Содержание

Главная >> Электродинамика. Физика 10-11 кл. Мякишев

Глава 4. Магнитное поле токов

Упражнение 8

1. Проволочное кольцо с током находится в однородном магнитном поле, индукция которого В — 0,01 Тл. Сила тока в кольце I = 0,5 А. Радиус кольца R = 2 см. Какой максимальный момент сил может действовать на кольцо со стороны магнитного поля?

2. По контуру в виде окружности радиусом R течет ток. Определите индукцию магнитного поля в центре этой окружности, если сила тока равна I.

3. По бесконечно длинному проводнику АВС, изогнутому под прямым углом (рис. 4.63), течет ток I. Во сколько раз изменится индукция магнитного поля в точке М, если в точке В присоединить бесконечно длинный прямой провод BD так, чтобы ток I разветвлялся в точке В на две равные части, а ток в проводнике АВ оставался прежним?

4. По проводнику, расположенному в одной плоскости (рис. 4.64), течет ток. Найдите индукцию магнитного поля в произвольной точке линии АВ, являющейся осью симметрии проводника.

5. Шины постоянного тока расположены на расстоянии = 200 мм друг от друга. Определите индукцию магнитного поля в точках, находящихся на середине расстояния между шинами, если сила тока в них по модулю одинакова и равна I = 500 А. Рассмотрите случаи, когда токи: а) сона- правлены; б) противоположно направлены.

6. Медный проводник кругового сечения диаметром D = 2 мм свободно лежит на двух опорах (рис. 4.65), служащих одновременно контактными поверхностями, через которые он включен в цепь источника тока с ЭДС В = 12 В. Сопротивление цепи (включая и проводник) R = 0,24 Ом. Какой ток I следует пропустить через другой проводник, расположенный параллельно над первым в одной вертикальной с ним плоскости для того, чтобы первый проводник приподнялся? Расстояние между проводниками d = 20 мм. Плотность меди ρ = 8900 кг/м³.

7. Под длинной горизонтальной шиной на двух одинаковых пружинах (жесткость каждой равна k) подвешен провод длиной l. Когда в шине и проводе токи отсутствуют, расстояние между ними равно h. Найдите расстояние между шиной и проводом, если по шине течет ток I, а по проводу — i. Провод не может выйти из вертикальной плоскости.

8. В однородном магнитном поле на тонких вертикальных проволочках одинаковой длины горизонтально подвешен прямолинейный проводник массой m = 10 г и длиной l = 30 см. Индукция поля В = 0,25 Тл и направлена вертикально. Сила тока в проводнике I = 2 А. На какой угол α от вертикали отклоняются проволочки, поддерживающие проводник? Массами проволочек пренебречь.

9. Квадратная рамка с током помещена в однородное магнитное поле, индукция которого направлена вертикально. Рамка может вращаться вокруг горизонтальной стороны. Когда сила тока в рамке I = 5 А, рамка отклоняется от вертикальной плоскости на угол α = 30°. Площадь сечения проволоки рамки S = 4 мм², а плотность материала провода ρ = 8,6 • 103кг/м³. Определите индукцию магнитного поля.

10. Определите силу, с которой действует бесконечно длинный прямой провод на прямоугольный контур, расположенный в плоскости провода (рис. 4.66). Сила тока в проводе I, а в контуре — I1. Стороны контура AD и ВС имеют длину а и расположены параллельно проводу. Расстояние от AD до провода равно х. Длина сторон АВ = DC = h. Направления токов указаны на рисунке стрелками.

11. Прямоугольный контур ABCD, стороны которого имеют длину а и b, находится в однородном магнитном поле с индукцией и может вращаться вокруг оси OO' (рис. 4.67). По контуру течет ток I. Определите работу, совершенную магнитным полем при повороте контура на 180°, если вначале плоскость контура была перпендикулярна вектору индукции магнитного поля (см. рис. 4.67).

Окончание параграфа >>>