Файл: Контрольная работа по прикладной физике .docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.02.2024

Просмотров: 712

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Pmax, необходимую для вращения контура с угловой скоростью   50 рад/с.

Задача 444. К баллистическому гальванометру с сопротивлением RГ  31 Ом присоединено кольцо радиусом r  1 м, изготовленное из алюминиевой проволоки с поперечным сечением s  1 мм2. Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли В  50 мкТл. Определите количество электричества q, которое протечет по цепи гальванометра, если кольцо, лежащее на горизонтальной поверхности стола, повернуть с одной стороны на другую.

Задача 445. Короткая катушка площадью S  100 см2, содержащая обмотку, состоящую из числа N  1000 витков, вращается равномерно в однородном магнитном поле с индукцией B  0,04 Тл с угловой частотой   5 рад/с относительно оси, совпадающей с диаметром катушки и перпендикулярной линиям индукции поля. Определите мгновенное значение ЭДС индукции Ei для тех моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол   60 с линиями магнитной индукции.

Задача 446. В однородное магнитное поле с индукцией В  0,05 Тл помещена катушка, содержащая N  200 витков проволоки. Сопротивление катушки R  40 Ом, ее площадь поперечного сечения S  12 см2. Катушка расположена так, что ее ось составляет угол   60 с направлением магнитного поля. Определите количество электричества q, которое протечет по катушке при исчезновении магнитного поля.

Задача 447. В однородном магнитном поле с индукцией В  0,4 Тл в плоскости, перпендикулярной линиям индукции поля, вращается тонкий прямой стержень длиной l  10 см с частотой n  16 c1. Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определите разность потенциалов U на концах стержня.

Задача 448. Тонкий медный провод массой m  1 г согнут в виде квадрата, концы которого замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле с индукцией В  0,1 Тл так, что его плоскость перпендикулярна линиям индукции поля. Определите количество электричества q, которое протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

Задача 449. Рамка площадью S  200 см2, находящаяся однородном магнитном поле
с индукцией В  0,2 Тл, вращается равномерно с частотой n  10 c1 относительно оси,
лежащей в плоскости рамки и перпендикулярно линиям индукции поля. Определите среднее значение ЭДС индукции E
i за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения.

Задача 450. На расстоянии а  1 м от тонкого прямого бесконечно длинного проводника, по которому течет ток I  1000 А, находится кольцо радиусом r  10 см и сопротивлением R  0,1 Ом. Кольцо расположено так, что магнитный поток, пронизывающий его, максимален. Считая магнитное поле в пределах кольца однородным, определите количество электричества q, которое протечет по кольцу, когда ток в проводнике будет выключен.

Задача 451. Длина соленоида l  60 см, его сопротивление R  3 Ом. Обмоткой соленоида является алюминиевая проволока массой m  100 г. Считая, что диаметр соленоида много меньше его длины, определите индуктивность L соленоида.

Задача 452. Две катушки намотаны на один общий тороидальный сердечник. Определите коэффициент М взаимной индукции катушек, если сила тока I  5 А в первой катушке создает во второй катушке магнитный поток сцепления Ф  40 мВб.

Задача 453. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R  20 Ом. Через время t  0,1 с сила тока в катушке достигла величину w  0,95 своего предельного значения. Определите индуктивность L катушки.

Задача 454. Индуктивность катушки L  2 мГн. Переменный ток частотой   50 Гц, протекающий по катушке, изменяется со временем по синусоидальному закону. Амплитудное значение силы тока I  10 А. Определите среднюю ЭДС самоиндукции Es, возникающую за интервал времени, в течение которого сила тока в катушке изменяется от минимального до максимального значения.

Задача 455. Картонный цилиндр имеет диаметр D  2 см много меньший его длины. Какое число N витков проволоки диаметром d  0,4 мм с изоляцией ничтожной толщины нужно намотать на этот цилиндр, чтобы получить однослойную катушку с индуктивностью L  1 мГн, если ее витки вплотную прилегают друг к другу?

Задача 456. Два соленоида одинаковой длины и практически равной площади поперечного сечения, имеющие индуктивности соответственно L1  0,64 Гн и L2  1 Гн, вставлены один в другой. Определите коэффициент М взаимной индукции соленоидов.

Задача 457. Электрическая цепь состоит из катушки индуктивностью L  1 Гн и сопротивлением R  10 Ом. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Определите время

t, по истечении которого сила тока уменьшится до величины w  0,001 ее первоначального значения.

Задача 458. Соленоид с сердечником из немагнитного материала площадью поперечного сечения S  10 см2 содержит число N  800 витков. По обмотке соленоида течет ток, создающий магнитное поле с индукцией В  8 мТл. Определите среднее значение ЭДС самоиндукции Es, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока уменьшается до нуля за время t  0,8 мс.

Задача 459. Соленоид без сердечника длиной l  1 м имеет однослойную обмотку
из медного провода массой m  1 кг. Определите время  релаксации этого соленоида,
если диаметр соленоида много меньше его длины.

Задача 460. Две катушки намотаны на один общий тороидальный сердечник. Индуктивность первой катушки L1  0,12 Гн, индуктивность второй катушки L2  3 Гн. Сопротивление второй катушки R2  300 Ом. Определите силу тока I2 во второй катушке, если силу тока I1  0,5 А в первой катушке уменьшить до нуля за время t  0,01 с.

Задача 461. Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью С  8 пФ и катушки индуктивностью L  0,5 мГн. Максимальная сила тока в контуре Im  40 мА.
Пренебрегая активным сопротивлением контура, определите максимальное напряжение Um на обкладках конденсатора.

Задача 462. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская монохроматическая электромагнитная волна. Определите интенсивность I волны, если амплитуда напряженности электрического поля волны E  50 мВ/м.

Задача 463. Соленоид имеет длину l  1 м и площадь поперечного сечения S  20 см2. Индуктивность соленоида L  0,4 мГн. Определите силу тока I в обмотке соленоида,
при которой объемная плотность энергии однородного магнитного поля внутри соленоида
w  0,1 Дж/м3.

Задача 464. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская монохроматическая электромагнитная волна и падает перпендикулярно на поверхность тела, полностью ее поглощающего. Амплитуда напряженности магнитного поля волны H  0,15 А/м. Определите давление p, оказываемое волной на это тело.

Указание. Воспользоваться результатом выводов теории Максвелла о том, что если тело полностью

поглощает падающую на него энергию, то давление p на это тело, равно среднему значению объемной плотности w энергии в падающей электромагнитной волне.

Задача 465. Соленоид без сердечника с однослойной обмоткой из проволоки диаметром d  0,5 мм имеет длину l  0,4 м и площадь поперечного сечения S  50 см2. Какой ток I течет по обмотке соленоида при напряжении U = 10 В, если известно, что за время t  0,5 мс в его обмотке выделяется количество теплоты Q, равное энергии W однородного магнитного поля внутри соленоида?

Задача 466. Максимальный электрический заряд на обкладках конденсатора колебательного контура qm  50 нКл, а максимальная сила тока в контуре Im  1,5 А. Пренебрегая активным сопротивлением колебательного контура, определите длину  электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен контур.

Задача 467. Обмотка тороида с немагнитным сердечником на единицу длины имеет число n  10 см1 витков. Определите объемную плотность w энергии магнитного поля в сердечнике, если по обмотке тороида течет ток I  16 А.

Задача 468. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская монохроматическая электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны E  5 мВ/м, амплитуда напряженности магнитного поля волны H  1 мА/м. Определите энергию W, перенесенную волной за время t  10 мин через площадку с площадью S  15 см2, расположенную перпендикулярно оси x, считая, что период волны много меньше времени ее распространения.

Задача 469. Соленоид без сердечника имеет число N  500 витков, которые намотаны на картонный каркас радиусом r  2 см и длиной l  0,5 м. Определите энергию W однородного магнитного поля соленоида, если по его обмотке течет ток I  5 А.


Задача 470. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская монохроматическая электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны E  20 В/м. Определите объемную плотность w энергии в падающей электромагнитной волне.

Задача 471. Трехоксид ванадия V2O3 при температуре T  290 К имеет удельную парамагнитную восприимчивость уд  1,80107 м3/кг. Определите магнитный момент pm (в магнетонах Бора), приходящийся на молекулу трехоксида ванадия.

Задача 472. Висмутовый шарик радиусом R  1 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией В  0,5 Тл. Определите магнитный момент pm, приобретенный этим шариком, если магнитная восприимчивость висмута   1,5104.

Задача 473. Прямоугольный ферромагнитный брусок объемом V  10 см3 в однородном магнитном поле напряженностью Н  800 А/м приобрел магнитный момент pm  0,8 Ам2. Определите магнитную проницаемость  ферромагнетика.

Задача 474. Частота ларморовой прецессии электронной орбиты в атоме L  109 рад/с. Определите напряженность Н однородного магнитного поля.

Задача 475. В меди напряженность однородного магнитного поля Н  1 МА/м. Определите намагниченность J меди и индукцию В магнитного поля, если ее удельная магнитная восприимчивость уд  1,10109 м3/кг.

Задача 476. При насыщении намагниченность железа J  1,84 МА/м. Вычислите магнитный момент pm (в магнетонах Бора), приходящихся на один атом железа при насыщении.

Задача 477. Молекула кислорода О2 имеет магнитный момент m  2,8 B, где B  магнетон Бора. Определите намагниченность J газообразного кислорода в однородном магнитном поле с индукцией В  10 мТл при нормальных условиях.

Задача 478. По круговому контуру радиусом R  40 см, погруженному в жидкий кислород, течет ток I  1 А. Определите намагниченность J кислорода в центре этого контура, если магнитная восприимчивость жидкого кислорода   3,4103.

Задача 479. Кусок стали внесли в однородное магнитное поле напряженностью Н
 1600 А/м. Воспользовавшись графиком зависимости магнитной индукции B поля в ферромагнетике от напряженности H намагничивающего поля, определите намагниченность