1. бесконечно длинный провод образует круговую петлю касательно к проводу. по проводу идет ток силой i=5 а. найти радиус петли r. индукция магнитного поля в центре круга b=5,2·10-5 тл. 2. сколько витков должна содержать катушка с диаметром витка d=5 см, чтобы при равномерном уменьшении магнитной индукции от b1=0,4 тл до b2=0,1 тл в течение δt=2 мс в ней возбуждалась эдс индукции εi=8 в? 3. электрон ускоряется однородным электрическим полем, напряженность которого e=1,6 кв/м. пройдя в электрическом поле некоторый путь, он влетает в однородное магнитное поле и начинает двигаться по окружности радиусом r=2 мм. какой путь электрон в электрическом поле? индукция магнитного поля b=0,03 тл. начальная скорость электрона v0=0. 4. в магнитное поле, изменяющееся вдоль оси ox по закону b=b0-kx, где k=2 мтл/м, помещен круглый проволочный виток диаметром d=2 м так, что его плоскость перпендикулярна линиям индукции магнитного поля. определить изменение магнитного потока через виток при его перемещении из точки с координатой x1=3 м в точку с координатой x2=8 м. 5. катушка сопротивлением r=20 ом и индуктивностью l=10-2 гн находится в переменном магнитном поле. когда создаваемый этим полем магнитный поток увеличивается на δф=10-3 вб, сила тока в катушке возрастает на δi=0,05 а. какой заряд проходит за это время по катушке?
B = (μ₀ * i) / (2 * r), где B - индукция магнитного поля, i - сила тока, r - радиус петли.
Перегруппируем формулу и выразим радиус:
r = (μ₀ * i) / (2 * B).
Подставляем значения:
r = (4 * π * 10^(-7) * 5) / (2 * 5,2 * 10^(-5)) ≈ 0,38 м.
Ответ: радиус петли примерно равняется 0,38 м.
2. Для нахождения количества витков воспользуемся формулой для эдс индукции в катушке, связанной с изменением магнитного потока:
εi = -N * ΔФ / Δt, где εi - эдс индукции, N - число витков, ΔФ - изменение магнитного потока, Δt - время изменения магнитного потока.
Перегруппируем формулу и выразим количество витков:
N = -εi * Δt / ΔФ.
Подставляем значения:
N = -8 * 2 * 10^(-3) / (0,1 - 0,4) ≈ 1,07 * 10^(5).
Ответ: катушка должна содержать примерно 107 000 витков.
3. Путь электрона в электрическом поле можно найти, используя уравнение движения для заряда в электрическом поле:
F = Eq = mv²/r, где F - сила Лоренца, E - напряженность электрического поля, q - заряд электрона, m - масса электрона, v - скорость, r - радиус окружности.
Перегруппируем и решим уравнение относительно пути:
r = mv / (qE).
Подставляем значения:
r = (9,11 * 10^(-31) * √0) / (1,6 * 10^(-19) * 1,6 * 10^3) ≈ 0 м.
Ответ: путь электрона в электрическом поле составляет примерно 0 метров.
4. Изменение магнитного потока через виток можно найти, используя формулу для магнитного потока внутри витка:
Φ = B * A = (b₀ - kx) * A, где Φ - магнитный поток, B - индукция магнитного поля, A - площадь витка, b₀ - начальное значение индукции магнитного поля, x - координата витка, k - коэффициент изменения индукции магнитного поля.
Перегруппируем формулу и найдём изменение магнитного потока:
ΔΦ = (b₀ - kx₂) * A - (b₀ - kx₁) * A = k(x₁ - x₂) * A.
Подставляем значения:
ΔΦ = 2 * (3 - 8) * π * (d/2)^2 = -60π.
Ответ: изменение магнитного потока через виток составляет -60π.
5. Заряд, протекший по катушке, можно найти, используя закон Фарадея:
ΔQ = ΔФ / R, где ΔQ - изменение заряда, ΔФ - изменение магнитного потока, R - сопротивление катушки.
Подставляем значения:
ΔQ = 10^(-3) / 20 ≈ 5 * 10^(-5).
Ответ: за это время по катушке проходит примерно 5 * 10^(-5) зарядов.