Рішення задач ЄДІ

232. Наведено електричний ланцюг електромагніту. Зазначено положення північного полюса. Визначити знак заряду верхньої клеми.

Мал. 232. Знак заряду

233. Визначити напрямок сили Ампера, що діє на прямолінійний провідник 3 -4.

Мал. 233. Напрямок сили Ампера

1. Напрямок сили Ампера визначається як результуюча векторного

F r A = I (B × l); F A = ​​IB l sin (B; l),

на практиці використовується правило гвинта або правило лівої руки: якщо чотири витягнутих пальці лівої руки розташувати у напрямку струму, так щоб вектор магнітної індукції входив в розкриту долоню, то відведений

в сторону великий палець вкаже напрям сили Ампера.

234. В простір між полюсами постійного магніту поміщений прямолінійний провідник зі струмом. Визначити напрямок сили Ампера, що діє на провідник.

Мал. 234. Напрямок сили Ампера

235. Провідник довжиною l = 0,5 м і масою m = 0,1 кг, розташований перпендикулярно вектору індукції магнітного поля, при пропуск4аніі по ньому струму силою I = 4 А придбав прискорення а = 5 м / с. Чому дорівнює індукція магнітного поля. Силою тяжкості знехтувати.

248. Провідник довжиною l = 0,5 м рухається в однорідному магнітному полі зі швидкістю v = 4 м / с перпендикулярно силовим лініям. Знайти різницю потенціалів, що виникає на кінцях провідника, якщо модуль вектора магнітної індукції В = 8 мТл.

1. ЕРС індукції в даному випадку виникає внаслідок зміни потоку магнітної індукції при зміні площі уявного контуру:

2. Значення ЕРС індукції (різниці потенціалів на кінцях провідника):

ε i ≡ φ = B t s = B l v t t = Bv l = 8 10 - 3 4 0,5 = 0,016 B;

249. Літак з розмахом крил l = 15 м і потужністю двигуна N = 10 МВт летить горизонтально з постійною швидкістю. Визначити силу тяги дви-

ваному, якщо між кінцями крил наводиться ЕРС індукції ε i = 0,3 В. Вертикальна складова вектора індукції магнітного поля Землі становить

252. Кругла рамка обертається в однорідному магнітному полі навколо осі, що проходить через її діаметр і перпендикулярно вектору індукції. Знайти максимальну величину ЕРС індукції ε m. виникає в рамці, якщо її площа s = 0,2 м 2. кутова швидкість рамки ω = 50 рад / с, а величина індукції магнітного поля В = 0,1 Тл.

Φ (t) = Φ m sin ω t;

= Bs ω cos ω t; cos ω t = 1;

ε m = Bs ω = 0,1 0,2 50 = 1B;

253. Заданий графік залежності сили

струму від часу в електричному ланцюзі, ін-

дуктівность якої L = 2 10 - 3 Гн. визна

лити модуль середнього значення ЕРС само-

індукції в інтервалі часу від t 1 = 10 c

1. ЕРС самоіндукції ε si:

Мал. 253. Залежність i = f (t)

2. У заданому інтервалі часу сила

струму в колі не змінюється, тому:

254. Як зміниться магнітний потік через котушку, якщо при збільшенні індуктивності енергія магнітного поля збільшилася в три рази?

1. Магнітний потік, створюваний струмом I в контурі індуктивністю L:

258. Горизонтально розташована, позитивно заряджена пластина створює вертикально спрямоване однорідне електричне поле напруженістю Е = 10 5 В / м. З висоти h = 0,1 м на пластину падає кулька масою m = 4 10 - 2 кг, що має негативний заряд q = - 10 - 6 Кл і початкову швидкість v 0 = 2 м / с, спрямовану вертикально вниз. Яку енергію передає кульку пластині при абсолютно непружного ударі?

1. Прискорення, з яким падає кулька на пластину: a = g + qE m;

2. Швидкість кульки в момент торкання пластини

v = v 0 + 2 g + qE h;

3. Кінетична енергія, передана пластині при неупругом зіткненні:

259. Три концентричні рівномірно заряджені сфери радіусом 10, 20,

і 30 см несуть заряди + q, 0 і -q, відповідно. У кожній сфері є маленьке по діаметру отвір, які розташовані на одній прямій, що проходить через центр сфер О, перпендикулярно їх поверхонь. Уздовж цієї лінії з точки А, розташованої на відстані 40 см від центра сфери летить електрон, пролітає крізь отвори і осідає на стінці в точці В. Вказати в сантиметрах сумарну довжину відрізка, на якому змінюється швидкість електрона при польоті з туги А в точку В.

1. Розіб'ємо прямолінійну траєкторію польоту електрона з точки А в точку В на чотири характерних відрізка х 1. х 2. х 3 і

2. На ділянці х 1 на електрон буде діяти гальмівне електричне поле, напруженість якого змінюється обернено пропорційно квадрату координати, що буде ме

Мал. 259. Політ електрона в заряджених сферах нять швидкість.

3. На ділянці х 2 поле відсутнє, тому електрон буде рухатися за інерцією не зраджуючи швидкості.

4. Ділянка х 3 характеризується дією на електрон прискорює поля, швидкість його буде збільшуватися.

5. На ділянці х 4 напруженість поля в точці О змінює сої напрямок, тому сумарна зміна швидкості дорівнюватиме нулю.

6. Таким чином швидкість змінюється на ділянках х 1 і х 3. сумарна про-

тяжённость яких складе х = 20 см.

260. Точковий заряд q створює на відстані R електричне поле напруженістю Е 0 = 62,5 В / м. Три концентричні сфери радіусами R, 2R і 3R несуть рівномірно розподілені по їх поверхні заряди q 1 = + 2q, q 2 = - q, і q 3 = + q, відповідно. Чому дорівнює напруженість поля в точці А, віддаленій від загального центру сфер на відстані R A = 2,5 R?