Вопрос задан 13.01.2024 в 02:41. Предмет Физика. Спрашивает Майер Денис.

1.Проводник с током 5 А находится в магнитном поле с индукцией
10Тл.  Определить длину проводника, если магнитное поле действует на него с
силой 20 Н и перпендикулярно длине активной части проводника.
2. Какой начальный магнитный поток пронизывал контур, если при его
равномерном убывании до нуля в течение 0,2 с в катушке индуцируется ЭДС 0,02
В перпендикулярно проводнику.
3.В катушке, индуктивность которой равна 0,4 Гн, возникла ЭДС самоиндукции,
равная 20 В. Рассчитайте изменение силы тока, если это произошло за 0,2 с
4. В катушке, состоящей из 75 витков, магнитный поток равен 10Вб. За какое время
должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла средняя ЭДС индукции
0,74 В?
5.В однородное магнитное поле перпендикулярно силовым линиям влетает протон
со скоростью 450 м/с, радиус кривизны траектории равен 6см. Определить
индукцию магнитного .поля

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Томилин Стёпа.

Давайте решим каждый из этих вопросов по очереди.

  1. Определение длины проводника в магнитном поле.

    Здесь мы используем формулу силы Ампера: F=BIlsin(θ)F = B \cdot I \cdot l \cdot \sin(\theta), где FF - сила, действующая на проводник, BB - магнитная индукция, II - сила тока в проводнике, ll - длина активной части проводника, и θ\theta - угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. В нашем случае θ=90\theta = 90^\circ, так что sin(θ)=1\sin(\theta) = 1.

    Подставим известные значения: 20=105l120 = 10 \cdot 5 \cdot l \cdot 1.

    Отсюда, l=20105=2050=0.4l = \frac{20}{10 \cdot 5} = \frac{20}{50} = 0.4 метра.

  2. Определение начального магнитного потока.

    Используем закон Фарадея для электромагнитной индукции: ε=ΔΦΔt\varepsilon = -\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}, где ε\varepsilon - индуцированная ЭДС, ΔΦ\Delta \Phi - изменение магнитного потока, и Δt\Delta t - время изменения.

    Дано: ε=0.02\varepsilon = 0.02 В, Δt=0.2\Delta t = 0.2 с, и ΔΦ\Delta \Phi уменьшается до нуля, значит начальное значение Φ\Phi и есть ΔΦ\Delta \Phi.

    Таким образом, 0.02=ΔΦ0.20.02 = -\frac{\Delta \Phi}{0.2}.

    Отсюда, ΔΦ=0.020.2=0.004\Delta \Phi = -0.02 \cdot 0.2 = -0.004 Вб (Вебер).

  3. Расчет изменения силы тока в катушке.

    Используем формулу ЭДС самоиндукции: ε=LΔIΔt\varepsilon = -L \cdot \frac{\Delta I}{\Delta t}, где LL - индуктивность катушки, ΔI\Delta I - изменение силы тока, Δt\Delta t - время изменения.

    Дано: ε=20\varepsilon = 20 В, L=0.4L = 0.4 Гн, Δt=0.2\Delta t = 0.2 с.

    Таким образом, 20=0.4ΔI0.220 = -0.4 \cdot \frac{\Delta I}{0.2}.

    Отсюда, ΔI=200.20.4=10\Delta I = -\frac{20 \cdot 0.2}{0.4} = -10 А.

  4. Определение времени исчезновения магнитного потока.

    Снова используем закон Фарадея: ε=NΔΦΔt\varepsilon = -N \cdot \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}, где NN - количество витков в катушке.

    Дано: ε=0.74\varepsilon = 0.74 В, N=75N = 75 витков, Φ=10\Phi = 10 Вб и уменьшается до 0.

    Таким образом, 0.74=7510Δt0.74 = -75 \cdot \frac{10}{\Delta t}.

    Отсюда, Δt=75100.74\Delta t = -\frac{75 \cdot 10}{0.74} секунд.

  5. Определение индукции магнитного поля по радиусу кривизны траектории протона.

    Используем формулу для центростремительной силы, действующей на заряженную частицу в магнитном поле: F=qvB=mv2rF = q \cdot v \cdot B = m \cdot \frac{v^2}{r}, где qq - заряд протона, vv - его скорость, BB - магнитная индукция, mm - масса протона, rr - радиус кривизны траектории.

    Заряд протона q=1.6×1019q = 1.6 \times 10^{-19} Кл, масса протона m=1.67×1027m = 1.67 \times 10^{-27} кг, v=450v = 450 м/с, r=0.06r = 0.06 м.

    Таким образом, 1.6×1019450B=1.67×102745020.061.6 \times 10^{-19} \cdot 450 \cdot B = 1.67 \times 10^{-27} \cdot \frac{450^2}{0.06}.

    Решив это уравнение, получим значение BB.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос