Марафон: задание 25

Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл. Скорость проводника горизонтальна и перпендикулярна проводнику (см. рис.). При начальной скорости проводника, равной нулю, проводник переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна 2 В. Каково ускорение проводника?

В однородном магнитном поле, индукция которого протон движется перпендикулярно вектору магнитной индукции В по окружности радиусом 5 м. Определите скорость протона.

Ядро изотопа водорода   — дейтерия  — движется в однородном магнитном поле с индукцией перпендикулярно вектору В индукции по окружности радиусом 10 м. Определите скорость ядра.

Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией перпендикулярно линиям индукции этого поля и движется по окружности радиуса Вычислите скорость электрона.

В однородном магнитном поле с индукцией направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки положительно заряженный шарик массой m, подвешенный на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен α, скорость движения шарика равна Найдите заряд шарика.

Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов  кВ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции (см. рис.). Радиус траектории движения иона в магнитном поле м, модуль индукции магнитного поля равен 0,5 Тл. Определите отношение массы иона к его электрическому заряду Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите.

Проводник движется равноускоренно в однородном вертикальном магнитном поле. Направление скорости перпендикулярно проводнику. Длина проводника  — 2 м. Индукция перпендикулярна проводнику и скорости его движения. Проводник перемещается на 3 м за некоторое время. При этом начальная скорость проводника равна нулю, а ускорение 5 м/⁠с². Найдите индукцию магнитного поля, зная, что ЭДС индукции на концах проводника в конце движения равна 2 В.

Плоская горизонтальная фигура площадью 0,1 м², ограниченная проводящим контуром, имеющим сопротивление 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Проекция вектора магнитной индукции на вертикальную ось О_z медленно и равномерно возрастает от некоторого начального значения B_1z до конечного значения B_2z  =  4,7 Тл. За это время по контуру протекает заряд Δq  =  0,08 Кл. Найдите B_1z.

По прямому горизонтальному проводнику длиной 1 м с площадью поперечного сечения подвешенному с помощью двух одинаковых невесомых пружинок жесткостью 100 Н/м, течет ток (см. рис.).

Вид спереди

Вид сбоку

Какой угол составляют оси пружинок с вертикалью после включения вертикального магнитного поля с индукцией если абсолютное удлинение каждой из пружинок при этом составляет ? (Плотность материала проводника )

Три параллельных тонких длинных провода в сечении перпендикулярной им плоскостью находятся в вершинах равностороннего треугольника (см. рис.), и по ним текут в одном направлении одинаковые токи. Во сколько раз изменится по модулю сила Ампера, действующая на единицу длины провода № 1 со стороны проводов № 2 и 3, если направление тока в проводе № 2 изменить на противоположное?

Стержень с током силой I  =  4 А, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией B  =  0,2 Тл, движется с ускорением a  =  1,9 м/⁠с² вверх по наклонной плоскости, образующей угол α  =  30° с горизонтом (см. рис.). Найдите отношение массы стержня к его длине. Трением пренебречь.

В постоянном однородном магнитном поле с индукцией B  =  0,2 Тл находится прямоугольная проволочная рамка, сделанная из проволоки длиной 8 см, по которой пропускают ток силой I  =  20 мА. Какое максимальное значение может иметь действующий на эту рамку момент сил Ампера?

В вертикальном однородном магнитном поле на горизонтальной поверхности находится проводник массой 60 г и длиной 60 см. Через данный проводник пропускают ток 10 А. При этом проводник начинает скользить равномерно вдоль поверхности, причем коэффициент трения между проводником и поверхностью равен 0,3. Чему равна индукция магнитного поля? Сделайте рисунок с обозначением всех действующих на проводник сил.

Квадратная рамка со стороной l  =  10 см подключена к источнику постоянного тока серединами своих сторон так, как показано на рисунке. На участке АС течет ток I  =  2 А. Сопротивление всех сторон рамки одинаково. В однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости рамки, результирующая сила Ампера, действующая на рамку, F  =  80 мН. Определите модуль вектора индукции магнитного поля В. Сделайте рисунок с указанием сил Ампера, действующих на все стороны рамки.

Замкнутый алюминиевый контур NMLK (см. рис.) площадью поперечного сечения проводов 0,2 мм² находится в магнитном поле индукцией 0,35 Тл, магнитные линии которого направлены параллельно NK вверх. ЭДС источника равно 1,4 В. Найти равнодействующую силу, действующую на контур со стороны магнитного поля, если МL  =  0,4 м, KL  =  0,3 м. Удельное сопротивление алюминия 2,8 · 10⁻⁸ Ом · м.

Проводник массой 40 г и длиной 10 см равномерно скользит вниз в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл, вектор которого направлен от наблюдателя (см. рис.). При этом на конденсаторе накапливается заряд 8 мкКл. Найдите энергию, которая накопится на конденсаторе, если сопротивление на резисторе 5 мОм.

Ион с зарядом Кл и массой кг проходит ускоряющую разность потенциалов U. После он влетает в магнитное поле с индукцией B  =  0,3 Тл и движется в нем по окружности с радиусом R  =  0,25 м. Найдите ускоряющую разность потенциалов U (υ₀, mg пренебрегаем).

На горизонтальном столе лежит прямой проводник массой m  =  40 г и длиной l  =  60 см. В области столика создано однородное вертикальное магнитное поле. На рисунке показано сечение проводника, направление тока и вектор магнитной индукции. Если через проводник пропускать достаточно большой ток, то проводник скользит по столу, двигаясь поступательно. Какова индукция магнитного поля, если при силе тока I  =  10 А проводник движется равномерно? Коэффициент трения между проводников и поверхностью стола равен 0,3. Сделайте рисунок с указанием сил.

Ион зарядом и массой проходит ускоряющую разность потенциалов и после этого попадает в однородное магнитное поле, в котором движется по окружности радиусом R  =  0,3 м. Определите модуль индукции магнитного поля B. Считать, что установка находится в вакууме. Силой тяжести и скоростью иона до прохождения ускоряющей разности потенциалов пренебречь.

Электропоезд на магнитной подушке приводится в движение благодаря взаимодействию магнитного поля постоянных магнитов, вмонтированных в основание пути и дающих вертикальное магнитное поле с индукцией B  =  1 Тл, с цепочкой горизонтальных проводников, которые прикреплены перпендикулярно вагонам под дном поезда вблизи от магнитов. Длина проводников l  =  1,5 м, они расположены через каждые (первый  — отступив 0,25 м от «хвоста» поезда), длина поезда L  =  100 м, токи I во всех проводниках направлены одинаково. Скорость движения поезда V  =  240 км/ч, полезная мощность, развиваемая при этом описанным выше двигателем, P  =  800 кВт. Найдите значение силы тока I в проводниках.