Физика Кинематика примеры решения задач

Задачи для самостоятельного решения.

Проволочная квадратная рамка со стороной а и с сопротивлением R (рис.). Однородное магнитное поле направлено перпендикулярно к пло­скости рамки за чертеж. В каком направлении будет протекать по рамке индукционный ток

а) при увеличении индукции поля до значения В,

б) при её уменьшении,

в) какой заряд q протечет по рамке при выключении поля?

Сквозь горизонтально расположенное проводящее кольцо падают с одинаковой высоты алюминиевый брусок и магнит. Что упадет первым? Дать объяснение.

В знаменитом опыте Ньютона пробка, дробинка и перышко одинаково падают в отсутствии силы сопротивления воздуха – внутри вакууммированной стеклянной трубки. Как изменятся результаты эксперимента, если дробинку заменить на небольшой намагниченный шарик, а откачанную трубку сделать металлической и достаточно длинной. Считать, что шарик падает вертикально по оси трубки. Описать и объяснить характер движения шарика. Сравнить с видом решения задачи 2.1.

На вертикально расположенном сердечнике электромагнита лежит монета. При подключении обмотки электромагнита к источнику постоянного напряжения монета подскакивает вверх. Объясните этот эффект.

На разомкнутый магнитопровод сетевого трансфор-матора надевают рамку с N2 = 35 витками провода, замкнутого на лампочку от карманного фонарика (U2 = 3,5 В). Лампочка начинает светиться в полный накал. Объясните эффект. Найдите число витков N1 включенной в сеть (U1 = 220 В) обмотки трансформатора. Рассеянием магнитного потока за пределы магнитопровода пренебречь. Опыт К.З. При замкнутой накоротко вторичной обмотке на первичную обмотку подается такое пониженное напряжение Uk, чтобы ток короткого замыкания первичной обмотки равнялся номинальному. Величина этого напряжения устанавливается при плавном увеличении напряжения с нуля.

Две катушки надеты на общий сердечник. Первая катушка соединена с генератором сигналов специальной формы. Форма тока во второй катушке контролируется с помощью осциллографа. Какова форма сигналов на экране осциллографа (учесть фазовые соотношения) для различных случаев тока, протекающего в первой катушке а) – в):

>а) синусоидальное; б) «пилообразное»; в) «меандр» (см. рис.)

Проволочное кольцо с сопротив-лением R = 314 мОм надето на соленоид с площадью поперечного сечения S = 2,5×10-3 м2 и плотностью намотки витков n = 103 м-1. На рисунке показана зависимость от времени тока, протекающего через соленоид (I0 = 0,8 А, t = 0,5 мс). Постройте график зависимости от времени тока, протекающего через кольцо. Определите тепловую мощность, которую нужно отводить от кольца для поддержания его температуры неизменной. Индуктивность кольца пренебрежимо мала.

В простейшем приборе для измерения индукции магнитного поля «флюксметре» (flux - поток) используется небольшой «пробный виток» с площадью S = 2 см2, соединенный с баллистическим гальванометром. Плоскость витка первоначально перпендикулярна магнитному полю, затем его поворачивают на угол 90°. Сопротивление витка R = 0,01 Ом. Определите индукцию поля В, если гальванометр зарегистри-ровал протекание заряда q = 1 мкКл. (Указание: Используйте решение задачи 12.1)

Индукция магнитного поля, пронизывающего небольшую медную рамку меняется по закону В = kt, где k = 10 Тл/с. Рамка имеет форму квадрата со стороной а = 1 см, сечение медного провода равно S = 0,3 мм2, плоскость рамки перпендикулярна полю. Какое количество теплоты Q будет выделено рамкой за время t = 1 с. rCu = 1,7×10-8 Ом×м.

 


Электростатика примеры решения задач