Задачи по теме Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Индуктивность
из учебника Степанова (глава Электромагнитная индукция)

№1109. Что произойдет в кольце, когда в него введут магнит, если кольцо сделано из: а) непроводника; б) проводника и в) сверхпроводника?
№1110. На рисунке 187 приведены различные случаи электромагнитной индукции. Сформулируйте и решите задачу для каждого случая.
№1111. Будет ли в рамке ABCD (рис. 188) возникать индукционный ток, если рамку: а) вращать относительно неподвижного проводника с током 00', как показано на рисунке; б) вращать вокруг стороны АВ; в) вращать вокруг стороны ВС; г) двигать поступательно в вертикальном направлении; д) двигать поступательно в горизонтальном направлении?
№1112. Будет ли возникать индукционный ток в круговом витке, находящемся в однородном магнитном поле, если: а) перемещать виток поступательно; б) вращать виток вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно плоскости витка; в) вращать виток вокруг оси, лежащей в его плоскости?
№1113. Если клеммы двух демонстрационных гальванометров соединить проводами и затем покачиванием одного из приборов вызвать колебание его стрелки, то и у другого прибора стрелка тоже начнет колебаться. Объясните опыт и при возможности проверьте.
№1114. Почему колебания стрелки компаса быстрее затухают, если корпус прибора латунный, и медленнее затухают, если корпус прибора пластмассовый?
№1115. Три одинаковых полосовых магнита падают в вертикальном положении одновременно с одной высоты. Первый падает свободно, второй во время падения проходит сквозь незамкнутый соленоид, третий — сквозь замкнутый соленоид. Сравните время падения магнитов. Ответы обоснуйте на основании правила Ленца и закона сохранения энергии.
№1116. Каково направление индукционного тока в случаях, изображенных на рисунке 189? Направление движения каждого проводника показано стрелкой.
№1117. Определите направление тока в проводнике CD (рис. 190) в случаях, когда: а) цепь проводника АВ замыкают; б) цепь проводника АВ размыкают; в) ручку реостата в замкнутой цепи проводника АВ перемещают вверх; вниз; г) прямолинейные части контуров АВ и CD сближают; удаляют.
№1118. Между полюсами U-образного магнита вращается алюминиевый диск (рис. 191) в направлении, указанном стрелкой. Каково направление индукционного тока: к центру или от центра диска?
№1119. В замкнутом витке проволоки сопротивлением 2 • 10-2 Ом мгновенное значение индукционного тока равно 5 А. Какова ЭДС индукции?
№1120. В контуре проводника магнитный поток изменился за 0,3 с на 0,06 Вб. Какова скорость изменения магнитного потока? Какова ЭДС индукции в контуре? При каком условии ЭДС индукции будет постоянной?
№1121. За 5 мс в соленоиде, содержащем 500 витков провода, магнитный поток равномерно убывает с 7 до 3 мВб. Найдите ЭДС индукции в соленоиде.
№1122. Найдите скорость изменения магнитного потока в соленоиде, состоящем из 2000 витков, при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 В.
№1123. Магнитный поток, пронизывающий контур проводника, равномерно изменился на 0,6 Вб так, что ЭДС индукции оказалась равной 1,2 В. Найдите время изменения магнитного потока. Найдите силу индукционного тока, если сопротивление проводника 0,24 Ом.
№1124. Виток площадью 2 см2 расположен перпендикулярно к линиям индукции магнитного однородного поля. Чему равна индуцированная в витке ЭДС, если за время 0,05 с магнитная индукция равномерно убывает с 0,5 до 0,1 Тл?
№1125. Квадратная рамка помещена в однородное магнитное поле. Нормаль к плоскости рамки составляет с направлением магнитного поля угол 60°. Сторона рамки 10 см. Определите индукцию магнитного поля, если известно, что среднее значение ЭДС индукции, возникшей в рамке при выключении поля в течение 0,01 с, равно 50 мВ.
№1126. Какой магнитный поток пронизывал каждый виток катушки, имеющей 1000 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение промежутка времени 0,1 с в катушке индуцируется ЭДС 10 В?
№1127. Плоская рамка площадью 4 • 10-4 м2 расположена в магнитном поле так, что нормаль к рамке составляет с направлением поля угол 60°. Индукция магнитного поля, пронизывающего рамку, изменяется по закону В = 0,05t (Тл). По истечении 4 с определите ЭДС индукции, возникающей в рамке, и разность потенциалов между двумя произвольными точками рамки.
№1128. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на рисунке 192. Начертите схематично график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке. Каково максимальное значение ЭДС индукции, если в катушке 400 витков проволоки?
№1129. Магнитный поток, пронизывающий контур проводника, изменяется, как показано на графике (рис. 193). Постройте схематично график изменения наводимой в контуре ЭДС.
№1130. Проволочный виток, имеющий площадь 100 см2, разрезан в некоторой точке и в разрез включен конденсатор емкостью 10 мкФ. Виток помещен в однородное магнитное поле, линии магнитной индукции которого перпендикулярны плоскости витка. Магнитное поле равномерно изменяется во времени со скоростью 5 Тл/с. Определите заряд конденсатора.
№1131. Рамка, имеющая 1000 витков, площадью 5 см2 замкнута на гальванометр с сопротивлением 10 кОм. Рамка находится в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл, причем линии магнитной индукции поля перпендикулярны к ее плоскости. Какой заряд протечет по цепи гальванометра, если направление поля изменить на обратное? Принять, что поле менялось с течением времени равномерно.
№1132. В однородном магнитном поле перпендикулярно к направлению вектора индукции, модуль которого 0,1 Тл, движется провод длиной 2 м со скоростью 5 м/с, перпендикулярной проводнику. Какая ЭДС индуцируется в этом проводнике?
№1133. Найдите ЭДС индукции в проводнике с длиной активной части 0,25 м, перемещаемой в однородном магнитном поле с индукцией 8 мТл со скоростью 5 м/с под углом 30° к вектору магнитной индукции.
№1134. Перпендикулярно линиям магнитной индукции перемещается проводник длиной 1,8 м со скоростью 6,0 м/с. ЭДС индукции 1,44 В. Найдите магнитную индукцию поля.
№1135. С какой скоростью надо перемещать проводник, длина активной части которого 1 м, под углом 60° к линиям индукции магнитного поля, чтобы в проводнике возбуждалась ЭДС индукции 1 В? Индукция магнитного поля равна 0,2 Тл.
№1136. Проводник MN (рис. 194) с длиной активной части 1 м и сопротивлением 2 Ом находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Проводник подключен к источнику, ЭДС которого равна 1 В (внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводящих проводников пренебречь). Какова сила тока в проводнике, если: а) проводник покоится; б) проводник движется вправо со скоростью 4 м/с; в) проводник движется влево с той же скоростью? В каком направлении и с какой скоростью надо перемещать проводник, чтобы через него не шел ток?
№1137. Скорость самолета 900 км/ч. Найдите разность потенциалов, возникающую между концами крыльев самолета, если вертикальная составляющая земного магнитного поля равна 50 мкТл и размах крыльев 12 м. Самолет летит горизонтально.
№1138. Какой ток течет через гальванометр, присоединенный к железнодорожным рельсам, когда к нему со скоростью 60 км/ч приближается поезд? Вертикальная составляющая магнитного поля Земли 50 мкТл. Сопротивление гальванометра 100 Ом. Расстояние между рельсами 1,2 м. Рельсы изолированы от земли и друг от друга.
№1139. Прямоугольная проволочная рамка со стороной L находится в магнитном поле с индукцией В, перпендикулярном плоскости рамки. По рамке параллельно одной из ее сторон без нарушения контакта скользит с постоянной скоростью v перемычка, сопротивление которой R. Определите ток через перемычку. Сопротивлением рамки пренебречь.
№1140. Два параллельных замкнутых на одном конце провода, расстояние между которыми 50 см, находятся в однородном магнитном поле с индукцией 5 • 10-3 Тл. Плоскость, в которой расположены провода, перпендикулярна к направлению поля. На провода положен металлический мостик, который может скользить по проводам без трения. Мостик под действием силы 10-4 Н движется с постоянной скоростью 10 м/с. Найдите сопротивление мостика, считая сопротивление проводов ничтожно малым.
№1141. Плоскость прямоугольной проволочной рамки перпендикулярна вектору индукции однородного магнитного поля. Индукция магнитного поля равна В. Одна сторона рамки подвижна и скользит без нарушения контакта с постоянной скоростью v. В одну из сторон рамки включена электрическая лампочка сопротивлением R. Сопротивлением остальных частей рамки можно пренебречь. Какую силу надо приложить к подвижной стороне для осуществления такого движения? Длина подвижной стороны равна L.
№1142. В однородном магнитном поле с индукцией В расположены вертикально на расстоянии L два металлических стержня, замкнутые наверху. Плоскость, в которой расположены стержни, перпендикулярна вектору магнитной индукции. По стержням без трения и без нарушения контакта скользит вниз перемычка массой га. Скорость перемычки постоянна и равна v. Определите электрическое сопротивление перемычки, если сопротивлением остальной части системы можно пренебречь.
№1143. Почему отключение от питающей сети мощных электродвигателей производят плавно и медленно при помощи реостата?
№1144. Почему при отрывах трамвайного бугеля от воздушного провода возникает искрение и оно незначительно, если трамвай движется с выключенным двигателем и ток поступает только в осветительную сеть вагона?
№1145. Как сделать намотку, чтобы получить безындук-тивную катушку?
№1146. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 6,0 А создается магнитный поток 12 мВб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
№1147. В катушке, имеющей 150 витков проволоки, течет ток 7,5 А. При этом создается магнитный поток 20 мВб. Какова индуктивность катушки? Изменится ли индуктивность, если в катушку ввести стальной сердечник?
№1148. Какова индуктивность соленоида, если при силе тока 5 А через него проходит магнитный поток в 50 мВб?
№1149. Поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения катушки, имеющей 1000 витков, изменился на ΔФ = 0,002 Вб — в результате изменения тока в катушке с 4 до 20 А. Определите индуктивность катушки.
№1150. При помощи реостата равномерно увеличивают ток в катушке со скоростью 100 А/с. Индуктивность катушки 200 мГн. Найдите ЭДС самоиндукции. Какая ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита с индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменении силы тока в ней на 5 А за 0,02 с?
№1151. Через соленоид, индуктивность которого 0,4 мГн и площадь поперечного сечения 10 см2, проходит ток 0,5 А. Какова индукция поля внутри соленоида, если он содержит 100 витков? Поле считать однородным.
№1152. Катушка с железным сердечником с площадью поперечного сечения 20 см2 имеет индуктивность 0,02 Гн. Какой должна быть сила тока, чтобы индукция поля в сердечнике была 1 мТл (катушка содержит 1000 витков)?
№1153. Найдите индуктивность проводника, в котором равномерное изменение силы тока на 2А в течение 0,25 с возбуждает ЭДС самоиндукции 20 мВ.
№1154. Чему равна индуктивность катушки с железным сердечником, если за время 0,5 с сила тока в цепи изменилась с 10 до 5 А, а наведенная при этом ЭДС на концах катушки равна 25 В? Определите индуктивность катушки, если при равномерном изменении тока в ней за 0,1 с от нуля до 10 А возникла ЭДС самоиндукции 60 В.
№1155. Определите скорость изменения тока в катушке с индуктивностью 100 мГн, если в ней возникла ЭДС самоиндукции 80 В.
№1156. Определите энергию магнитного поля катушки, если индуктивность ее 0,20 Гн, а сила тока в ней 12 А.
№1157. В катушке с индуктивностью 0,6 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия поля, если сила тока уменьшится вдвое?
№1158. Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя с индуктивностью 0,5 Гн, чтобы энергия поля оказалась равной 1 Дж?
№1159. Найдите энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.
№1160. Сила тока в катушке уменьшилась с 12 до 8 А. При этом энергия магнитного поля катушки уменьшилась на 2,0 Дж. Какова индуктивность катушки и энергия ее магнитного поля в обоих случаях?
№1161. Размеры катушки изменили так, что ее индуктивность увеличилась в 2 раза. Силу тока в катушке уменьшили в 2 раза. Как изменилась энергия магнитного поля катушки?
№1162. По катушке течет ток 10 А. При какой индуктивности катушки энергия ее магнитного поля будет равна 6,0 Дж?
№1163. Плоская проволочная рамка, состоящая из одного витка, имеющего сопротивление 0,001 Ом и площадь 1 см2, пронизывается однородным магнитным полем. Направление линий магнитной индукции поля перпендикулярно плоскости рамки. Индукция магнитного поля изменяется с течением времени равномерно на 0,01 Тл/м2 за время 1 с. Какое количество теплоты выделяется в рамке за это время?
№1164. Усилится ли магнитное поле катушки с током, если в нее ввести стальной сердечник? алюминиевый сердечник? медный сердечник?
№1165. Почему для переноски горячего проката не применяют подъемный магнитный кран?
№1166. Зачем для постоянных магнитов берется твердая сталь, а электромагнитов — мягкая сталь?
№1167. Магнитная индукция в данном бруске металла В = 0,75 Тл, а индукция внешнего намагничивающего поля В0 = 0,0375 Тл. Какова относительная магнитная проницаемость металла?
№1168. По графику (рис. 195) определите магнитную проницаемость стали при индукции В0 намагничивающего поля 0,4 мТл и 1,2 мТл.
№1169. Во сколько раз изменится магнитный поток, если чугунный сердечник в соленоиде заменить стальным таких же размеров? Индукция намагничивающего поля В0 = = 2,2 мТл. Используйте рисунок 195.
№1170. Внутри соленоида без сердечника индукция поля В0 = 2 мТл. Каким станет магнитный поток, если в соленоид ввести чугунный сердечник с площадью поперечного сечения 100 см2? Используйте рисунок 195.

Рады приветствовать учеников всех учебных заведений всех возрастов на нашем сайте! Здесь вы найдете решебники и решения задач бесплатно, без регистрации.
Видео онлайн