Начальный магнитный поток перед плоским витком

Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет_Энергетики и машиностроения

ФИЗИКА

Контрольная работа №2

Вариант 2

Ф.И.О. студента__Громов Алексей Андреевич

Направление подготовки:__Электроэнергетика и электротехника

Шифр____140282

Дата выполнения работы___1.01.2015__

Проверил преподаватель_______________

Тихвин

Г.

Три одинаковых точечных заряда 50 нКл находяться в вершинах равностороннего треугольника со стороной 6 см. Найти силу, действующую на один из зарядов со стороны двух остальных.

Дано:

Решение:

В случае, когда все заряды находятся в вершинах равностороннего треугольника, сила, действующая на заряд 3, равна результирующей сил взаимодействия этого заряда с зарядами 1 и 2. Поскольку все заряды одинаковые, то силы взаимодействия зарядов будут отталкивающими (одноименные заряды отталкиваются). Из рисунка видно, что:

Т. к. заряды одинаковые, то силы F₁₃и F₂₃ равны по модулю, но отличаются по направлению. Согласно закону Кулона эти силы равны:

Или из условия задачи:

Из (1) и рисунка получим:

Где α = 60^o (т. к. У равностороннего треугольника все углы равны: 180^o/3=60^o).

Ответ:

Электрон, обладающий кинетической энергией 5 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов 2 В?

Дано:

Решение:

Изменение кинетической энергии частицы:

С другой стороны:

Тогда:

Ответ:

В импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора электроемкостью 800 мкФ, заряженного до напряжения 300 В. Найти энергию вспышки и среднюю мощность, если продолжительность разряда 2,4 мс.

Дано:

Решение:

Ответ:

234. ЭДС батареиe= 12 В. При силе тока I=3 А КПД батареиh= 0,8. Определить внутреннее сопротивлениеRiбатареи.

Дано:

Решение:

КПД батареи:

По закону Ома для замкнутой цепи:

Решаем систему уравнений (1) и (2):

Ответ:

Два бесконечно длинных провода скрещены под прямым углом. Расстояние между проводами равно 10 см. По проводам текут одинаковые токи силой 10 А. Найти индукцию и напряженность магнитного поля в точке, находящейся на середине расстояния между проводами.

Дано:

Решение:

Получили:

Ответ:

Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти магнитный момент рамки и механический момент, действующий на рамку, если по витку течет ток силой 1 мА.

Дано:

Решение:

На каждую боковую сторону рамки действует сила Ампера:

Механический момент, действующий на рамку:

Магнитный момент рамки:

Ответ:

Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности радиусом 4 см со скоростью 1 Мм/c. Индукция магнитного поля 0,3 Тл. Найти заряд частицы, если её кинетическая энергия 12 кэВ.

Дано:

Решение:

На заряженную частицу действует сила Лоренца:

По II закону Ньютона:

Кинетическая энергия:

Получим:

Ответ:

Проволочный виток диаметром 5 см и сопротивлением 0,02 Ом находится в однородном магнитном поле индукцией 0,3 Тл. Плоскость витка составляет угол 30о с линиями индукции. Какой заряд протечет по витку при выключении поля?

Дано: