Методические указания

При решении задач необходимо:

1) сделать схематический чертёж, указав на нём линии индукции магнитного поля. Часто линии индукции изображают в плоскости чертежа, в некоторых случаях удобно их изображать перпендикулярно плоскости чертежа («» - от наблюдателя, «» - к наблюдателю);

2) изобразить контур с током, находящийся в этом поле;

3) используя правило левой руки, определить направление силы Ампера, действующих на каждый элемент контура, и изобразить их на чертеже;

4) записать формулы для сил Ампера или вращающего момента, создаваемого этими силами и найти из них искомую величину;

5) если в задаче рассматривается равновесие проводника, то кроме силы Ампера, нужно указать все остальные силы, действующие на проводник, и записать условия его равновесия или основное уравнение динамики и, спроецировав векторные величины на оси x и y, найти искомую величину.

Задание 2. Решите количественные задачи.

Задача 1. По прямоугольной рамке течет ток I. Длина рамки L, ширина d. Рамка помещена в магнитное поле с индукцией В. На рамку действует вращающий момент пары сил М. Определите значения величин, обозначенных «?».

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
I, А	?	2	0,2	1	?	0,5	0,6	1,5	2	0,4
L, см	8	10	5	?	10	20	12	?	50	40
d, см	5	?	6	5	15	?	5	12	30	?
B, Тл	0,2	0,5	1	0,8	0,4	0,2	2	0,3	?	1,5
M, мН·м	4	10	?	4	5	2	?	0,6	3	4

Задача 2. I₁ и I₂ - сила тока в двух параллельных проводниках, расстояние между которыми R. L – длина проводников, В₁ и В₂ - магнитная индукция магнитных полей на расстоянии R от соответствующих проводников, F – сила взаимодействия проводников, ( = 1). Определите значение величины, обозначенной «?».

Вариант	I₁, А	I₂, А	R, см	L, см	B₁, мкТл	B₂, мкТл	F, мкН	Напр. тока.	Напр. сил.
1	2	3	4	50	?	?	?	Сонапр.	?
2	1	?	10	?	?	10	2	?	Отталк.
3	?	10	5	40	8	?	?	Противоп.	?
4	4	8	?	?	12	?	10	?	Прит.
5	?	?	3	20	10	8	?	Сонапр.	?
6	7	?	?	?	2,1	4,2	12	?	Отталк.
7	?	5	20	10	10	?	?	Противоп.	?
8	6	10	?	?	?	12	5	?	Прит.
9	0,5	1	5	?	?	?	4	Сонапр.	?
10	?	?	10	8	12	18	?	?	Отталк.

Задача 3. Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной L и массой m равна I. Если поместить проводник в магнитное поле, то при некотором направлении вектора магнитной индукции, в случае когда индукция магнитного поля составит B, сила тяжести будет уравновешена силой Ампера. Определите значение величины, обозначенной «?». Сделайте чертёж к задаче, укажите на чертеже направление тока и направление вектора магнитной индукции, соответствующие условию задачи.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L, см	12	10	?	6	10	8	?	9	8	12
m, г	1,9	?	0,6	1	0,7	?	1,6	0,75	1,3	?
I, А	?	20	40	15	?	15	25	30	?	30
B, мТл	7,4	7,8	1,8	?	4,6	5	6,3	?	5,3	2,3

Задача 4. Проводник длиной L, по которому течет ток I помещен в магнитное поле с индукцией B. Под действием силы Ампера F_A он перемещается на расстояние Х, при этом поле совершает работу А. (I B) Определите значение величины, обозначенной «?».

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L, см	20	?	10	5	?	1,2	50	8	?	15
I, А	?	1	5	0,5	1,2	0,8	?	0,4	1	0,1
B, Тл	10	1,5	2	1,2	2	?	2,2	?	2	?
F_A, Н	2	3	?	?	4	8	11	1,2	0,5	3
X, см	5	?	?	?	50	?	10	?	6	?
A, Дж	?	0,1	0,05	0,02	?	1	?	0,4	?	0,6

Задача 5. Проводник длиной L и массой m, по которому течет ток I помещен в магнитное поле с индукцией В. Проводник подвешен на невесомых нитях. Натяжение нитей равно нулю. Определите значение величины, обозначенной «?».

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L, см	10	20	?	50	30	6	?	12	15	?
m, г	5	?	1,4	20	7	2,4	5	?	3	2
I, А	?	1	2,8	2	?	0,2	0,4	0,5	?	4
B, Тл	0,5	0,1	2	?	2,1	?	1	3	1,5	0,4
Напр. тока	→	?	←	?	→	?	←	?	→	?
Напр. ВМИ	?	от нас	?	к нам	?	от нас	?	к нам	?	от нас