Карточка 5 Вариант № 8

1. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влетел в однородное поле с напряженностью, перпендикулярной его скорости и равной 240 кА/м. Определить (в см) радиус окружности, по которой он движется, и (в МГц) частоту вращения.

2. Циклотрон состоит из дуантов, внутри которых постоянное магнитное поле направлено перпендикулярно их основаниям. В зазоре между дуантами действует электрическое поле, направление которого изменяется с определенной частотой. Какова (в МГц) должна быть частота, если циклотрон используется для ускорения протонов? Индукция магнитного поля равна 0.7 Тл. Начальная энергия частиц равна нулю. Релятивистский эффект не учитывать.

3. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл по винтовой линии, радиус которой 1.5 см и шаг 10 см. Определить (в нс) период обращения электрона и его скорость.

4. 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)?

5. В однородном магнитном поле, индукция которого 25 Тл находится плоская катушка радиусом 25 см, содержащая 75 витков. Плоскость катушки составляет угол 60 с направлением вектора индукции. Определить вращающий момент, действующий на катушку в магнитном поле, если по виткам течет ток силой 3 А. Какую работу надо совершить, чтобы удалить катушку из магнитного поля?

Карточка 5 Вариант № 9

1. Электрон летит вдоль линии индукции однородного магнитного поля со скоростью 10⁵ м/с. Какую работу совершает сила, действующая со стороны поля на электрон в течении 10 с, если индукция поля равна 6.28 Тл?

2. Определить силу, действующую на электрон в момент, когда он пересекает под прямым углом ось длинного соленоида в непосредственной близости от его конца. Сила тока в соленоиде 2 А, число витков на единицу длины 3000 1/м. Скорость электрона 310⁷ м/с. Магнитную проницаемость среды принять равной единице.

3. По медному стержню массой 850 г, лежащему поперек двух рельсов, расположенных друг от друга на расстоянии 60 см, течет ток силой 12 А. Вся система помещена в вертикальное однородное магнитное поле. Коэффициент трения скольжения по рельсам равен 0.6. Определить минимальную величину индукции магнитного поля, при которой стержень заскользит.

4. Плоский квадратный контур со стороной 7 см свободно установился в однородном магнитном поле, индукция которого равна 0.4 Тл. При повороте контура внешними силами вокруг оси, проходящей через середины противоположных сторон, на угол 60. была совершена работа 2 мДж. Определить силу тока, текущего в контуре. Ток при повороте не изменяется.

5. Плотность энергии однородного магнитного поля в вакууме 0.4 Дж/м³. Определить (в мТл) величину магнитной индукции поля.

Карточка 5 Вариант № 10

1. Протон двигается в однородном магнитном поле, напряженность которого равна 60 кА/м, по винтовой линии радиусом 6 см и шагом 1 см. Определить скорость протона.

2. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые по величине токи 10 А каждый. Определить (в мкН) силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном периметру рамки.

3. Рамка площадью 30 см² с током 1 А находится в однородном магнитном поле с индукцией 0.1 Тл. Найти вращающий момент, действующий на рамку, если плоскость рамки перпендикулярна силовым линиям поля.

4. Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет 70 витков/см. Определить плотность энергии поля, если по обмотке течет ток силой 34 А.

5. По обмотке соленоида индуктивностью 300 мГн течет ток силой 60 А. Определить энергию магнитного поля соленоида.