поле с индукцией В направлено перпендикулярно плоскости. Шайбу отпускают. Найти установившуюся скорость шайбы.

18.85. По двум параллельным шинам, закрепленным под углом 45° к горизонту, может скользить, оставаясь перпендикулярной им, перемычка. Шины соединены между собой неподвижным проводником. Сопротивление перемычки много больше сопротивления шин и проводника. Вся система находится в однородном магнитном поле, индукция которого В перпендикулярна плоскости шин. Если направление магнитного поля сделать вертикальным, не меняя величины В, то установившаяся скорость будет отличаться в 0,8 раз от ранее наблюдавшейся. Найти коэффициент трения перемычки о шины. (0,6)

18.86. В прямоугольную кювету, передняя и задняя стенки которой металлические, а остальные сделаны из диэлектрика, налит электролит. Плотность электролита ρ, электропроводность α. К металлическим стенкам приложено напряжение U, а вся кювета помещена в однородное вертикальное магнитное поле В. Определить разность уровней жидкости около боковых стенок кюветы. Длина кюветы равна l, ширина а.

18.87. Между пластинами плоского конденсатора течет поток проводящей жидкости со скоростью v. Удельная проводимость жидкости равна l, площадь пластин конденсатора - S, расстояние между пластинами - d. Конденсатор помещен в однородное магнитное поле с индукцией В, направленное перпендикулярно вектору v. Пластины конденсатора замкнуты на сопротивление R. Какая мощность выделяется в сопротивлении?

18.88. По двум металлическим параллельным рейкам, расположенным в горизонтальной плоскости и замкнутым на конденсатор емкости С, может без трения двигаться проводник массой m и длиной l. Вся система находится в однородном магнитном поле, индукция которого В направлена вверх. К середине проводника перпендикулярно ему и параллельно рейкам приложена сила F. Определить ускорение проводника, пренебрегая сопротивлением всех элементов. В какие виды энергии превращается работа силы? Начальная скорость проводника равна нулю.

18.89. Две параллельные проводящие рейки расположены в горизонтальной плоскости на расстоянии 1 м друг от друга. По ним без трения может двигаться проводящая перемычка массой 10 г. Рейки соединены друг с другом через конденсатор емкостью 100 мкФ. Система находится в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 10 Тл. На перемычку начинает действовать горизонтальная постоянная сила 0,04 Н, направленная параллельно рейкам. Определить заряд конденсатора через 1 с после начала движения перемычки. (2 мКл)

18.90. Две параллельные проводящие рейки расположены в горизонтальной плоскости. По ним без трения может двигаться проводящая перемычка. Рейки соединены друг с другом через источник с ЭДС e и внутренним сопротивлением r и ключ. Система находится в вертикальном однородном магнитном поле. Ключ замыкают. Определить максимальную мощность, развиваемую силой Ампера.

18.91. Три параллельные металлические шины лежат в одной плоскости. Магнитное поле с индукцией В направлено перпендикулярно этой плоскости. С какой скоростью должна двигаться перемычка, чтобы в средней шине ток был равен нулю. Все указанные на рисунке величины даны. Сопротивлением всех остальных элементов пренебречь.

18.92.

–

+

В

Проводящая перемычка массой 150 г может скользить без трения по двум горизонтальным параллельным проводящим проводам, Расположенным на расстоянии 25 см друг от друга в вертикальном магнитном поле с индукцией 0,6 Тл. Провода с одной стороны замкнуты на конденсатор емкостью 2,5 Ф, заряженный до напряжения 5 В. Какое количество теплоты выделится в цепи к моменту полной разрядки конденсатора? (»19,5 Дж)

18.93. На пластины плоского конденсатора подано напряжение U. Отрицательная пластина конденсатора подогрета и излучает электроны, которые вылетают из нее практически без начальной скорости. Между пластинами конденсатора создано однородное магнитное поле, направленное параллельно пластинам. При какой наименьшей величине индукции магнитного поля тока в конденсаторе не будет? Расстояние между пластинами d.

18.94. Заряженная частица движется в вязкой среде с постоянной скоростью во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях. Напряженность и индукция равны Е и В. Найти скорость частицы и угол между скоростью и направлением Е, если сила сопротивления пропорциональна скорости. Известно, что при движении только в одном электрическом поле скорость частицы равна v₀. Силу тяжести не учитывать.

18.95.

В

Жесткий обруч массой m заряжен положительно зарядом q. Обруч катится без проскальзывания с постоянной скоростью v по горизонтальной плоскости в однородном магнитном поле с индукцией В. Найти силу давления обруча на поверхность. ()

18.96. По круговой орбите радиусом R вокруг протона вращается электрон. На сколько изменится частота обращения электрона, если атом водорода поместить в слабое магнитное поле с индукцией В, направленной вдоль оси вращения электрона?

18.97. Между пластинами плоского конденсатора течет диэлектрическая жидкость с диэлектрической проницаемостью ε. Конденсатор помещен в однородное магнитное поле с индукцией В, направленное параллельно пластинам и перпендикулярно скорости потока. Найти напряжение на конденсаторе, если скорость потока равна v, а расстояние между пластинами - d.

18.98. Металлический стержень массой 1 кг и длиной 0,5 м подвешен горизонтально на двух легких проводах длиной 30 см в магнитном поле, индукция которого 100 Тл направлена вертикально вниз. К точкам крепления проводов подключен конденсатор емкостью 100 мкФ. Стержень вывели из положения равновесия и отпустили. Определить период малых колебаний стержня. Сопротивлением стержня и проводов пренебречь. (0,95 с)

18.99. Заряженная частица попадает в среду, где на нее действует сила сопротивления пропорциональная скорости. До полной остановки частица проходит расстояние S = 10 см. Когда в среде создано магнитное поле, перпендикулярное скорости частицы, она при той же начальной скорости останавливается на расстоянии L₁ = 6 см от точки входа в среду. На каком расстоянии от этой точки остановится частица, если индукция поля станет в 2 раза меньше?

18.100. Проводник массой m и длиной l подвешен к диэлектрику с помощью двух одинаковых пружин с общей жесткостью k. Однородное магнитное поле с индукцией В направлено перпендикулярно плоскости рисунка. К верхним концам пружин присоединен конденсатор емкостью С. Определить период вертикальных колебаний системы.

Дата добавления: 2015-08-03