Магнитное поле

По горизонтальным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым электрическим сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня сопротивлением R=0,1 Ом каждый. Расстояние между рельсами l=10 см. Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией B=1 Тл (см. рисунок). Если на первый стержень действует горизонтальная сила F=0,1 Н, направленная вдоль рельсов, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями. Какова скорость движения первого стержня относительно второго? Самоиндукцией контура пренебречь.

Из медной проволоки с удельным сопротивлением ρ = 1,7·10 –8 Ом·м и площадью поперечного сечения S = 0,2 мм2 изготовлен прямоугольный контур KLMN с диагональю KM (см. рисунок). Стороны прямоугольника KL= l 1 =20 см и LM= l 2 =15 см. Контур подключили за диагональ к источнику постоянного напряжения с ЭДС ℰ=1,4 В и поместили в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,1 Тл, параллельной сторонам KN и LM. С какой результирующей силой магнитное поле действует на контур? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на контур. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном вертикальном магнитном поле B→ находится горизонтальный прямой проводник прямоугольного сечения массой m=20 г (см. рисунок). Плоскость наклонена к горизонту под углом α=30°, модуль индукции магнитного поля B=0,04 Тл, расстояние между рельсами L=40 см. Когда рельсы подключены к источнику тока, по проводнику течёт постоянный ток I, и проводник поступательно движется вверх по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент трения между проводником и рельсами μ=0,2. Чему равна сила тока I? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на проводник.

Кольцо диаметром D=11 см из тонкой медной проволоки и конденсатор с электрической ёмкостью C=2,5 мкФ соединены параллельно. Кольцо помещается в однородное магнитное поле, равномерно изменяющееся со скоростью ΔB Δt =2 Tл/c. Вектор индукции магнитного поля направлен вдоль оси кольца. Найдите заряд, образующийся на конденсаторе.

Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов Dj = 191 В, влетает в область однородного магнитного поля шириной h = 2 см. Скорость протона перпендикулярна линиям индукции магнитного поля и плоской границе области (см. рисунок). При каком минимальном значении модуля индукции Вmin протон не пролетит эту область насквозь? Силой тяжести, действующей на протон, пренебречь; считать, что до ускорения в электрическом поле скорость протона была равна нулю.

Из никелиновой проволоки с удельным сопротивлением ρ = 42·10 –8 Ом·м и площадью поперечного сечения S = 0,2 мм2 изготовлен прямоугольный контур KLMN с диагональю KM (см. рисунок). Стороны прямоугольника KL=l1=20 см и LM=l2=15 см. Контур подключён за диагональ KM к источнику постоянного напряжения с ЭДС E=1,5 В и помещён в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого параллелен сторонам KL и NM и равен по модулю 0,1 Тл. Чему равен модуль результирующей сил, с которыми магнитное поле действует на контур? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на сто́роны контура и его диагональ со стороны магнитного поля. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью Е → и магнитное поле с индукцией В →. Поля однородные, Е → ⊥ В → . В камеру влетает протон р, вектор скорости которого перпендикулярен Е → и В → , как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Объясните, как изменится начальный участок траектории протона, если напряжённость электрического поля увеличить. В ответе укажите, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием силы тяжести пренебречь.

В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью Е→ и магнитное поле индукцией В→. Поля однородные, Е→⊥В→. В камеру влетает протон р, вектор скорости которого перпендикулярен Е→ и В→, как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Куда отклонится протон на начальном участке траектории, если его скорость уменьшить? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием силы тяжести пренебречь.

Проводник АБ подвешен на тонких проводящих проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Слева от проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие данный процесс.

Небольшую рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита (см. рисунок). Полярность подключения источника тока к выводам рамки показана на рисунке. Опишите движение рамки относительно неподвижной оси MО после того, как её отпустят. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения. Считать, что рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха. ЭДС индукции, возникающей в рамке, и колебаниями рамки пренебречь.

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Вблизи проводника справа от него находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

Положительно заряженная частица массой m=1,6⋅10−25кг и зарядом q=8⋅10−19Кл движется по окружности перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Модуль магнитной индукции B = 0,5 Тл. Найдите угловую скорость обращения частицы. Релятивистскими эффектами пренебречь.

Заряженная частица с массой m=1,6⋅10−25 кг и зарядом q движется по окружности радиусом R = 0,4 м перпендикулярно линиям магнитной индукции однородного магнитного поля с индукцией B=0,5 Тл. Кинетическая энергия частицы W=8⋅10−14Дж. Найдите заряд данной частицы, считая его положительным. Релятивистскими эффектами пренебречь.

Прямолинейный проводник длиной L, по которому протекает ток I, помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции B→. На проводник действует сила Ампера, равная 0,2 Н. Какой станет сила Ампера при увеличении силы тока в 2 раза?

Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью u. Что произойдёт с радиусом орбиты и периодом обращения частицы при увеличении скорости её движения? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться. Радиус орбиты частицы Период обращения частицы

Две частицы с одинаковыми массами и зарядами q1 = 2q и q2 = 3q влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями u1 = 6u и u2 = u соответственно. Определите отношение модулей сил F1 F2, действующих на них со стороны магнитного поля.

Положительно заряженный ион натрия движется в однородном магнитном поле по окружности со скоростью, равной по модулю υ. Как изменятся сила Лоренца, действующая на ион, и радиус окружности, если в том же магнитном поле с той же по модулю скоростью будет двигаться ион калия, имеющий тот же заряд, но бóльшую массу? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Сила Лоренца Радиус окружности

Положительно заряженный ион меди движется в однородном магнитном поле между полюсами магнита по окружности под действием силы Лоренца. Как изменятся модуль силы Лоренца, действующей на ион, и модуль его центростремительного ускорения, если скорость иона увеличится? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Модуль силы Лоренца Модуль центростремительного ускорения иона

Две частицы с зарядами q1 = 2q и q2 = q влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями u1 = u и u2 = 2u соответственно. Определите отношение модулей сил F1 : F2, действующих на них со стороны магнитного поля.

Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью υ. Что произойдёт с радиусом орбиты и периодом обращения частицы при уменьшении скорости её движения? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться. Радиус орбиты частицы Период обращения частицы

Положительно заряженный ион движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся модуль центростремительного ускорения иона и частота его обращения, если ион будет двигаться по окружности в том же магнитном поле, имея ме́ньшую кинетическую энергию? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Модуль центростремительного ускорения иона Частота обращения иона

Маленькое положительно заряженное тело массой m, прикреплённое к невесомой нерастяжимой нити длиной L, может двигаться по окружности в вертикальной плоскости. Система находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции B→ которого перпендикулярен плоскости и направлен так, как показано на рисунке. Модуль наименьшей скорости тела в нижней точке, при которой тело совершает полный оборот по окружности, равен υн. Заряд тела равен q. Найдите модуль вектора индукции магнитного поля.

Отрицательно заряженный ион движется равномерно по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся сила, действующая на ион со стороны магнитного поля, и период его обращения, если увеличить скорость иона? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Сила, действующая на ион со стороны магнитного поля Период обращения иона

Прямолинейный проводник длиной L, по которому протекает ток I, помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции B → . Во сколько раз уменьшится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину увеличить в 3 раза, индукцию магнитного поля уменьшить в 6 раз, а силу тока в проводнике поддерживать прежней?