Задачі для самостійного розв’язування

1. У магнітне поле прямого струму, сила якого = 20 А, вміщено дротяну квадратну рамку. Сторона рамки а = 10 см. По рамці проходить струм, сила якого І₂ = 9 А. Провідник зі струмом розміщується в площині рамки. Одна сторона рамки паралельна прямому струмові й міститься від нього на відстані b = 5 см (рис. 39). Визначити результуючу силу F, що діє на рамку.

2. Електрон, на який діє прискорювальна різниця потенціалів U = 3,5 кВ, влітає в однорідне магнітне поле, індукція якого B = 0,01 Тл, перпендикулярно до ліній магнітної індукції й рухається по колу радіуса R = 2 см. Обчислити відношення заряду електрона до його маси.

3. З однієї точки в одному напрямі з однаковими швидкостями V = 10⁶ см/с вилітає потік іонів водню й дейтерію. Однорідне магнітне поле, індукція якого В = 2 мТл, спрямоване перпендикулярно до швидкості. Визначити відстань Δx між точками, в яких іони, що описали півколо, зіткнуться з площиною, перпендикулярною до напряму початкової швидкості.

4. Прямий дріт, довжина якого l = 40 см, рухається в однорідному магнітному полі зі швидкістю = 5 м/с перпендикулярно до ліній магнітної індукції. Різниця потенціалів між кінцями дроту U =0,6 В. Обчислити індукцію магнітного поля В.

5. Металевий диск радіуса R = 15 см, площина якого перпендикулярна до вектора індукції магнітного поля, обертається з частотою n = 10 c (вісь обертання диска паралельна лініям магнітної Індукції й проходить через його центр). Індукція магнітного поля B = 3 мТл. Визначити різницю потенціалів Δφ між центром і краєм диска: а) якщо поля немає; б) за наявності поля.

6. В однорідному магнітному полі, індукція якого В = 0,84 Тл, з невеликою швидкістю обертається квадратна рамка, що містить невелику кількість витків мідного дроту. Площа поперечного перерізу дроту S = 0,5 мм², сторона рамки а = 5 см. Кінці рамки короткозамкнені. Максимальна сила струму, індукованого в рамці під час обертання, = 1,9 А. Визначити частоту n обертання рамки.

7. Рамка, площа якої S = 200 см², рівномірно обертається з частотою п = 10 с в однорідному магнітному полі. Індукція поля В = 0,2 Тл. Вісь обертання лежить у площині рамки й перпендикулярна до ліній магнітної індукції. Чому дорівнює середнє значення ЕРС індукції за час, протягом якого магнітний потік збільшиться від нуля до максимального значення?

8. Квадратна рамка з тонкого проводу, опір якої R = 0,02 Ом, розміщена біля прямого проводу зі струмом. Провід лежить у площині рамки й паралельний двом її сторонам, відстані до яких відповідно = 10 см, = 20 см. Визначити силу струму I в проводі, якщо при його вмиканні крізь рамку пройшла кількість електрики q = 639 нКл.

9. Індуктивність соленоїда, намотаного в один шар на немагнітний каркас, L = 0,5 мГн. Довжина соленоїда l = 0,6 м, діаметр D = 2 см. Визначити відношення n кількості витків соленоїда до його довжини.

10. Соленоїд містить N = 1000 витків проводу. Сила струму в його обмотці I = 1 А, а магнітний потік крізь переріз соленоїда Ф = 0,1 мВб. Визначити енергію W магнітного поля в соленоїді.