Примеры решения задач Конспекты Контрольная работа Задачник Справочник по физике

Физика. Примеры решения задач

Две одинаковые катушки радиусом R = 20 мм содержат по N = 100 витков.

Оси катушек лежат на одной прямой. Найти силу взаимодействия катушек, если по ним протекает ток с одинаковой силой I = 2 А, а расстояние между катушками l = 0,5 м значительно превышает их размеры.

Решение

Определим, прежде всего, магнитный момент обеих катушек pm1 = рm2 = рm = N×pR2 ×I . Теория электромагнитного поля Явление самоиндукции Решение задач по физике примеры

Найдем силу, действующую на одну из катушек со стороны неоднородного поля другой катушки. В условиях данной задачи для определения индукции этого поля на оси катушки можно воспользоваться полученным ранее для одиночного витка значением индукции магнитного поля (10.12):

  . 

Используя (11.4) получаем:

 0,2 мкН.

Задачи для самостоятельного решения.

Укрепленную на одном коромысле весов небольшую катушку К с числом витков N = 100 поместили внутрь соленоида (см. рис.) Площадь сечения катушки S = 1 см2, длина плеча коромысла l = 20 см. В отсутствие тока в катушке весы уравновешены. После того как через катушку пустили ток I = 50 мА, для восстановления равновесия пришлось изменить груз на чаше весов на Dm = 50 мг. Найти индук­цию магнитного поля в месте нахождения катушки.

Определите силу, приходящуюся на единицу длины, с которой взаимодействуют в вакууме два параллельных очень длинных проводника с током силой I1 = I2 = 1 А. Расстояние между проводниками равно а = 1 м.

Какая сила на единицу длины приходится в точке О тонкого провода с током I = 4 A, показанного на рисунке. Радиус закругления равен R = 20 см.

Контур из провода, изогнутого в форме квадрата (см. рис. к задаче 11.1) со стороной а = 0,5 м, расположен в одной плоскости с очень длинным прямым проводом с током I1 = 6 А так, что две его стороны параллель­ны проводу. Сила тока в кон­туре I2 = 1 А. Определить силу, действующую на контур, если ближайшая к проводу сторона контура находится на расстоя­нии b = 10 см. Направления токов указаны на рисунке.

По двум контактным шинам, установленным под уг­лом a = 30° к горизонту может скользить медный брусок массы т = 0,5 кг (см. рис.). В окружающем шины пространстве создано однородное магнитное поле с индук­цией В = 1,5 Тл, перпендикулярное к плоскости шин. Если по бруску пропускать ток с силой I = 8 А, то он перемещается вверх с постоянной скоростью. С каким ускорением брусок соскальзывает вниз в отсутствии тока? Расстояние между шинами равно l = 20 см. Учесть трение.

Для измерения горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли Вг можно использовать электрон-нолучевую трубку осциллографа (ЭЛТ). В опыте измеряется смещение электронного луча на экране осциллографа от центра по вертикали h, если ориентировать трубку перпендикулярно земному меридиану. В качестве известных параметров установки можно считать ускоряющее напряжение U и расстояние от электронной пушки ЭЛТ до экрана l. Определить по этим данным Вг.

К потолку лифта, движущемуся вертикально вверх с ускорением 1,2 м/с2, прикреплен динамометр, к которому подвешен блок, свободно вращающийся вокруг горизонтальной оси. Через блок перекинута нить, к концам которой привязаны грузы массами 0,2 кг и 0,3 кг. Определите показа­ния динамометра, считая блок и нити невесомыми. Принять g = 10 м/с2. Ответ представьте в единицах СИ и округлите до десятых.

Дано:

m1 = 0,2 кг

m2 = 0,3 кг

ал = 1,2 м/с2

g = 10 м/с2

Решение:

Будем считать, что нить невесома и нерастяжима. Массой блока пренебрегаем.

; ; ; .

Т1 – m1g = m1(a1 + ал);

Т2 – m2g = m2(aл – а2);

;

.

Решим систему относительно Т:

Р – ?

; Fупр = 2Т; .

 (Н).

Ответ: Р = 5,4 Н.


На главный раздел сайта: Контрольная по физике