Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 14 гостей.

Задачник Кванта

Магнетизм

21.Ф472. Нарисуйте примерный график зависимости от времени показания вольтметра после размыкания ключа K (рис.). Вольтметр и катушка индуктивности идеальные, R = 100 Ом, U = 300 В.


22.Ф486. На рисунке изображена схема масс-спектрометра. В ионизаторе A образуются ионы, которые ускоряются напряжением U = 10 кВ и входит через щель C к магнитное поле с индукцией |B| = 0,1 Тл. После поворота ионы попадают на фотографическую пластинку O и вызывают ее почернение. На каком расстоянии друг от друга будут находиться на фотопластинке полосы, ионов 1Н−, 2Н+, 2Н, 4Нe. Какова должна быть ширина щели, чтобы полосы ионов 16O и 15N разделились.

23.Ф489. Электроны ускоряются в электронной пушке электростатическим полем, проходя промежуток, напряжение на котором U = 103 В. Вылетев из пушки в точке Т, электроны движутся затем по прямой TT/ (рис.). В точке М на расстоянии a = 5,0 см от точки Т находится мишень, причем прямая ТT/ образует угол α = 60o с прямой TT/. 1) Какой должна быть индукция B однородного магнитного поля, перпендикулярного плоскости рисунка, чтобы электроны, вылетевшие из пушки, попадали в мишень? 2) Какой должна быть индукция б, однородного магнитного поля, параллельного прямой МТ, чтобы электроны попадали в мишень? Считать, что |B| и |B1| не превышают 0,030 Тл.

24.Ф530. В схеме, приведенной на рисунке. Определите заряд, который протечет через батарею с ЭДС Eo при замыкании ключа К, полагая, что внутренние сопротивления батарей и сопротивление катушки равны нулю. Диод считать идеальным (его прямое сопротивление равно нулю, обратно − бесконечности); конденсатор до замыкания ключа не был заряжен.

25.Ф540. Две катушки индуктивностями L1 и L2 соединены параллельно. Какими будут максимальные токи в катушках, если параллельно им подключить конденсатор емкостью С (рис.), предварительно заряженный до напряжения U? [решение]

26.Ф557. В схеме, изображенной на рисунке, ключ К замыкают. Найдите максимальный ток в цепи и максимальное напряжение на конденсаторе.

27.Ф597. Магнетрон представляет собой двухэлектродную электронную лампу с цилиндрическим анодом радиусом r, вдоль оси которого расположена тонкая проволочка − катод. При нагревании катода он испускает электроны с энергией W. Магнетрон помещают в однородное магнитное поле, параллельное его оси. При каком значении индукции магнитного поля ток в анодной цепи станет равным нулю?

28.Ф600. В схеме, приведенной на рисунке, ключ попеременно замыкают и размыкают в те моменты, когда напряжение на первом конденсаторе равно нулю. Нарисуйте график зависимости напряжения на катушке индуктивности от времени.


29.Ф637(Ф1209). В сверхпроводящих катушках с индуктивностями L1 и L2, включенных параллельно, возбужден ток. Индуктивность L1 одной из катушек уменьшается до нуля. Во сколько раз изменятся при этом ток в цепи и энергия системы?

30.Ф655. В настоящее время используются соленоиды со сверхпроводящей обмоткой. Такие соленоиды могут длительное время создавать магнитное поле без затраты энергии. Однако, если вследствие каких-либо причин участок обмотки соленоида утратит сверхпроводящие свойства, произойдет авария. На этом участке током будет выделяться большое количество тепла и произойдет взрыв. Придумайте простейшее приспособление, исключающее подобные аварии (не пытайтесь придумывать какие-либо схемы с реле, размыкающим цепь, − они не помогут).

31.Ф667. Электрон находится внутри соленоида на расстоянии r от его оси. За малое время Δt индукция поля внутри соленоида увеличилась от В до . Как при этом изменилась скорость электрона? Насколько мала должна величина Δt, чтобы решение было верным?

32.Ф676. Проволочной квадратной рамке с периметром и массой m сообщают в горизонтальном направлении некоторую начальную скорость. Рамка движется в вертикальной плоскости, все время находясь в магнитном поле, перпендикулярном плоскости рамки (рис.). Индукция поля меняется по закону B(z) = B(0) + kt, где k = const. Сопротивление рамки равно R. Через некоторое время скорость рамки становится постоянной и равной v. Найдите начальную скорость, сообщаемую рамке.


33.Ф722. Плоский конденсатор находится в магнитном поле, которое перпендикулярно плоскостям пластин (рис.). Расстояние между пластинами d, вектор магнитной индукции В. Внутри конденсатора около отрицательно заряженной пластины расположен источник медленных электронов, испускающий электроны в разных направлениях. При каком напряжении между пластинами электроны будут фокусироваться на положительно заряженной пластине? От чего зависит размер «пятна»?

34.Ф731. Две одинаковые частицы с зарядами q и массами m вылетают одновременно из одной точки перпендикулярно линиям однородного магнитного поля с индукцией В. Выразите расстояние между частицами как функцию времени, если начальные скорости частиц направлены одинаково и равны v1 и v2 электростатическое взаимодействие не учитывать.

35.Ф735. Две одинаковые катушки индуктивности подключены через ключи К1 и К2 к источнику с постоянной ЭДС E и внутренним сопротивлением r (рис.). В начальный момент времени оба ключа разомкнуты. Затем замыкают сначала ключ К1, а потом ключ К2. Определите величину тока, протекающего через ключ К1 в момент замыкания ключа К2, если известно, что после замыкания ключа К2 установившийся ток через ключ К1 в два раза больше установившегося тока через ключ К2. Активными сопротивлениями катушек пренебречь.


36.Ф767. В одном из проектов получения электроэнергии предлагается использовать морские течения и магнитное поле Земли. Проект заключается в следующем. В море погружают две горизонтальные металлические пластины, расположенные одна над другой на расстоянии l = 100 м; площадь каждой пластины S = 1 км2. Морская вода, удельное сопротивление которой ρ = 0,25 Ом?м, протекает между пластинами с запада на восток со скоростью v = 1 м/с. Магнитное поле Земли в данном месте однородно и направлено с юга на север; индукция поля В = 10−4 Тл. Определите максимальную электрическую мощность, которая может выделиться на нагрузке, подсоединенной к пластинам.

37.Ф806. В схеме, показанной на рисунке, сразу после выключения внешнего магнитного поля, в котором находилась катушка индуктивностью L, через резистор сопротивлением R1 течет ток I. Пренебрегая омическим сопротивлением катушки, определите, какое количество теплоты выделяется на резисторе сопротивлением R1 и на резисторе сопротивлением R2. Магнитное поле было направлено перпендикулярно плоскости витков катушки.


38.Ф807. Последовательно с катушкой индуктивностью L и конденсатором емкостью С через ключ К подключили батарею с постоянной ЭДС Eo (рис.). В начальный момент времени ключ разомкнут, конденсатор не заряжен. Определите максимальную величину тока в цепи после замыкания ключа. Омическим сопротивлением в цепи пренебречь.

39.Ф832. Квадратная недеформируемая сверхпроводящая рамка со стороной а расположена горизонтально и находится в неоднородном магнитном поле, индукция которого меняется в пространстве по закону Bx = −kx, By = 0, Bz = kz + Bo Масса рамки m, индуктивность L. В начальный момент центр рамки совпадает с началом координат, а стороны параллельны осям Х и Y. Рамку отпускают. Как она будет двигаться и где окажется через время t?

40.Ф842. В схеме, изображенной на рисунке, в некоторый момент замыкают ключ К. Найдите установившееся значение тока, текущего через катушку с индуктивностью L и активным сопротивлением r. Какой заряд протечет через гальванометр Г после замыкания ключа? Параметры элементов, указанные на рисунке, считать заданными. Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением гальванометра пренебречь.