Электромагнетизм вариант 9

9.1. Два круговых витка радиусом R= 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянииd= 10 см друг от друга. По виткам текут токиI₁ = I₂= 2 А. Найдите индукциюВмагнитного поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них, если токи в витках текут в одном направлении.

9.2. Магнитное поле, индукция которого В=0,5 мТл, направлено перпендикулярно к электрическому полю, напряженность которогоЕ=1кВ/м. Пучок электронов влетает в электромагнитное поле, причем скоростьэлектронов перпендикулярна к плоскости, в которой лежат векторыи. Найти скоростьVэлектронов, если при одновременном действии обоих полей пучок электронов не испытывает отклонения. Каким будет радиус окружностиRтраектории движения электрона при условии выключения электрического поля?

9.3. Соленоид имеет длину l= 20 см, диаметрD= 2 см и число витковN= 2 А. Найти магнитный поток Ф через один виток соленоида

9.4. Определите коэффициент взаимной индуктивности катушек, если при уменьшении силы тока во второй катушке на = 12 А за время=0,6с в первичной индуцируется ЭДС ε= 24 В.

9.5. В бетатроне скорость изменения магнитной индукции . Определить напряженностьEв вихревого электрического поля на орбите электрона, если ее радиусr = 0,5 м.

Электромагнетизм вариант 10

10.1. Определить с помощью циркуляции вектора индукцию и напряженность магнитного поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей N= 200 витков, идет ток силойI= 5 А. Внешний диаметр тороидаd₁= 30 см, внутренний -d₂= 20 см.

10.2. При изучении эффекта Холла в металлическом образце напряженность поперечного электрического поля оказалось В/м, при плотности токаj= 800 А/м² и индукции магнитного поляB= 10 Тл. Чему равна концентрация носителей тока в образце, если заряд одного носителя?

10.3. В средней части соленоида, содержащего n = 8 витков на сантиметр длины, помещен круговой виток диаметромd = 4 см. Плоскость витка расположена под углом φ = 60° к оси соленоида. Определите магнитный потокФ, проходящий через плоскость витка.

10.4. В катушке длиной l= 0,5 м, диаметромd= 5 см и числом витковN=1500 ток равномерно увеличивается на 0,2 А за одну секунду. На катушку надето кольцо из медной проволоки (удельное сопротивление меди=17нОмм) площадью сеченияS_к= 3 мм². Определить силу тока в кольце.

10.5. Индукция магнитного поля в бетатроне на равновесной орбите радиуса r изменяется за время ускорения от нуля доBпрактически с постоянной скоростью. Считая начальную скорость электрона равной нулю, найти энергию, приобретенную электроном за время ускорения.

Электромагнетизм вариант 11

11.1. Ток I = 5 А течет по тонкому проводнику, изогнутому как показано на рисунке. Радиус изогнутой части проводникаR = 12 см. Определите индукцию магнитного поля в точкеО.

11.2. Три длинных параллельных проводника с токами I₁=I₂=I₃= 2 А расположены так, как показано на рисунке. Направления токовI₁иI₃указаны, расстояния между проводниками 1 и 2, 1 и 3 одинаковы и равныа=20 см. Найдите направление результирующей сил Ампера, действующих на проводник с токомI₂со стороны проводников с токамиI₁иI₃, и покажите его на рисунке. Определите силу, действующую на единицу длины второго проводника со стороны первого и третьего проводников.

11.3. Короткая катушка площадью сечения S = 250 см²содержитN=500 витков провода, по которому течет ток силойI = 5 А, помещена в однородное магнитное поле, напряженность которого равнаН =1000А/м. Найдите магнитный моментр_mкатушки, вращающийся момент, действующий на катушку, если ось катушки составляет угол φ = 30° с линиями индукции поля. На рисунке покажите направления этих векторов р_mиМ.

11.4. В цепи, состоящей из катушки индуктивностью L=1,0 Гн и сопротивлениемR=10 Ом протекает постоянный ток силойI₀= 1 А. Найти энергиюмагнитного поля, запасенную в катушке. Время, по истечение которого сила тока при размыкании цепи уменьшится вn = 10 раз и количество теплоты, которое выделяется в цепи за это время.

11.5. Длинный прямой соленоид имеет nвитков на единицу длины. По нему течет переменный ток. Найти плотность тока смещения как функцию расстоянияrот оси соленоида. Радиус сечения соленоидаR.