4.5. Задачи для самостоятельного решения

4.5.1. Найти напряженность Н магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом R = 1 см, по которому течет ток I = 1 А.

4.5.2. На рис. Изображены сечения трех прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние АВ = ВС = 5 см, токи I₁= I₂= I и I₃= 2 I. Найти точку на прямой АС, в которой напряженность магнитного поля, вызванного токами I₁, I₂, I₃, равна нулю.

4.5.3. Для прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии d = 10 см друг от друга. По проводникам текут токи I₁= I₂= 5 А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии а = 10 см от каждого проводника.

4.5.4. Ток I = 20 А, протекая по кольцу из медной проволоки сечением S = 1,0 мм², создает в центре кольца напряженность магнитного поля Н = 178 А/м. Какая разность потенциалов U приложена к концам проволоки, образующей кольцо?

4.5.5. в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл движется равномерно проводник длиной L = 10 см. По проводнику течет ток I = 2 А. Скорость движения проводника направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти работу А перемещения проводника за время t = 10 с и мощность Р, затраченную на это перемещение.

4.5.6. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 1 кВ, влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению его движения. Индукция магнитного поля В = 1,19 мТл. Найти радиус R окружности, по которой движется электрон, период обращения Т и момент импульса М электрона.

4.5.7. Электрон влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению его движения. Скорость электрона . Индукция магнитного поля В = 1 мТл. Найти тангенциальное и нормальное ускорение электрона в магнитном поле.

4.5.8. Протон и электрон, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус R₁кривизны траектории протона больше радиуса R₂кривизны траектории электрона?

4.5.9. Магнитное поле, индукция которого В = 0,5 мТл, направлено перпендикулярно к электрическому полю, напряженность которого Е = 1 кВ/м. Пучок электронов влетает в электромагнитное поле, причем скорость электронов перпендикулярна к плоскости, в которой лежат векторыи. Найти скорость электронов, если при одновременном действии обоих полей пучок электронов не испытывает отклонения. Каким будет радиус R траектории движения электронов при условии включения одного магнитного поля?

4.5.10. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом к направлению поля и движется по винтовой траектории. Индукция магнитного поля В = 13 мТл. Найти радиус R и шаг h винтовой траектории.

4.5.6. Тест по теме “Закон Био-Савара-Лапласа. Сила Ампера.

Сила Лоренца” для самостоятельной работы.

1. При какой величине угла между направлением тока в проводнике и вектором индукции однородного магнитного поля величина силы Ампера, действующей на проводник, будет наибольшей?

А. 0⁰; В. 45⁰; С. 90⁰; Д. 180⁰.

2. укажите формулу, позволяющую установить физический смысл магнитной индукции.

А. . В.. С.. Д.

3. В каких единицах системы СИ измеряется:

I. Магнитная индукция;

II. Напряженность магнитного поля;

III. Магнитный поток.

1. Вебер. 2. Тесла. 3. А/м.

А. I, 1; II, 2; III, 3; В. I, 2; II, 1; III, 3;

С. I, 2; II, 3; III, 1; Д. I, 3; II, 2; III, 1;

4. Выберите магнитную составляющую силы Лоренца в векторной форме.

А. В.С.Д.

5. Какова величина модуля нормальной составляющей ускорения заряженной частицы в постоянном магнитном поле?

А. 0 ; В. С.Д..

6. В каком приборе используется тот факт, что в постоянном магнитном поле период обращения заряженной частицы не зависит от величины ее скорости?

А. в циклотроне; В. в электронном микропроекторе;

С. в электронном осциллографе; Д. в электронном микроскопе.

7. Чему равна результирующая сила, действующая на контур с током в однородном магнитном поле?

А. В.С.Д.

8. Как изменится радиус кривизны траектории заряженной частицы в постоянном магнитном поле при увеличении его магнитной индукции в 2 раза?

А. увеличится в 2 раза; В. уменьшится в 2 раза;

С. увеличится в 4 раза; Д. не изменится.

9. Как изменится период обращения электрона в постоянном магнитном поле при увеличении его скорости в 2 раза?

А. увеличится в 2 раза; В. уменьшится в 2 раза;

С. увеличится в 4 раза; Д. не изменится.

10. По какой траектории движется протон, влетевший под углом к линиям индукции постоянного магнитного поля?

А. по прямой; В. по окружности; С. по параболе;

Д. по цилиндрической спирали.

11. Укажите формулу момента пары сил, действующих на контур с током в постоянном магнитном поле в случае, когда ….

А. В.С.Д.

12. Укажите, чему равен момент пары сил, действующих на контур с током в постоянном магнитном поле в случае, когда направление магнитного момента … совпадает с направлением вектора индукции .

А. В.; С.Д.

13. Укажите формулу магнитного момента контура с током:

А. ; В.С.Д.

14. в каком случае постоянное магнитное поле не отклоняет движущуюся в нем заряженную частицу?

А. скорость частицы направлена вдоль линии индукции.

В. скорость частицы направлена перпендикулярно линиям индукции.

С. скорость частицы направлена под углом к линиям магнитной индукции.

Д. среди ответов А-С нет правильного.

15. Как направлена сила Лоренца, действующая на положительно заряженную частицу, движущуюся в постоянном магнитном поле так, как указано на рисунке?

А. Влево; В. вниз; С. “к нам”; Д. “от нас”.

16. Из каких магнитных моментов слагается магнитный момент атома?

А. из геометрической суммы орбитальных моментов.

В. из геометрической суммы орбитальных и спиновых моментов.

С. из алгебраической суммы орбитальных моментов.

Д. из геометрической суммы магнитных, спиновых и орбитальных моментов и магнитного момента ядра.

17. Выберите формулу, которая характеризует относительную магнитную проницаемость среды.

А. В.С.

Д. среди ответов А-С нет правильного.

18. Какая из указанных формул определяет вектор индукции внешнего магнитного поля в вакууме?

А. . В.. С.. Д..

19. Какое из явлений характерно как для тока смещения, так и для тока проводимости?

А. выделение тепла согласно закону Джоуля-Ленца;

В. возбуждение магнитного поля;

С. направленное движение электрических зарядов;

Д. таких явлений нет.

20. Какая из приведенных формул определяет вектор плотности тока смещения?

А. В.С.Д.

21. Какое соотношение определяет величину тока смещения?

А. . В..

С. . Д..

22. Имеется три проводника. Около каково из них будет существовать магнитное поле?

А. положительно заряженный металлический шарик;

В. отрицательное заряженная медная трубка;

С. алюминиевый проводник, в котором протекает электрический ток;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

23. Почему два параллельных проводника, по которым текут токи в одном направлении, притягиваются, а два параллельных пучка электронов отталкиваются?

А. в проводниках объемный заряд равен нулю, а в пучках не равен нулю, поэтому преобладают силы отталкивания между одноименными зарядами;

В. в проводниках объемных заряд не равен нулю, а в пучках электронов равен нулю;

С. магнитное поле катодных пучков слабы;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

24. Плоская прямоугольная рамка из 200 витков со сторонами 10 и 5 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. Какой максимальный вращающий момент может действовать на рамку в этом поле, если сила тока в рамке 2 А.

А. 0,01 Н∙м; В. 0,1 Н∙м; С. 0,001 Н∙м;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

25. Найти напряженность Н магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом 2 см, по которому течет ток I= 2А?

А. 39,4 А/м; В. 50 А/м; С. 0,159 А/м;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

26. В однородном магнитному поле с индукцией В = 0,5 Тл движется равномерно проводник длиной L= 10 см. Скорость движенияпроводника и направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти работу А перемещения проводника за времяt= 10 с.

А. 0,02 Дж; В. 0,2 Дж; С. 0,002 Дж;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

27. Электрон влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению его движения. Скорость электрона Б индукция магнитного поля В = 1 Тл. Найти тангенциальное ускорение электрона.

А. 7∙10¹⁵м/с²; В. 7∙10⁷м/с²; С. 0;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

28. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях (рис.). Найти напряженность Н_mмагнитного поля в точке М₁если токиI₁иI₂.

А. В.С.

Д. среди ответов А-С нет правильного.

29. Какая из приведенных формул выражает:

I. Вектор электрической индукции,

II. Вектор магнитной индукции,

III. Вектор плотности тока смещения.

1. 2.3.

А. I. 1;II. 2;III. 3; В.I. 2;II. 3;III. 1;

С. I. 2;II. 1;III. 3; Д.I. 3;II. 2;III. 1.

30. Какое из уравнений Максвелла, представленных в интегральной форме указывает на отсутствие источников магнитного поля?

А. В.

С. Д.