Сборник задач абитуриенту. МАГНЕТИЗМ. Равновесие проводника в магнитном поле. Тема 22-2

          

МАГНЕТИЗМ. Равновесие проводника в магнитном поле. Тема 22-2

22.10. В однородном магнитном поле с индукций 0,01 Тл находится проводник, расположенный горизонтально. Линии индукции поля также горизонтальны и перпендикулярны проводнику. Какой ток должен протекать по проводнику, чтобы он завис? Масса единицы длины проводника 0,01 кг/м.

22.11. Проволочная квадратная рамка массой 10 г со стороной 10 см может вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из ее сторон. Рамка находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. При какой минимальной силе тока в рамке она будет неподвижна и наклонена к горизонту под углом 45°?

22.12. По горизонтально расположенному проводнику длиной 20 см и массой 4 кг течет ток силой 10 A. Найдите минимальную величину индукции магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась магнитной силой.

22.13. Прямой проводник длиной 20 см и массой 50 г подвешен горизонтально на двух легких нитях в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен горизонтально и перпендикулярно к проводнику. Какой ток надо пропустить через проводник, чтобы одна из нитей разорвалась? Индукция поля 50 мТл. Каждая нить разрывается при нагрузке 0,4 Н.

22.14. Проводник массой 10 г и длиной 20 см подвешен в горизонтальном положении в вертикальном магнитном поле с индукцией 0,25 Тл. На какой угол (в градусах) от вертикали отклонятся нити, на которых подвешен проводник, если по нему пропустить ток силой 2 А? Массой нитей пренебречь.

22.15. Проводник длиной 10 см располагается горизонтально и перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. При напряжении на проводнике 100 В магнитная сила уравновешивает суду тяжести. Чему равна плотность (в г/см3) проводника, если его удельное сопротивление 10−5 Ом•м, а индукция магнитного поля 1 мТл?

22.16. Стержень массой 20 г и длиной 5 см положили горизонтально на гладкую наклонную плоскость, составляющую с горизонтом угол, тангенс которого 0,3. Вся система находится в вертикальном магнитном поле с индукцией 150 мТл. При какой силе тока в стержне он будет находиться в равновесии?

22.17. В горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией B = 10 мТл подвешен на двух легких нитях горизонтальный проводник длиной l = 10 см, перпендикулярный магнитному полю. Как изменится сила натяжения каждой из нитей, если по проводнику пропустить ток силой I = 10 A?

22.18. По горизонтальному проводнику длиной l = 20 см и массой m = 2 г течет ток силой I = 5 А. Определите магнитную индукцию B магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы он висел не падая.

22.19. Проводник длиной l и массой m подвешен на тонких проволочках. При прохождении по нему тока силой I он отклонился в однородном вертикальном магнитном поле так, что проволочки образовали угол $\alpha$ с вертикалью. Какова индукция магнитного поля?