Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции

1 В одной плоскости с длинным прямым проводом, по которому течет ток силой I = А, расположена прямоугольная рамка (рисунок 23) так, что две большие ее стороны длиной l = 65 см параллельны проводу, а расстояние от провода до ближайшей из сторон равно ее ширине. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.

2 В однородном магнитном поле с индукцией B = 0,35 Тл равномерно с частотой ν = 480 об/мин вращается рамка, содержащая N = 1500 витков площадью S = 50 см². Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определить максимальную ЭДС индукции, возникающую в рамке.

3 Катушка имеет сопротивление R = 10 Ом и индуктивность L = 0,144 Гн. Через какое время после включения в катушке установится ток, равный половине установившегося?

4 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°?

5 Проводник длиной 2 м движется со скоростью 10 м/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, оставаясь перпендикулярным линиям поля. Вектор скорости перпендикулярен к проводнику и образует с линиями индукции угол 30°. Найти ЭДС, индуцируемую в проводнике.

6 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.

7 Какой магнитный поток (в веберах) пронизывает каждый виток катушки, имеющей 10 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение 1 с в катушке индуцируется ЭДС 10 В?

8 В однородном магнитном поле (В = 0,02 Тл) вокруг оси, параллельной линиям магнитной индукции, вращается однородный стержень длиной l = 40 см. Ось вращения перпендикулярна стержню и проходит через один из его концов. Угловая скорость ω = 10 с^–1. Найти разность потенциалов между осью и серединой стержня, между серединой и свободным концом стержня.

9 Квадратная проволочная рамка со стороной а = 5 см и сопротивлением R = 10 мОм находится в однородном магнитном поле (В = 40 мТл). Нормаль к плоскости рамки составляет угол α = 30º с линиями магнитной индукции. Определить заряд Q, который пройдет по рамке, если магнитное поле выключить.

10 Медное кольцо, площадь которого 0,08 м², сопротивление
4 ∙ 10^–8 Ом, помещено в однородное магнитное поле так, что плоскость кольца перпендикулярна линиям индукции поля. Какое количество теплоты (в микроджоулях) выделяется в кольце за 0,1 с, если индукция магнитного поля убывает со скоростью 0,01 Тл/с?

11 Квадратную рамку со стороной 3 м поместили в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл перпендикулярно линиям индукции, затем, не вынимая проволоку из поля и не изменяя ее ориентации, деформировали ее в прямоугольник с отношением сторон 1:2. Какой заряд прошел при этом по контуру? Сопротивление рамки 1 Ом.

12 Плоский замкнутый контур площадью 10 см² деформируется в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл, оставаясь перпендикулярным линиям индукции. За 2 с площадь контура равномерно уменьшается до 2 см². Определить среднюю силу тока (в микроамперах) в контуре за этот промежуток времени, если сопротивление контура 1 Ом.

13 Максимальная ЭДС индукции, возникающая в прямоугольной рамке, вращающейся в однородном магнитном поле, равна 3 В. С какой угловой скоростью вращается рамка (в радианах в секунду), если максимальный магнитный поток через рамку 0,05 Вб? Ось вращения рамки проходит через середины ее противоположных сторон и перпендикулярна линиям индукции поля.

14 Замкнутая круглая катушка из 100 витков помешена в однородное магнитное поле, параллельное ее оси. При изменении магнитной индукции на 0,2 мТл через катушку проходит заряд 40 мкКл. Чему равен радиус катушки (в сантиметрах), если сопротивление единицы длины провода 0,1 Ом/м?

15 Какой магнитный поток (в веберах) пронизывает каждый виток катушки, имеющей 10 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение 1 с в катушке индуцируется ЭДС 10 В?

16 Проводник длиной 2 м движется со скоростью 10 м/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, оставаясь перпендикулярным линиям поля. Вектор скорости перпендикулярен к проводнику и образует с линиями индукции угол 30°. Найти ЭДС, индуцируемую в проводнике.

Колебания и волны