Методические указания РГЗ №4

Решения на сайте matematik-master.ru

Заказ работы [e-mail]

Стоимость 1 задачи от 40 рублей (по состоянию на январь 2012)

ции равна 4 В. Определить максимальный магнитный поток через рамку.

4.28.Катушка длиной 0,5 м и диаметром 4 см содержит 800 витков. По катушке течет ток 8 А. Определить индуктивность катушки и пронизывающий еѐ магнитный поток.

4.29.Сверхпроводящий соленоид длиной 20 см и площадью поперечного сечения 5 см2, содержащий 2000 витков, подключается к источнику тока с ЭДС 12 В. Определить силу тока через 0,02 с после замыкания цепи внутренним сопротивлением.

4.30.В электрической цепи, содержащей сопротивление 10 Ом и катушку индуктивностью 0,2 Гн, течет ток 15 А. Определить силу тока

вцепи через 0,6 мс после ее размыкания.

4.31.Источник тока подключѐн к катушке сопротивлением 5 Ом и индуктивностью 0,3 Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 60 % максимального значения?

4.32.Через катушку с индуктивностью 0,2 Гн протекает ток, изменяющийся по закону I = 2Сos(5t). Определить максимальное значение ЭДС самоиндукции.

4.33.Катушку индуктивностью 0,8 Гн подключают к источнику

тока с ЭДС 15 В.Через какое время сила тока в катушке достигнет 30 А? Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением катушки пренебречь.

4.34.Соленоид диаметром 5 см и длиной 40 см имеет 800 витков. Сила тока в нем равномерно возрастает со скоростью 0,5 А/с. На соленоид надето кольцо, имеющее сопротивление 2 Ом. Определить силу индукционного тока, возникающего в кольце.

4.35.Соленоид содержит 1000 витков диаметра 4 см. При подключении соленоида к источнику тока с ЭДС 12 В через промежуток времени 0,5 мс сила тока в цепи достигает 4 А. Определить длину соленоида, если его сопротивление равно 2 Ом. Сопротивление источника тока и подводящих проводов не учитывать.

4.36.В длинной катушке радиусом 3 см, содержащей 1000 витков, сила тока равна 10 А. Определить индуктивность катушки, если индукция магнитного поля внутри катушки равна 20 мТл.

4.37.Определить длину тонкого провода, который надо ваять для изготовления соленоида длиной 0,5 м с индуктивностью 0,2 мГн.

Диаметр сечения соленоида намного меньше его длины.

4.38.Соленоид длиной 30 см и диаметром 5 см содержит 900 витков. С какой скоростью надо менять силу тока в соленоиде, чтобы

внем возникла ЭДС самоиндукции 2В?

4.39.Катушка длиной 0,6 м и площадью поперечного сечения

51

Решения на сайте matematik-master.ru

Заказ работы [e-mail]

Стоимость 1 задачи от 40 рублей (по состоянию на январь 2012)

0,002 м2, имеющая 30000 витков, подключается к источнику с ЭДС 2 В. Какова будет сила тока в катушке через 30 с? Активным сопротивлением катушки и внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

4.40.Обмотка соленоида состоит из медной проволоки с площадью поперечного сечения 2 мм2. Длина соленоида 0,5 м, его сопротив-

ление 0,4 Ом. Определить индуктивность соленоида. Удельное сопротивление меди равно 1,67-10-8 Ом-м.

4.41.В некоторой цепи имеется участок АВ, состоящий из сопротивления 0,8 Ом и индуктивности 0,2 Гн. Ток изменяется по закону I = 5t. Найти разность потенциалов между точками А и В в момент времени t = 10 с.

4.42.Соленоид площадью поперечного сечения 4 см2 содержит 2000 витков. При силе тока 4 А индукция магнитного поля внутри соленоида при силе тока 4 А равна 0,0 Тл. Определить индуктивность соленоида.

4.43.По двум бесконечным параллельным тонким проводникам, расположенным на расстоянии 0,2 м друг от друга, в одном направлении протекают токи 2 А и 4 А. Определить плотность энергии магнит-

ного поля в точке, расположенной посредине между проводниками.

4.44.Соленоид длиной 0,5 м содержит 800 витков диаметром 4 см. Сила тока в обмотке соленоида 10 А. Определить энергию магнитного поля.

4.45.В обмотке соленоида сопротивлением 0,5 Ом и индуктивностью 0,01 Гн сила тока равна 4 А. Чему равна энергия магнитного поля соленоида через 2 мс после отключения источника тока?

4.46.Соленоид содержит 500 витков. Сила тока в его обмотке равна 10 А, магнитный поток через поперечное сечение соленоида равен 0,2 мВб. Определить энергию магнитного поля соленоида.

4.47.Обмотка тороида содержит 20 витков на каждый сантиметр длины. Определить плотность энергии магнитного поля в тороиде при силе тока в обмотке 25 А.

4.48.Катушка с индуктивностью 0,5 Гн и сопротивлением 2 Ом подсоединяется к источнику с ЭДС 120 В. Какова будет энергия магнитного поля через 10 мс после присоединения?

4.49.В модели атома Бора электрон вращается вокруг ядра по

окружности радиусом 0,05 нм с частотой 6,8∙1015 об/с. Найти плотность энергии магнитного поля, создаваемого движущимся электроном в центре орбита.

4.50. Катушка индуктивностью 0,2 Гн и сопротивлением 4 Ом и резистор сопротивлением 1 Ом последовательно подключены к источ-

52

Решения на сайте matematik-master.ru

Заказ работы [e-mail]

Стоимость 1 задачи от 40 рублей (по состоянию на январь 2012)

нику тока с ЭДС 120 В. Определить энергию магнитного поля катушки через 0,5 с после отключения источника тока.

4.51. В магнитном поле, индукция которого изменяется с высотой h по закону В = Во(1 + kh), падает проводящее кольцо диаметром d. Плоскость кольца все время горизонтальна и перпендикулярна силовым линиям поля. Найти установившуюся скорость падения кольца, если ρ - удельное сопротивление кольца, D - плотность материала кольца.

4.52. Квадратная проволочная рамка со стороной и длинный прямой проводник с током I расположены в одной плоскости так, что две стороны квадрата параллельны проводнику, а расстояние от центра квадрата до проводника равно l. Рамку повернули на 900 вокруг оси, проходящей через ее центр параллельно проводнику. Какой заряд пройдет при этом по рамке?

4.53. Плоская спираль с очень большим числом N витков, плотно пролегающих друг к другу, находится в однородном магнитном поле, силовые линии которого перпендикулярны плоскости спирали. Наружный радиус витков спирали равен R. Индукция поля изменяется

с течением времени по закону В = B0 Sinωt, где B0 и ω- постоянные. Определить максимальное значение ЭДC индукции, наводимой в спирали.

4.54.На горизонтальные рельсы, отстоящие друг от друга на 20 cм, положен перпендикулярно им медный стержень. Рельсы подключены к батарее c ЭДС 6 В и внутренним сопротивлением 2 Ом. Силовые линии магнитного поля перпендикулярны плоскости рельсов. Определить индукцию поля, при которой стержень будет скользить с наибольшей установившейся скоростью, а также значение этой скорости. Электрическим сопротивлением рельсов и стержня пренебречь, силу трения стержня о рельсы считать равной 0,1 Н.

4.55.Проводник, имеющий П-образную форму, находится в однородном магнитном поле, индукция которого изменяется с постоянной скоростью dB/dt = 0,06 Тл/с. Силовые линии поля перпендикулярны плоскости проводника. Вдоль параллельных сторон этого провод-

ника перемещают без начальной скорости проводник-перемычку с ускорением 0,2 м/с2. Длина перемычки 0,1 м. Найти ЭДС индукции в контуре через 4 с после начала перемещения. Принять, что в начальный момент времени площадь контура и индукция магнитного поля равны нулю. Индуктивностью контура пренебречь.

4.56.В длинном соленоиде площадью поперечного сечения

5 см2 и числом витков на единицу длины 2000 1/м изменяют ток с постоянной скоростью 5 А/с. Определить напряженность вихревого

53

Решения на сайте matematik-master.ru

Заказ работы [e-mail]

Стоимость 1 задачи от 40 рублей (по состоянию на январь 2012)

электрического поля на расстоянии 1 см от оси соленоида.

4.57.На длинный соленоид радиусом сечения R плотно надето тонкое проволочное кольцо в изоляции. Одна половина кольца имеет сопротивление в 3 раза больше, чем другая. Индукция магнитного поля соленоида меняется с течением времени по закону В = kt, где k - постоянная. Найти напряженность электрического поля в кольце.

4.58.Проволочная рамка в виде квадрата со стороной α находится в одной плоскости с длинным проводником с током I так, что две стороны рамки параллельны проводнику. Рамка движется в направлении, перпендикулярном к проводнику с постоянной скоростью

, оставаясь в одной плоскости с проводником. Определить ЭДС индукции как функцию расстояния х от рамки до проводника. Индуктивностью рамки пренебречь.

4.59.Магнитный поток через неподвижный контур с сопротив-

лением R изменяется с течением времени t1 по закону Ф(t) = at(t1 - t), где а - постоянная. Найти количество теплоты, выделенное в контуре за время t1. Индуктивностью контура пренебречь.

4.60.Тонкое равномерно заряженное кольцо радиусом R вращается вокруг своей оси с угловой скоростью ω. Определить отношение объемных плотностей энергии магнитного и электрического полей на

оси кольца в точке, отстоящей от его центра на расстоянии l = R.

54

Решения на сайте matematik-master.ru

Заказ работы [e-mail]

Стоимость 1 задачи от 40 рублей (по состоянию на январь 2012)

Расчётно-графическое задание 4.

Варианты заданий для студентов заочной формы обучения

Вариант				Номера задач
0	1 .1	1.26	2.1	2.26	3.1	3.26	4.1	4.23
1	1.4	1.27	2.2	2.27	3.2	3.27	4.2	4.29
2	1.5	1.28	2.3	2.30	3.3	3.28	4.3	4.30
3	1.6	1.29	2.4	2.31	3.4	3.29	4.4	4.31
4	1.7	1,30	2.5	2. 33	3-5	3.30	4.5	4.32
5	1,9	1.31	2.6	2.34	3.6	3.31	4.6	4.33
6	1.10	1.32	2.7	2.35	3.7	3.32	4.7	4.36
7	1.12	1.33	2.8	2.36	3.8	3.33	4.8	4.37
8	1.14	1.39	2.9	2.37	3.10	3.37	4.9	4.38
9	1.17	1.40	2.11	.2.39	3.11	3.38	4.10	4.39

55

Решения на сайте matematik-master.ru

Заказ работы [e-mail]

Стоимость 1 задачи от 40 рублей (по состоянию на январь 2012)

ПРИЛОЖЕНИЕ

НЕКОТОРЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ

Гравитационная постоянная – 6,67 10-11 Н м2/кг2 Ускорение свободного падения – 10 м/с2 Элементарный заряд – 1,6 10-19 Кл Масса покоя электрона – 9,1 10-31 кг Масса покоя протона – 1,67 10-27 кг Магнитная постоянная – 12,57 10-7 Гн/м

ДЕСЯТИЧНЫЕ МНОЖИТЕЛИ И ПРИСТАВКИ

Приставка			Множитель
Наименование		Обозначение
мега		М	106
кило		к	103
микро		мк	10-6
нано		н	10-9
пико		п	10-12

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Савельев, Игорь Владимирович. Курс общей физики. В 3 т. Т. 2. Электричес т- во и магнетизм / И.В. Савельев. Наука, 1978 – 480 с.

2.Зисман, Гирш Абрамович. Курс общей физики. В 2 т. Т. 2. / Г.А. Зисман, О.М. Тодес. Наука, 1974.- 366.

3.Калашников, Сергей Григорьевич. Электричество / С.Г. Калашников. Наука,

1985. – 574 с.

4.Иродов, Игорь Евгеньевич. Основные законы электромагнетизма. / И.Е. Иродов. Высшая школа, 1991. – 288 с.

5.Трофимова, Таисия Ивановна. Курс физики. / Т.И. Трофимова. Высшая шко-

ла, 1999. – 428 с.

6.Трофимова, Таисия Ивановна. Сборник задач по курсу общей физики с решениями. / Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова. Высшая школа, 1999. – 590 с.

56