Error

Skip to main content

Sorry, the requested file could not be found

More information about this error

Jump to… Jump to…ВведениеПрограмма обученияКинематикаДинамикаЗаконы сохраненияСтатикаГидростатикаОсновы мол_физикиОсновы термодинамикиВзаимные превращения газ, жидкость и твёрдое тело_телЭлектростатикаМагнитное поле Механические колебанияЭлектромагнитные колебанияГеометрическая оптикаВолновая оптикаКвантовая оптикаОсновы спец_теор_отнАтом и атомное ядро_ядроМетодические рекомендацииВарианты контрольных работ по физике для абитуриентов, выпускников школКонтрольные работы по физике для абитуриентов, выпускников техникумов.Краткая инструкция и константыВариант тестирования 1Вариант тестирования 2Вариант тестирования 3Вариант тестирования 4

Drop the block here to make it dock

Skip Navigation

• Home

  • Site pages

    • Calendar

    • EcoBRU

    • Проекты TEMPUS

    • Новости сайта

    • Технические и программные требования

  • Courses

    • Факультет довузовской подготовки (ФДП)

      • Довузовская подготовка

      • Предуниверсариум

      • Наследники Бетанкура

      • Профориентация 2021

      • Математика ФДП

      • Обществознание (ФДП)

      • Русский язык (ФДП)

      • Физика ФДП

        • Participants

        • General

        • Механика

        • Молекулярная физика и термодинамика

        • Электричество и магнетизм

          • Электростатика

          • Постоянный ток

          • Магнитное поле

        • Колебания и волны

        • Оптика

        • Атом и атомное ядро

        • Методические указания и контрольные работы по физи. ..

        • Итоговое тестирование

      • Тренировочные тесты (абитуриенты)

    • Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технол…

    • Факультет «Промышленное и гражданское строительство»

    • Факультет «Транспортное строительство»

    • Факультет «Транспортные и энергетические системы»

    • Факультет «Управление перевозками и логистика»

    • Факультет «Экономика и менеджмент»

    • Факультет безотрывных форм обучения

    • Центр компьютерного тестирования

    • Отдел аспирантуры

    • Институт непрерывного образования (ИНО)

    • Промышленный и городской транспорт (НОЦ ПГТ)

    • Студенческое научное общество

    • Центр русского языка

    • Вопросы и ответы

    • Великолукский филиал ПГУПС

    • Ярославский филиал ПГУПС

    • Научно-образовательный центр инновационного развит. ..

    • Центр целевой контрактной подготовки

    • Ученый совет Университета

    • Открытый онлайн-курс «История транспорта»

    • Тестирование иностранных абитуриентов (Testing for…

    • 27. 02.03 Диагностическая работа

Ч. 13 задач — University Physics Volume 2

Проблемы

13.1 Закон Фарадея

24.

Катушка из 50 витков диаметром 15 см. Катушка помещена в пространственно однородное магнитное поле величиной 0,50 Тл так, что лицевая сторона катушки и магнитное поле перпендикулярны. Найти величину ЭДС индукции в катушке, если магнитное поле сводится к нулю равномерно за 0,10 с (а), 1,0 с (б) и 60 с (в).

25.

Повторите расчет времени предыдущей задачи 0,1 с с плоскостью катушки, образующей угол (a) 30°, 30°, (b) 60°, 60° и (c) 90°90° с магнитное поле.

26.

Квадратная петля со стороной 6,0 см изготовлена ​​из медной проволоки радиусом 1,0 мм. Если магнитное поле, перпендикулярное петле, изменяется со скоростью 5,0 мТл/с, какова сила тока в петле?

27.

Магнитное поле через круглую петлю радиусом 10,0 см изменяется со временем, как показано ниже. Поле перпендикулярно петле. Постройте величину ЭДС индукции в контуре как функцию времени.

28.

На прилагаемом рисунке показана одновитковая прямоугольная катушка с сопротивлением 2,0–2,0 Ом. Магнитное поле во всех точках внутри катушки изменяется по закону B=B0e-αt, B=B0e-αt, где B0=0,25TB0=0,25T и α=200Hz.α=200Hz. Какой ток индуцируется в катушке при (а) t=0,001st=0,001 с, (б) 0,002 с, (в) 2,0 с?

29.

Как изменились бы ответы на предыдущую задачу, если бы катушка состояла из 20 близко расположенных витков?

30.

Длинный соленоид с n=10n=10 витков на сантиметр имеет площадь поперечного сечения 5,0 см25,0 см2 и пропускает ток 0,25 А. Катушка с пятью витками окружает соленоид. При выключении тока через соленоид он уменьшается до нуля за 0,050 с. ), где B→(t)B→(t) в теслах. Определить ЭДС индукции в контуре как функцию времени.

32.

Магнитное поле, перпендикулярное одиночной проволочной петле диаметром 10,0 см, уменьшается с 0,50 Тл до нуля. Провод изготовлен из меди и имеет диаметр 2,0 мм и длину 1,0 см. Какой заряд проходит по проводу при изменении поля?

13.2 Закон Ленца

33.

Одновитковый круговой виток провода радиусом 50 мм лежит в плоскости, перпендикулярной пространственно-однородному магнитному полю. В течение интервала времени 0,10 с величина поля равномерно возрастает от 200 до 300 мТл. а) Определить ЭДС индукции в контуре. б) Если магнитное поле направлено за пределы страницы, каково направление тока, индуцируемого в петле?

34.

При первом включении магнитного поля поток через 20-витковую петлю изменяется со временем в соответствии с в секундах, а петля находится в плоскости страницы с единичной нормалью, направленной наружу. а) Как зависит ЭДС, индуцируемая в петле, от времени? Как направлен индукционный ток при т = 0 (б), 0,10 (в), 1,0 (г) и 2,0 с (д)?

35.

Магнитный поток через петлю, показанную на прилагаемом рисунке, изменяется со временем согласно формуле Φm=2,00e−3tsin(120πt), Φm=2,00e−3tsin(120πt), где ΦmΦm выражено в веберах. Каковы направление и величина тока через резистор 5,00 Ом5,00 Ом при (а) t=0t=0; (b) t=2,17×10-2 с, t=2,17×10-2 с и (c) t=3,00 с?t=3,00 с?

36.

Используйте закон Ленца для определения направления индукционного тока в каждом случае.

13.3 ЭДС движения

37.

Автомобиль с радиоантенной длиной 1,0 м движется со скоростью 100,0 км/ч в месте, где горизонтальное магнитное поле Земли составляет 5,5×10-5 Тл.5,5×10-5 Тл. Какова максимально возможная ЭДС, индуцируемая в антенне из-за этого движения?

38.

Показанная ниже прямоугольная петля из N витков движется вправо с постоянной скоростью v→v→, покидая полюса большого электромагнита. (a) Предполагая, что магнитное поле однородно между сторонами полюсов и пренебрежимо мало в других местах, определите ЭДС индукции в контуре. б) Каков источник работы, производящий эту ЭДС?

39.

Предположим, что магнитное поле предыдущей задачи колеблется во времени в соответствии с B=B0sinωt.B=B0sinωt. Какая же ЭДС индуцируется в петле, когда ее задняя сторона находится на расстоянии d от правого края области магнитного поля?

40.

Катушка из 1000 витков занимает площадь 25см225см2. Он поворачивается за 0,010 с из положения, в котором его плоскость перпендикулярна магнитному полю Земли, в положение, в котором его плоскость параллельна полю. Если напряженность поля 6,0×10-5 Тл, 6,0×10-5 Тл, какова средняя ЭДС, индуцируемая в катушке?

41.

В цепи, показанной на прилагаемом рисунке, стержень скользит по направляющим рельсам с постоянной скоростью v→.v→. Скорость находится в одной плоскости с рельсами и направлена ​​под углом θθ к ним. Однородное магнитное поле B→B→ направлено за пределы страницы. Какая ЭДС индуцируется в стержне?

42.

Стержень, показанный на прилагаемом рисунке, движется через однородное магнитное поле напряженностью B=0,50TB=0,50T с постоянной скоростью v=8,0м/с.v=8,0м/с. Чему равна разность потенциалов между концами стержня? Какой конец стержня имеет более высокий потенциал?

43.

Стержень длиной 25 см движется со скоростью 5,0 м/с в плоскости, перпендикулярной магнитному полю напряженностью 0,25 Тл. Стержень, вектор скорости и вектор магнитного поля взаимно перпендикулярны, как показано на прилагаемом рисунке. Вычислите (а) магнитную силу, действующую на электрон в стержне, (б) электрическое поле в стержне и (в) разность потенциалов между концами стержня. г) Какова скорость стержня, если разность потенциалов равна 1,0 В?

44.

На прилагаемом рисунке рельсы, соединительный концевой элемент и стержень имеют сопротивление на единицу длины 2,0 Ом/см. 2,0 Ом/см. Стержень движется влево со скоростью v=3,0 м/с. v=3,0 м/с. Если B=0,75TB=0,75T везде в регионе, какова сила тока в цепи (a) при a=8,0cm?a=8,0cm? б) когда а=5,0 см? а=5,0 см? Укажите также смысл текущего потока.

45.

Стержень, показанный ниже, движется вправо по рельсам практически с нулевым сопротивлением со скоростью v=3,0 м/с. v=3,0 м/с. Если B=0,75TB=0,75T везде в регионе, каков ток через резистор 5,0 Ом5,0 Ом? Ток циркулирует по часовой или против часовой стрелки?

46.

Ниже показан токопроводящий стержень, который скользит по металлическим рельсам. Аппарат находится в однородном магнитном поле напряженностью 0,25 Тл, которое находится непосредственно в странице. Стержень тянется вправо с постоянной скоростью 5,0 м/с под действием силы F→.F→. Единственное значительное сопротивление в цепи исходит от показанного резистора 2,0 Ом2,0 Ом. а) Чему равна ЭДС индукции в цепи? б) Чему равен индукционный ток? Он вращается по часовой стрелке или против часовой стрелки? (c) Какова величина F→F→? (d) Какова выходная мощность F→F→ и мощность, рассеиваемая на резисторе?

13,4 Наведенные электрические поля

47.

Рассчитайте наведенное электрическое поле в 50-витковой катушке диаметром 15 см, помещенной в пространственно однородное магнитное поле величиной 0,50 Тл, так что поверхность катушки и магнитное поле перпендикулярны. Это магнитное поле уменьшается до нуля за 0,10 секунды. Предположим, что магнитное поле цилиндрически симметрично относительно центральной оси катушки.

48.

Магнитное поле через круглую петлю радиусом 10,0 см меняется со временем, как показано на прилагаемом рисунке. Поле перпендикулярно петле. Предполагая цилиндрическую симметрию по отношению к центральной оси петли, начертите зависимость индуцированного электрического поля в петле от времени.

49.

Ток I через длинный соленоид с n оборотов на метр и радиусом R изменяется со временем, как указано dI / дт . Рассчитайте индуцированное электрическое поле как функцию расстояния r от центральной оси соленоида.

50.

Рассчитайте электрическое поле, индуцированное как внутри, так и снаружи соленоида из предыдущей задачи, если I=I0sinωt.I=I0sinωt.

51.

В области радиусом R имеется пространственно однородное магнитное поле B→.B→. (См. ниже.) При t=0t=0, B=1,0T, B=1,0T, после чего уменьшается с постоянной скоростью до нуля за 30 с. (а) Каково электрическое поле в областях, где r≤Rr≤R и r≥Rr≥R в течение этого 30-секундного интервала? (b) Предположим, что R=10,0 см R=10,0 см. Какую работу совершает электрическое поле над протоном, если его пронести один раз по часовой стрелке по круговой траектории радиусом 5,0 см? в) Какую работу совершает электрическое поле над протоном, который один раз пролетает против часовой стрелки по круговой траектории любого радиуса r≥Rr≥R? (г) В момент, когда B=0,50TB=0,50T, протон входит в магнитное поле на A , двигаясь со скоростью v→v→(v=5,0×106 м/с)(v=5,0×106 м/с), как показано. Каковы электрические и магнитные силы, действующие на протон в этот момент?

52.

Магнитное поле во всех точках цилиндрической области, поперечное сечение которой указано на прилагаемом рисунке, начинается с 1,0 Тл и равномерно уменьшается до нуля за 20 с. Каково электрическое поле (как по величине, так и по направлению) в зависимости от r , расстояния от геометрического центра области?

53.

Ток в длинном соленоиде с 20 витками на сантиметр радиуса 3 см изменяется со временем со скоростью 2 А/с. Круглая петля из проволоки радиусом 5 см и сопротивлением 2 Ом 2 Ом окружает соленоид. Найдите электрический ток, индуцируемый в петле.

54.

Ток в длинном соленоиде радиусом 3 см и 20 витками/см изменяется во времени со скоростью 2 А/с. Найти электрическое поле на расстоянии 4 см от центра соленоида.

13,6 Электрические генераторы и обратная ЭДС

55.

Разработайте петлю с током, которая при вращении в однородном магнитном поле напряженностью 0,10 Тл будет создавать ЭДС ε=ε0sinωt,ε=ε0sinωt, где ε0=110Вε0=110В и ω=120πрад/с. ω=120πрад/с .

56.

Плоская квадратная катушка из 20 витков со сторонами длиной 15,0 см вращается в магнитном поле напряженностью 0,050 Тл. Если максимальная ЭДС, создаваемая в катушке, составляет 30,0 мВ, какова угловая скорость катушки?

57.

Прямоугольная катушка из 50 витков размерами 0,15 м × 0,40 м 0,15 м × 0,40 м вращается в однородном магнитном поле величиной 0,75 Тл со скоростью 3600 об/мин. а) Определите ЭДС индукции в катушке как функцию времени. (b) Если катушка подключена к резистору 1000 Ом 1000 Ом, какова зависимость мощности от времени, необходимая для того, чтобы катушка вращалась со скоростью 3600 об/мин? (c) Ответьте на часть (b), если катушка подключена к резистору 2000 Ом.

58.

Квадратная катушка якоря генератора переменного тока имеет 200 витков и имеет длину стороны 20,0 см. Когда он вращается со скоростью 3600 об/мин, его пиковое выходное напряжение составляет 120 В. а) Какова частота выходного напряжения? б) Какова сила магнитного поля, в котором вращается катушка?

59.

Флип-катушка — относительно простое устройство, используемое для измерения магнитного поля. Он состоит из круглой катушки из Н витков, намотанной тонкой проводящей проволокой. Катушка присоединена к баллистическому гальванометру, устройству, измеряющему общий заряд, прошедший через нее. Катушка помещена в магнитное поле B→B→ так, что ее поверхность перпендикулярна полю. Затем его переворачивают на 180°, 180° и измеряют общий заряд Q , протекающий через гальванометр. а) Если общее сопротивление катушки и гальванометра равно R , какая связь между B и Q ? Поскольку катушка очень маленькая, можно предположить, что B→B→ по ней однородно. б) Как определить, перпендикулярно ли магнитное поле поверхности катушки?

60.