Решение задач по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»

Задание:

2. Какова индукция внешнего магнитного поля действующего на проводник

длиной 18 см? Сила действует на проводник в 40 мН, ток в проводнике 2 А.

Проводник расположен под углом 60

вектору индукции магнитного поля.

3. Прямой проводник длиной 24 см помещен в однородное магнитное поле с

индукцией 3,5 Тл, направленной перпендикулярно направлению тока. Сила,

действующая на проводник 2 Н. Найти силу тока, протекающего по

проводнику.

4. Индукция однородного магнитного поля В = 0,5 Тл направлена в

положительном направлении оси X. Найдите модуль и направление силы

Лоренца, действующей на частицу заряженную зарядом в два протона,

движущийся в положительном направлении оси Y со скоростью υ = 1,5·106

м/с (заряд протона равен величине заряда электрона).

1)

50 см = 0,5 м; 500 см3 = 0,0005м3

m = V*p(плотность) = 0,0005*2000 = 1 кг

A (работа) = mgh = 1*10*0,5 = 5 Дж

ОТвет: 5 Дж

2)4 кВт = 4000Вт

5 мин = 300 с

N = A/t

A = N*t = 4000*300 = 1200000 или 1200кДж

ответ: 1200кДж

3)10кВт = 10000Вт; 10 мин = 600 с

N = A/t

N = mgh/t

10000 = m*10*10/600

10000 = 100m/600

6000000 = 100m

m = 60000кг

ОТвет: 60000кг

4)20кДж = 20000Дж

N = A/t

t = A/N

t = 20000/400 = 50 c

ответ: 50 с

5)3кН = 3000Н; 1,5кН = 1500 Н; 50 см = 0,5м

F1/F2 = l2/l1

3000/1500 = l2/0,5

l2 = 1м

1. т.к. рычаг в равновесии, моменты сил равны, значит, на большее плечо будет действовать такая же же, как и на меньшее. на меньшее действует сила 30 * 5 = 150 Н-м (ньютон-метр), а т.к. F1I1 = F2l2, значит, на меньшее плечо действует та же сила.
если М = F*l, то I (плечо, которое нам надо найти) = M/F
М, как мы знаем, 150 Н-м, F — 15Н. дальше все просто. 150/15 = 10
10 см — длина большего плеча.
в СИ будет 0, 1 м

2. чтобы рычаг был в равновесии, нужно, чтоб моменты силы на обоих плечах были равны. для начала надо найти момент силы, действующий на одно из плеч.
М = Fl, где F — сила, I — длина плеча.
М = 0,5 (в СИ) * 100 * 10 = 500 Н-м (Ньютон-метр)
на другое плечо. соответственно, должна действовать та же сила.
нам надо узнать силу, ее можно извлечь из формулы М = Fl
получается F = M/l, где М — момент силы, l — длина плеча
F = 500 / 2, 5 = 200 Н