Карточка 5 Вариант № 14

1. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 2 см, содержащая 100 витков тонкой проволоки, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0.5 Тл. Плоскость рамки составляет с направлением магнитного поля угол 60. Найти (в мН×м) момент сил, действующий на рамку со стороны магнитного поля, когда по ней пропускают ток силой 10 мА.

2. Два прямых параллельных проводника с токами 100 А и 150 А взаимодействуют между собой с силой 0.1 Н на каждый метр длины. Определить (в см) расстояние между проводниками, если они находятся в вакууме.

3. Положительный ион, заряд которого равен двум элементарным зарядам, двигается со скоростью 34 км/с в однородном магнитном поле по винтовой линии радиусом 43 см и шагом 9 см. Определить массу иона, если напряженность магнитного поля равна 44 кА/м. Релятивистский эффект не учитывать.

4. Виток, по которому течет ток 20 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 16 мТл. Диаметр витка равен 10 см. Определить (в мДж) работу, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол 90 относительно оси, совпадающей с диаметром.

5. При протекании по обмотке катушки тока силой 1 А возникает магнитное поле, энергия которого равна 8 Дж. Определить индуктивность катушки.

Карточка 5 Вариант № 15

1. Заряженная частица движется по окружности радиусом 1 см со скоростью 1000 км/с в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл. Найти заряд частицы, если ее кинетическая энергия равна 10 кэВ.

2. В магнитном поле с индукцией 1.2 Тл по круговой орбите радиусом 50 см движется альфа-частица. Определить скорость и разность потенциалов, которую должна пройти альфа-частица, чтобы приобрести такую скорость. Масса альфа-частицы 6.710^–27 кг, заряд 3.210^–19 Кл.

3. Найти ускорение электрона, движущегося в совпадающих по направлению электрическом и магнитном полях. Электрон влетел с начальной скоростью 650 м/с перпендикулярно направлению полей. Напряженность электрического поля 125 В/м, а напряженность магнитного 220 кА/м. Силу тяжести не учитывать.

4. Соленоид с сердечником из немагнитного материала содержит 1200 витков провода, плотно прилегающих друг к другу. При силе тока 4 А магнитный поток через его сечение равен 6 мкВб. Определить (в мГн) индуктивность соленоида и (в мДж) энергию магнитного поля соленоида.

5. Вычислить (в мДж) энергию магнитного поля соленоида, по обмотке которого течет ток 2 А. Обмотка выполнена в один слой из проволоки диаметром 0.4 мм, витки плотно прилегают друг к другу, объем соленоида 1500 см³, сердечник немагнитный.

Карточка 5 Вариант № 16

1. Электрон, влетев в однородное магнитное поле напряженностью 320 кА/м, стал двигаться по окружности радиусом 1 см. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока.

2. О трицательный заряд q движется в однородном магнитном поле как показано на рис.6. В каком из указанных на этом рисунке случаев заряд движется по окружности, лежащей в плоскости рисунка, по часовой стрелке? Ответы: 1) а, б, в; 2) б, г; 3) а, в; 4) а, г; 5) а, в, б, г.

3. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью 10 А/м. Найти (в пА) силу эквивалентного кругового тока, создаваемого движущимся электроном.

4. На картонный каркас круглого сечения виток к витку намотан в один слой провод, толщина которого равна 0.7 мм. Найти плотность энергии магнитного поля внутри катушки при силе тока в обмотке 600 мА. Поле внутри катушки считать однородным.

5. При каком (в кА/м) значении напряженности магнитного поля в вакууме объемная плотность энергии этого поля будет такой же, как у электростатического поля с напряженностью 127 МВ/м (тоже в вакууме)?