11.61. На расстоянии а = 20 см от длинного прямолинейного вертикального провода на нити длиной l = 0,1 м и диаметром d = 0,l мм висит короткая магнитная ст.

11.65. В однородном магнитном поле с индукцией B = 0,5 Тл движется равномерно проводник длиной l = 10 см. По проводнику течет ток I = 2 А. Скорость движения проводника v = 20 см/с и направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти работу А перемещения проводника за время t = 10 с и мощность Р, затраченную на это перемещение.
Решение:
Работа по перемещению проводника с током в электрическом поле равна:
dA = I*dФ (1).
Магнитный поток, пересеченный проводником при его движении,
dФ = B*S*cosα (2),
где площадь S, покрытая проводником за время t :
S = l*v*t (3).
Подставим выражение (3) в (2) и затем в выражение (1), найдем работу:
А = I*B*l*v*t*cos00 = 0,2 Дж.
Затраченная мощность по определению равна:
Р = А/t = 20 мВт.
Ответ: А = 0,2 Дж ; Р = 20 мВт.

11.61. На расстоянии а = 20 см от длинного прямолинейного вертикального провода на нити длиной l = 0,1 м и диаметром d = 0,l мм висит короткая магнитная стрелка, магнитный момент которой р = 0,01 А*м2. Стрелка находится в плоскости, проходящей через провод и нить. На какой угол φ повернется стрелка, если по проводу пустить ток I = 30 А? Модуль сдвига материала нити G = 5,9 ГПа. Система экранирована от магнитного поля Земли.

11.62. Катушка гальванометра, состоящая из N = 600 витков проволоки, подвешена на нити длиной l = 10 см и диаметром d = 0,l мм в магнитном поле напряженностью H =160 кА/м так, что ее плоскость параллельна направлению магнитного поля. Длина рамки катушки а = 2,2 см и ширина b =1,9 см. Какой ток I течет по обмотке катушки, если катушка повернулась на угол φ = 0,5°? Модуль сдвига материала нити G = 5,9 ГПа.

11.63. Квадратная рамка подвешена на проволоке так, что направление магнитного поля составляет угол α = 900 с нормалью к плоскости рамки. Сторона рамки а = 1 см. Маг-нитная индукция поля B = 13,7 мТл. Если по рамке пропустить ток I = 1 А, то она поворачивается на угол φ = 1°. Найти модуль сдвига G материала проволоки. Длина проволоки l = 10 см, радиус нити r = 0,1 мм.

11.64. Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна к направлению магнитного поля. Напряженность магнитного поля H = 150 кА/м. По контуру течет ток I = 2 А. Радиус контура R = 2 см. Какую работу А надо совершить, чтобы повернуть контур на угол φ = 90° вокруг оси, совпадающей с диаметром контура?

11.65. В однородном магнитном поле с индукцией B = 0,5 Тл движется равномерно проводник длиной l = 10 см. По проводнику течет ток I = 2 А. Скорость движения проводника v = 20 см/с и направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти работу А перемещения проводника за время t = 10 с и мощность Р, затраченную на это перемещение.

11.66. Однородный медный диск А радиусом R = 5 см помещен в магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл так, что плоскость диска перпендикулярна к направлению магнитного поля. Ток I = 5 А проходит по радиусу диска аb (а и b скользящие контакты). Диск вращается с частотой n = 3 с-1. Найти: а) мощность Р такого двигателя; б) направление вращения диска при условии, что магнитное поле направлено от чертежа к нам; в) вращающий момент М, действующий на диск.

11.67. Однородный медный диск А массой m = 0,35 кг помещен в магнитное поле с индукцией В = 24 мТл так, что плоскость диска перпендикулярна к направлению магнитного поля. При замыкании цепи диск начинает вращаться и через время t = 30 с после начала вращения достигает частоты вращения n = 5 с-1. Найти ток I в цепи.

11.68. Найти магнитный поток Ф, пересекаемый радиусом ab диска А за время t = 1 мин вращения. Радиус диска R = 10 см. Индукция магнитного поля В = 0,1 Тл. Диск вращается с частотой n = 5,3 с-1.

11.69. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = l кВ, влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению его движения. Индукция магнитного поля B = 1,19 мТл. Найти радиус R окружности, по которой движется электрон, период обращения Т и момент импульса М электрона.

11.70. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 300 В, движется параллельно прямолинейному длинному проводу на расстоянии а = 4 мм от него. Какая сила F действует на электрон, если по проводнику пустить ток I = 5 А?

Валентина Сергеевна Волькенштейн