ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. А1. Индукция однородного магнитного поля В = 0,500 Тл

Задачи легкие

А1. Индукция однородного магнитного поля В = 0,500 Тл. Найдите магнитный поток через площадку S = 25,0 см², расположенную перпендикулярно к линиям индукции. Чему будет равен магнитный поток, если площадку повернуть на угол j = 60^о от первоначального положения?

А2. Магнитный поток внутри контура, площадь по­перечного сечения которого 60 см², равен 0,30 мВб. Найдите индукцию поля внутри контура. Поле считать однород­ным.

А3. Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 50 см² при индукции поля 0,40 Тл, если эта поверхность: а) перпендикулярна индукции поля; б) расположена под углом 45° к вектору индукции; в) расположена под углом 30° к вектору индукции?

Рис. 11.43

А4. Возникает ли индук­ционный ток в витке проволо­ки, если переменный магнит­ный поток пронизывает не всю площадь, ограниченную кон­туром витка (рис. 11.43)?

А5. Рамка произвольной формы вращается в однородном магнитном поле. Ось вращения совпадает с направлением вектора индукции поля. Будет ли индуцироваться ЭДС?

Рис. 11.44

А6. Для измерения индук­ции магнитного поля Земли ис­пользуются магнитометры. Маг­нитометр (рис. 11.44) состоит из металлической рамки 1, соеди­нённой с помощью колец с галь­ванометром 2, и электродвигате­ля 3, приводящего рамку в равномерное вращение. Объясните принцип действия магнитометра.

А7.После удара молнии иногда обнаруживаются повреж­дения чувствительных электроизмерительных (особенно полу­проводниковых) приборов, перегорание плавких предохраните­лей в осветительной сети. Почему?

А8. Прямой постоянный магнит падает сквозь замкну­тое металлическое кольцо. Будет ли магнит падать с ускоре­нием свободного падения?

А9. Одинаковое ли время потратит магнит на падение внутри узкой медной трубы и рядом с ней? (В обоих случаях магнит не касается трубы.)

А10. Укажите направление индукционного тока для случаев, показанных на рис. 11.45. Магнитное поле постоянно. Рамка поворачивается в указанных направлениях.

Рис. 11.45

А11.Индукционный нагреватель состоит из металлических труб, в которые уложены изолированные провода. По проводам пропускается переменный ток. Почему при этом нагреваются трубы?

А12. Для подогрева железобетона в зимних условиях при­меняется индукционный способ. На железобетонную конструк­цию наматывается изолированный провод, по которому пропус­кается переменный ток. Почему при этом бетон прогревается?

А13. При производстве электронных ламп металлические части внутри колбы, откуда удален воздух, необходимо сильно прогреть. Это достигается помещением лампы в высокочастот­ное магнитное поле. Стекло при этом не нагревается. Объясните действие такой установки.

А14. Почему подземный кабель, подающий переменный ток на предприятия и в жилые дома, не разрешается прокладывать вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб?

А15.В контуре проводника магнитный поток изменил­ся за 0,3 с на 0,06 Вб. Какова средняя скорость изменения магнитного потока? Какова средняя ЭДС индукции в кон­туре? При каком условии ЭДС индукции будет постоянной?

А16. В каком случае ЭДС индукции в замкнутом про­воднике будет большей: при изменении пронизывающего его магнитного потока от 10 Вб до нуля в течение 5 с или при его изменении от 1 Вб до нуля в течение 0,1 с? Во сколько раз?

А17. Виток площадью S = 2,0 см² расположен перпендику­лярно к линиям индукции однородного магнитного поля. Найдите индуцируемую в витке ЭДС, если за время Dt = 0,050 с магнитная индукция равномерно убывает от В₁ = 0,50 Тл до В₂ = 0,10 Тл.

А18. Определите изменение магнитного потока DФ через катушку, если она имеет п = 2000 витков и за время t = 0,01 с возникает ЭДС индукции ℰ_инд= 200 В.

А19. В соленоиде из 80 витков проволоки магнитный по­ток за 5,0 мс равномерно изменился от 3,0×10^-3 до 1,5×10^–3 Вб. Найдите ЭДС индукции.

Рис. 11.46

А20.Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на рис. 11.46. На­чертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в ка­тушке. Каково максимальное значение ЭДС индукции, ес­ли в катушке 400 витков проволоки?

А21. Найдите максимальный магнитный поток через прямоугольную рамку, вращающуюся в однородном магнитном поле с частотой п = 10 об/с, если амплитуда индуцируемой в рамке ЭДС ℰ₀ = 3,0 В.

А22.В замкнутом витке проводника сопротивлением 2×10^–2 Ом мгновенное значение индукционного тока равно 5 А. Какова ЭДС индукции?

А23.При равномерном изменении магнитного пото­ка, пронизывающего контур проводника, на 0,60 Вб ЭДС индукции в контуре была равна 1,2 В. Найдите время изме­нения магнитного потока. Найдите силу тока в контуре, если сопротивление проводника 0,24 Ом.

А24.Плоский виток площадью S = 10см² помещен в од­нородное магнитное поле перпендикулярно к линиям ин­дукции. Сопротивление витка R = 1,0 Ом. Какой ток I про­течет по витку, если магнитная индукция поля будет убы­вать со скоростью DВ/Dt = 0,010 Тл/с?

А25. Замкнутый проводник сопротивлением 3,0 Омнаходится в магнитном поле. В результате изменения индукции поля магнитный поток через проводник возрос с Ф₁ = 0,0002 Вб до ф₂= 0,0005 Вб. Какой заряд прошел через поперечное сечение проводника?

А26. Плоский виток площадью S = 10 см² помещен в од­нородное магнитное поле с индукцией В = 1×10^–4 Тл,перпендикулярное к линиям индукции. Сопротивление витка R = 1 Ом. Какой заряд протечет по витку, если поле бу­дет исчезать с постоянной скоростью?

А27. Проволочный виток площадью S = 1 см², имеющий сопротивление R = 1мОм, пронизывается однородным магнитным полем, линии индукции которого перпендикулярны к плоскости витка. Магнитная индукция изменяется со скоростью DВ/Dt = 0,01 Тл/с. Какое количество теплоты выделяется в витке за единицу времени?