5 задач. В однородное магнитное поле с напряженностью помещена квадратная рамка со стороной 4см и имеющая 10 витков провода

  • ID: 23434 
  • 3 страницы

Фрагмент работы:

В однородное магнитное поле с напряженностью помещена квадратная рамка со стороной 4см и имеющая 10 витков провода. Плоскость рамки составляет с направлением магнитного поля угол. Определить, работу совершенную магнитным полем при повороте рамки к положению равновесия, если по виткам пропустить ток.

Решение

Связь между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля:

Поток вектора магнитной индукции:

Элементарная работа по перемещению проводника с током в магнитном поле:

В данном случае работа по повороту равна:

Ответ:

Четыре цилиндрических проводника идут параллельно друг другу, причем центры их образуют квадрат со стороной 20см. По каждому проводнику течет ток, в направлениях указанных на рисунке. Определите величину и направление вектора индукции магнитного поля в центре квадрата.

Решение

Воспользовавшись правилом правого винта определяем направления векторов магнитной индукции создаваемой каждым проводником и указываем на рисунке направление результирующего вектора пользуясь принципом суперпозиции. Так как точка равноудалена от каждого из проводников и токи в проводниках одинаковы, то:

Расстояние от каждого из проводников до точки:

Модуль результирующего вектора магнитной индукции равен:

Магнитная индукция создаваемая бесконечно длинным проводником с током:

Тогда:

Ответ:

Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику тока с постоянной ЭДС. Внутрь одного из них вносят диэлектрик с диэлектрической проницаемостью 4. Диэлектрик заполняет все пространство между обкладками конденсатора. Как и во сколько раз изменится напряженность электрического поля в этом конденсаторе?

Решение

При последовательном включении конденсаторов имеем:

Электроемкость плоского конденсатора:

До внесения диэлектрика:

Напряженность поля внутри плоского конденсатора:

После внесения диэлектрика:

Тогда:

Ответ: напряженность уменьшится в 2.5 раза

Два одинаковых по величине и разноименных заряда и находятся на расстоянии 5см друг от друга. Какую работу нужно совершить, чтобы третий заряд переместить из точки, находящейся посередине между зарядами в точку, удаленную от второго заряда на 10см.

Решение

Потенциал поля в точке 1:

Потенциал поля точечного заряда:

где.

Потенциал электростатического поля в первой точке:

Потенциал электростатического поля во второй точке:

Работа по перемещению заряда из точки 1 в точку 2:

Ответ: