1. Б. Эрстед.
2. Дано:
B = 0,2 Тл
l = 30 см = 0,3 м
I = 10 А
α = 90° (проводник перпендикулярен вектору индукции)
Найти: F
Решение:
Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется по формуле:
$$F = B \cdot I \cdot l \cdot sin(α)$$
Подставляем значения:
$$F = 0,2 \cdot 10 \cdot 0,3 \cdot sin(90\deg) = 0,2 \cdot 10 \cdot 0,3 \cdot 1 = 0,6 \text{ Н}$$
Ответ: Б. 0,6 Н.
3. Б. F = B qv sina
4. Дано:
v₂ = 2v₁
Найти: F₂ / F₁
Решение:
Сила, действующая на протон в магнитном поле (сила Лоренца), определяется по формуле:
$$F = qvBsinα$$
Если скорость увеличивается в 2 раза, то и сила увеличится в 2 раза.
Ответ: Г. Увеличится в 2 раза.
5. Дано:
S = 200 см² = 0,02 м²
B = 1 Тл
α = 60°
Найти: Ф
Решение:
Магнитный поток определяется по формуле:
$$Ф = B \cdot S \cdot cos(α)$$
Подставляем значения:
$$Ф = 1 \cdot 0,02 \cdot cos(60\deg) = 1 \cdot 0,02 \cdot 0,5 = 0,01 \text{ Вб}$$
Ответ: А. 0,01 Вб.
6. Дано:
l₂ = 4l₁
Найти: F₂ / F₁
Решение:
Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется по формуле:
$$F = B \cdot I \cdot l \cdot sin(α)$$
Если длина увеличивается в 4 раза, то и сила увеличится в 4 раза.
Ответ: Б. Увеличится в 4 раза.
7. Дано:
ΔФ = 0,2 Вб
Δt = 0,04 с
Найти: ЭДС
Решение:
ЭДС индукции определяется по формуле:
$$ЭДС = - \frac{ΔФ}{Δt}$$
Подставляем значения:
$$ЭДС = - \frac{0,2}{0,04} = -5 \text{ В}$$
По модулю ЭДС = 5 В.
Ответ: В. 5 В.
8. Дано:
L = 4 мГн = 0,004 Гн
Ф = 8 мВб = 0,008 Вб
Найти: I
Решение:
Магнитный поток, создаваемый током в катушке, определяется по формуле:
$$Ф = L \cdot I$$
Выражаем силу тока:
$$I = \frac{Ф}{L} = \frac{0,008}{0,004} = 2 \text{ А}$$
Ответ: Г. 2 А.
9. Дано:
l = 40 см = 0,4 м
B = 0,5 Тл
v = 6 м/с
Найти: ЭДС
Решение:
ЭДС индукции в движущемся проводнике определяется по формуле:
$$ЭДС = B \cdot l \cdot v$$
Подставляем значения:
$$ЭДС = 0,5 \cdot 0,4 \cdot 6 = 1,2 \text{ В}$$
Ответ: Б. 1,2 В.
10. Дано:
L = 2,5 мГн = 0,0025 Гн
Δt = 0,25 с
ΔI = 2 А
Найти: ЭДС
Решение:
ЭДС самоиндукции определяется по формуле:
$$ЭДС = -L \frac{ΔI}{Δt}$$
Подставляем значения:
$$ЭДС = -0,0025 \cdot \frac{2}{0,25} = -0,02 \text{ В} = -20 \text{ мВ}$$
Ответ: А. 20 мВ.
11. Дано:
L = 0,6 Гн
I = 10 А
Найти: W
Решение:
Энергия магнитного поля катушки определяется по формуле:
$$W = \frac{1}{2} L I^2$$
Подставляем значения:
$$W = \frac{1}{2} \cdot 0,6 \cdot 10^2 = \frac{1}{2} \cdot 0,6 \cdot 100 = 30 \text{ Дж}$$
Ответ: В. 30 Дж.