Задачи

Задачи

Фильтрация

Показать фильтрацию

По классам:

По предметам:

По подготовке:

По сложности:

По авторам:

Прямоугольная рамка из проводника сопротивлением \(R\), двигаясь поступательно с постоянной скоростью \(v\), пересекает область однородного магнитного поля (см. рисунок ниже). Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости рамки. Размеры рамки \(a \times b\). Протяженность области с магнитным полем \(c\). Определите магнитную индукцию \(B\), если в рамке за время пролета выделилось количество теплоты \(Q\).

Решение №25009: \(B=\sqrt{QR/(2bv)}/a\), если \(c> b\); \(B=\sqrt{QR/(2cv)}/a\), если \(c< b\).

Ответ: NaN

На горизонтальных параллельных проводящих стержнях лежит металлическая перемычка массой \(m=50\) кг. Коэффициент трения между стержнями и перемычкой \(k=0,15\). Стержни замкнуты на сопротивление \(R=5\) Ом. Система находится в магнитном поле, индукция которого направлена вверх и меняется по закону \(B=At\), где \(A=5\) Тл/с. Определить момент времени \(t\)[плохо видно], в который перемычка начнет двигаться по стержню. Расстояние между стержнями \(l=1\) м, расстояние от конца стержней, замкнутых на сопротивление, до перемычки \(h=0,3\) м. Ответ дать в миллисекундах.

Решение №25010: \(\tau =kmgR/(A^{2}I^{2}h)=50\) мс.

Ответ: 50

По двум вертикальным рейкам \(AE\) и \(CD\), соединенным сопротивлением \(R\), может без трения скользить горизонтальный проводник длиной \(L\) и массой \(m\). Система находится в однородном магнитном поле, индукция которого \(B\) перпендикулярна плоскости реек. Как будет двигаться подвижный проводник в поле силы тяжести, если пренебречь сопротивлением самого проводника и реек?

Решение №25011: Скорость равномерно увеличивается от 0 до \(v_{max}=mgR/(BL)^{2}\), в дальнейшем не изменяется.

Ответ: NaN

На двух горизонтальных рельсах, расстояние между которыми \(l=1,0\) м, лежит проводник сопротивлением \(R=1,0\) Ом, массой \(m=0,5\) кг. Коэффициент трения между проводником и рельсами \(\mu =0,1\). Вся система находится в вертикальном однородном магнитном поле индукцией \(B=0,1\) Тл. Рельсы подключают к источнику тока ЭДС \(E=10\) В. Пренебрегая внутренним сопротивлением источника и сопротивлением рельсов, определите установившуюся скорость движения проводника. Ответ дать в миллисекундах.

Решение №25012: \(v=E/Bl-\mu mgR/(Bl)^{2}=50\) м/с.

Ответ: 50

Через обмотку соленоида течет ток силой \(I_{1}=5\) А. При увеличении этого тока в \(k=2\) за время \(\Delta t=1\) с среднее значение электродвижущей силы самоиндукции \(E=2\) В. Найти энергию магнитного поля в соленоиде при исходной силе тока \(I_{1}\).

Решение №25013: \(W_{м}=E\Delta tI_{1}/(2(k-1))=5\) Дж.

Ответ: 5

По двум металлическим параллельным рейкам, расположенным в горизонтальной плоскости и замкнутым на конденсатор емкости \(C\), может без трения двигаться проводник массой \(m\) и длиной \(L\). Вся система находится в однородном магнитном поле, индукция которого \(B\) направлена вверх. К середине проводника перпендикулярно ему и параллельно рейкам приложена сила \(F\). Определить ускорение подвижного проводника, если сопротивление реек, подводящих проводов и самого проводника равны нулю. Считать, что в начальный момент проводник находится в покое.

Решение №25014: \(a=F/(m+CB^{2}L^{2})\).

Ответ: NaN

Кольцо прямоугольного сечения сделано из однородного плохо проводящего материала с удельным сопротивлением \(\rho \). Кольцо помещено в область с однородным магнитным полем, перпендикулярным плоскости кольца, причем индукция поля линейно возрастает со временем по закону \(B=At\) (\(A=const\)). Найдите зависимость плотности индукционного тока от расстояния \(R\) до оси кольца.

Решение №25015: \(\delta =AR/(2\rho )\).

Ответ: NaN

Медное кольцо радиусом \(r\) соединено проводящими спицами с центром (см. рисунок ниже). Через скользящие контакты к кольцу подключен резистор сопротивлением \(R\). На кольцо намотана невесомая нить, к концу которой прикреплен груз массой \(m\). Пренебрегая трением, определите установившуюся скорость груза, если кольцо пронизывается внешним магнитным полем, индукция \(B\) которого перпендикулярна плоскости кольца.

Решение №25016: \(v=4mgR/(Br)^{2}\).

Ответ: NaN

На гладких горизонтальных параллельных рельсах, расстояние между которыми \(l=1,5\) м, находится проводящий стержень массой \(m=50\) г. Рельсы соединены с конденсатором, емкость которого \(C=0,4\) пФ, и находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией \(B=0,1\) Тл. Определить работу, которую необходимо совершить, чтобы разогнать стержень до скорости \(v=5\) м/с.

Решение №25017: \(A=(m+CB^{2}l^{2})v^{2}/2=0,74\) Дж.

Ответ: 0.74

В однородном магнитном поле индукцией \(B=10\) Тл начинает падать проводник длиной \(l=0,1\) м и массой \(m=0,1\) кг, скользящий без трения и без потери контакта по двум вертикальным параллельным шинам. Шины замкнуты на резистор сопротивлением \(R=0,5\) Ом, параллельно которому включен конденсатор емкостью \(C=400\) пФ. Определите максимальную энергию электрического поля, запасенную в конденсаторе. Сопротивление проводника \(R_{2}=1\) Ом. Сопротивлением шин пренебречь. Силовые линии магнитного поля перпендикулярны плоскости шин.

Решение №25018: \(E=C(mgR)^{2}/(2(Bl)^{2})=5\cdot 10^{-11}\) Дж.

Ответ: \(5\cdot 10^{-11}\)

Проволочная катушка имеет площадь поперечного сечения \(S=5\) см\(^{2}\) и содержит \(N=100\) витков. Катушка помещена в однородное магнитное поле, линии индукции которого параллельны оси катушки. Концы провода катушки подсоединены к обкладкам конденсатора емкостью \(C=4\) мкФ. Какой заряд окажется на обкладках этого конденсатора, если магнитное поле будет убывать со скоростью \(\Delta B/\Delta t=20\) Тл/с?

Решение №25019: \(q=CNS\Delta B/\Delta t=4\cdot 10^{-6}\) Кл.

Ответ: \(4\cdot 10^{-6}\)

Проводящая рамка в форме равностороннего треугольника со стороной \(a=10\) см может вращаться вокруг одной из своих сторон. Рамка помещена в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны оси вращения рамки и параллельны ее плоскости. При повороте рамки на некоторый угол по ней протек заряд \(Q=10\) мкКл. Определите угол, на который была повернута рамка, если индукция магнитного поля \(B=8\) мТл, сопротивление рамки \(R=3\) Ом.

Решение №25020: \(\alpha =arccos(-4QR/(\sqrt{3}Ba^{2}))=120^{\circ}\).

Ответ: 120

Обмотка массивного ротора электродвигателя сделана в виде прямоугольной рамки площадью \(S\) и \(N\) витков тонкого провода. Концы обмотки замкнуты между собой, а ее сопротивление равно \(R\). Обмотки статора двигателя питаются переменным током и создают в роторе однородное магнитное поле, вектор индукции \(B\) которого перпендикулярен оси ротора и вращается вокруг нее с угловой скоростью \(\Omega \). Найдите средний тормозящий момент внешних сил, действующих на ротор, если его угловая скорость почти постоянна и равна \(\omega \), причем \(\omega < \Omega \).

Решение №25021: \(M=B^{2}S^{2}N^{2}(\Omega -\omega )/(2R)\).

Ответ: NaN

Пластинка из железа находится в однородном магнитном поле с магнитной индукцией \(B_{1}=0,25\) Тл. Линии магнитной индукции составляют угол \(\alpha =53^{\circ}\) с поверхностью пластины. В пластине линии магнитной индукции изменяют свое направление и отходят от поверхности под углом \(\beta =3^{\circ}\). Определите магнитную индукцию \(B_{2}\) внутри пластины.

Решение №25022: \(B_{2}=B_{1}sin\alpha /sin\beta =3,8\) Тл.

Ответ: 3.8

В вертикальном магнитном поле установлена плоскость, наклон которой к горизонту можно изменять, поворачивая ее вокруг некоторой оси. Перпендикулярно этой оси на плоскости закреплены две гладкие проводящие шины. На шины, перпендикулярно им, кладут, а затем отпускают без начальной скорости тонкий массивный проводящий стержень. Опыт повторяют, уменьшив угол наклона в \(n=2\) раза. Найти отношение разности потенциалов между шинами через один и тот же промежуток времени после начала движения в этих опытах.

Решение №25023: \(k=sin2\alpha /sin(2\alpha /n)=2cos\alpha \).

Ответ: NaN

Двум одинаковым замкнутым проводникам придали форму кольца и восьмёрки (см. рисунок ниже) и поместили в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. В правом проводнике при изменении магнитного поля наводится ЭДС индукции равная \(E=2,5\) В. Найти ЭДС индукции в левом проводнике, если радиусы окружностей \(O_{1}\) и \(O_{2}\) относятся как \(3:1\).

Решение №25024: Решение. При одинаковом изменении магнитной индукции на \(\Delta B\) за время \(\Delta t\) в левом и правом контуре вследствие разной площади и формы контуров возникают разные ЭДС индукции \(E_{0}\) и \(E\) соответственно. По закону электромагнитной индукции \(\left| E_{0}\right|=\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}=\frac{\Delta B\cdot S}{\Delta t}=\frac{\Delta B\cdot \pi R^{2}}{\Delta t}\), (1) где \(R\) — радиус левого кольца. Правый контур представляет собой две перекрещенные окружности, в результате чего в каждой из них наводится ЭДС индукции \(E_{1}\) и \(E_{2}\) навстречу друг другу. Тогда результирующая ЭДС индукции \(E\): \(\left| E\right|=\left| E_{1}\right|-\left| E_{2}\right|=\frac{\Delta B\cdot S_{1}}{\Delta t}-\frac{\Delta B\cdot S_{2}}{\Delta t}=\frac{\Delta B}{\Delta t}\cdot (S_{1}-S_{2})=\frac{\Delta B}{\Delta t}(\pi R_{1}^{2}-\pi R_{2}^{2})\). (2) Учитывая связь \(R_{1}=3R_{2}\) (3) и тот факт, что длины контуров (левого и правого) равны, получим: \(2\pi R=2\pi R_{1}+2\pi R_{2}=2\pi (R_{1}+R_{2})=2\pi (3R_{2}+R_{2})=8\pi R_{2}\). Откуда \(R=4R_{2}\) (4) Подставим (3) в (2), а (4) в (1): \(\left| E_{0}\right|=\frac{\Delta B\cdot \pi R^{2}}{\Delta t}=\frac{\Delta B\cdot \pi 16R_{2}^{2}}{\Delta t}\). (5) \(\left| E\right|=\frac{\Delta B\cdot \pi ((3R_{2})^{2}-R_{2}^{2})}{\Delta t}=\frac{\Delta B\cdot \pi 8\cdot R_{2}^{2}}{\Delta t}\). (6) Поделив (5) на (6), получим: \(\frac{\left| E_{0}\right|}{\left| E\right|}=2\). Отсюда \(E_{0}=2E=2\cdot 2,5=5\) (В).

Ответ: 5

Почему при радиолокации электромагнитные волны излучаются короткими импульсами, а не непрерывно?

Решение №25025: В промежутках времени между двумя последовательными импульсами излучения система автоматически переключается на прием сигнала, отраженного от цели.

Ответ: NaN

Что произойдет, если заряженный конденсатор соединить сверхпроводящими проводами с незаряженным конденсатором той же емкости?

Решение №25026: При соединении заряженного и незаряженного конденсаторов одинаковой емкости сверхпроводящими проводами возникнут незатухающие колебания.

Ответ: NaN

Разборный школьный трансформатор включен в сеть. К вторичной обмотке подключена нагрузка. Как и почему изменится ток в первичной и вторичной катушках при удалении верхней части сердечника?

Решение №25027: При удалении верхней части сердечника уменьшается коэффициент трансформации и ток в первичной и вторичной обмотках ослабнет.

Ответ: NaN

Почему увеличение дальности радиосвязи с космическими кораблями в два раза требует возрастания мощности передатчика в четыре раза? Почему увеличение дальности радиолокации в два раза требует возрастания мощности передатчика в \(n=16\) раз? Считать, что излучатель радиоволн точечный, а поглощение энергии средой пренебрежимо мало.

Решение №25028: При радиосвязи с космическими кораблями передатчик находятся и на кораблях, подающих активный ответный сигнал, в радиолокации ответный сигнал отражается от цели. Поэтому в радиолокации исходный сигнал проходит вдвое большее расстояние, чем в случае космической радиосвязи, и амплитуда его затухает в два раза сильнее. А поскольку мощность пропорциональна квадрату амплитуды, то отсюда следует, что при увеличении мощности передатчика для космической радиосвязи в 4 раза необходимо увеличить мощность передатчика радиолокации в 16

Ответ: NaN

Почему трансформатор выходит из строя, когда в нем замыкаются накоротко хотя бы два соседних витка?

Решение №25029: Если замкнуть накоротко два соседних витка, то возникнет ЭДС индукции и потечет ток значительной силы. В результате либо провода перегорят, либо нарушится изоляция и возникнут новые короткозамкнутые витки.

Ответ: NaN

Зачем сердечник трансформатора собирают из отдельных пластин?

Решение №25030: Для уменьшения потерь за счет индукционных токов Фуко сердечник трансформатора набирают из отдельных пластин.

Ответ: NaN

Почему трансформатор не работает на постоянном токе?

Решение №25031: Работа трансформатора основана на явлении взаимоиндукции. Поэтому при прохождении переменного тока электрического тока по обмотке трансформатора, возникает магнитный поток, изменяющийся со временем, что и приводит к возникновению ЭДС индукции.

Ответ: NaN

Как изменится сопротивление, оказываемое линейным проводником току высокой частоты, если этому проводнику придать форму соленоида?

Решение №25032: Если проводнику придать форму соленоида, то сопротивление такого проводника току высокой частоты увеличится.

Ответ: NaN

Почему в сетях переменного тока, содержащих большое число приборов значительной индуктивности, например, дросселей, электродвигателей, параллельно этим приборам подключают конденсаторы?

Решение №25033: Для подавления паразитных индукционных токов.

Ответ: NaN

Для чего серебрят провод, идущий на изготовление коротковолновых и ультракоротковолновых контурных катушек?

Решение №25034: Высокочастотные токи идут по поверхности проводника. Серебро хорошо проводит электрический ток. Поэтому для уменьшения сопротивления проводника его поверхность серебрят.

Ответ: NaN

Что нужно для перехода к приему более коротких: сближать или раздвигать пластины конденсатора, включенного в колебательный контур приемника? Как происходит настройка вашего приемника?

Решение №25035: Длина волны обратно пропорциональна расстоянию между пластинами конденсатора. Значит, при переходе к более коротким длинам волн пластины конденсатора надо раздвигать. Настройка приемника производится, как правило, конденсатором переменной емкости. Для хорошего приема необходимо, чтобы приемный колебательный контур был настроен в резонанс с передающим контуром.

Ответ: NaN

Какова взаимосвязь между амплитудами колебаний заряда и напряжения на обкладках конденсатора, силы тока на катушке индуктивности в идеальном колебательном контуре?

Решение №25036: \(q_{m}=CU_{m}\); \(I_{m}=q_{m}\omega _{0}\).

Ответ: NaN

Изобразите схему силовых линий векторов \(E\) и \(B\), в электромагнитном поле при их распространении.

Решение №25037: См. рисунок ниже.

Ответ: NaN

Изобразите графически бегущую электромагнитную волну («моментальный снимок»), или зависимость векторов \(E\) и \(B\) от линейной координаты.

Решение №25038: См. рисунок ниже.

Ответ: NaN

« 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731 732 733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752 753 754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771 772 773 774 775 776 777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791 792 793 794 795 796 797 798 799 800 801 802 803 804 805 806 807 808 809 810 811 812 813 814 815 816 817 818 819 820 821 822 »