Карточка 5 Вариант № 17

1. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 2 см, содержащая 120 витков тонкой проволоки, находится в однородном магнитном поле, индукция которого равна 0.6 мТл. Плоскость рамки параллельна направлению магнитного поля. Найти (в мкН×м) момент сил, действующий на рамку со стороны магнитного поля, когда по ней пропускают ток силой 10 мА.

2. Протон влетает в магнитное поле под углом 60 к направлению вектора магнитной индукции. Найти (в см) шаг винтовой линии, по которой движется заряд, если индукция магнитного поля равна 0.5 Тл, а скорость протона – 1000 км/с.

3. Виток диаметром 15 см может вращаться вокруг вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили параллельно магнитному полю Земли и пустили по нему ток силой 10 А. Найти (в мкН×м) величину момента сил, необходимую для удержания витка в начальном положении, если горизонтальная составляющая магнитного поля Земли 20 мкТл.

4. По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной 10 см, течет постоянный ток 15 А. Плоскость квадрата составляет угол 30 с линиями однородного магнитного поля с индукцией 0.1 Тл. Определить (в мДж) работу, затраченную на удаление рамки за пределы поля.

5. В одной плоскости расположены длинный прямой проводник с током 10 А и квадратная рамка со стороной 8 см и током 5 А. Ось, проходящая через середины противоположных сторон рамки, параллельна проводнику и удалена от него на 24 см. Определить (в мкДж) максимальную по величине работу по перемещению рамки в аналогичное положение с другой стороны проводника.

Карточка 5 Вариант № 18

1. Рядом с длинным прямым проводом, по которому течет ток 30 А, расположена квадратная рамка с током 2 А. Рамка и провод лежат в одной плоскости. Проходящая через середины противолежащих сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстоянии 30 мм. Сторона рамки 20 мм. Найти силу, действующую на рамку.

2. В одном из ядерных экспериментов протон с энергией 600 кэВ движется в однородном магнитном поле по круговой траектории. Какой (в кэВ) энергией должен обладать ион дейтерия, чтобы он мог двигаться в этом поле по той же траектории? Релятивистский эффект не учитывать.

3. Два иона, имеющие одинаковые заряды и прошедшие одинаковую ускоряющую разность потенциалов, влетели в однородное магнитное поле под прямым углом. Первый ион начал вращаться по окружности радиусом 14 см, а второй – 2 см. Определить отношение масс ионов m₁/m₂.

4. В однородном магнитном поле, индукция которого 1 Тл движется равномерно прямой проводник длинной 20 см, по которому течет ток 2 А. Скорость проводника равна 10 см/с и направлена перпендикулярно вектору индукции. Найти работу перемещения проводника за 5 с.

5. 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.