Societatea fizică și matematică în liceu - sarcini de mare complexitate

Sarcinile de mare complexitate. DC. Electromagnetism.

1) Într-un câmp magnetic omogen cu inducție B = 60 T. zona de cadru este S = 40 cm 2. Primul cadru este perpendicular pe liniile de inducție apoi activate N = 1/8 rândul său. Care este schimbarea în flux magnetic F D penetrant contur? Imaginați-vă răspunsul în unități SI.

Fluxul magnetic penetrante cadru la diferite unghiuri de rotație:

2) Un cadru de sârmă sub forma unui triunghi isoscel cu laturile a = 5 cm și b = baza de 6 cm plasate într-un câmp magnetic în planul desenului. Ceea ce curentul curge prin cadru, în cazul în care inducția B = 2 T pe cadru acționează cuplul M = 2,4 x mN m? Imaginați-vă răspunsul în unități SI.

Pe cadru este cuplul valabil și maxim (α = 0 până la 90):

Dimensiunea cadrului determinat prin formula Heron

Societatea fizică și matematică în liceu - sarcini de mare complexitate
3) Într-un ciclotron (vezi. Fig.) Este menținută prin diferența de potențial U între Dees, egală cu 500 V. Care este raza R a ionului finite orbita beriliu Be ++. în cazul în care se mișcă într-un câmp magnetic cu inducție B = 1,53 T, a trebuit să facă N = 5 x april 10 rpm? Beriliului ion de masă m este de 1,5 x 10-26 kg. Imaginați-vă răspunsul în unități SI.

Energia cinetică a ionilor în orbita finală este:

Conform legii de conservare a energiei, această energie este primit ioni în decalajul dintre Dees, ca urmare a acțiunii lor asupra câmpului electric de accelerare (de 2 ori pe revoluție)

Particulele care se deplasează într-un câmp magnetic cu o accelerație centripetă a forței Lorentz. 2 Conform legii lui Newton

4) Există două fire de lungime egală, dar de altă secțiune pătrată făcută din același material. D1 secțiune laterală a primului sârmă este de 1 mm, al doilea - d2 = 4 mm. Pentru a se topi prima sârmă prin ea pentru a sări peste I1 curent = 10 A. Se determină concentrația I2 curent. care trebuie să fie trecut printr-un al doilea fir, astfel încât acesta se topește. Să presupunem că cantitatea de căldură în mediul care își încetează activitatea timp de 1 secundă, se supune unde S - suprafața firului, T - temperatura firului, Tav - temperatura ambiantă, departe de sârmă, k - factorul de proporționalitate este aceeași pentru ambele fire. Imaginați-vă răspunsul în unități SI.

Conform legii Joule - lui Lenz în cazul în care - rezistența firului.

Scriem expresia pentru curenții de ieșire termice

Conform problemei puterea termică disipată în mediul conductor încălzit este

Presupunem că căldura radiază doar suprafața laterală a firului, astfel cum l >> d adică

Din starea de echilibru termic, cablul furnizat la energia electrică trebuie să fie egală cu puterea disipată în conductorul de mediu încălzit, adică

Apoi, relația trebuie să dețină pentru două conductoare:

Cu privire la (1) și (2), obținem

Societatea fizică și matematică în liceu - sarcini de mare complexitate
5) Deoarece solenoidul cilindric lung de înfășurare raza r = 0,1 m fluxurile de curent continuu, în interiorul solenoidul creează un câmp magnetic uniform B = 0,02 Tesla. Între bobinele solenoidului parcurși în ea radial (perpendicular pe axa solenoidului) protonului cu o viteză de υ = 2 x May 10 m / s) .Otklonyayas într-un câmp magnetic, un proton, după ceva timp solenoid la stânga. Se determină timpul mișcării t de protoni în cadrul solenoid. Imaginați-vă răspunsul în microsecunde, și rotunjite la o zecimală.

Proton, se deplasează într-un câmp magnetic al solenoidului, descrie un cerc de rază:

Deoarece raza de protoni egală cu raza traiectoriei solenoid, și a zburat radial și perpendicular pe axa, apoi, protonul din solenoid se va deplasa doar un sfert de cerc.

Calea traversat de proton,

Pe circumferința protonului se mișcă uniform, atunci

Societatea fizică și matematică în liceu - sarcini de mare complexitate
6) diapozitive MN jumper-a lungul a două ghidaje verticale sub acțiunea gravitației și forța elastică cauzată de tensiunea (contracție) a rigidității primăvară k. capetele verticale de primăvară ale arcurilor sunt izolate de curentul electric. Capătul inferior al arcului este atașat la mijlocul podului. Lungimea săritor L. masa m. Deasupra circuitul este scurtcircuitat la condensatorul C. Întregul sistem este amplasat într-un câmp magnetic omogen cu inducție B. Ce va pod perioada de oscilație. conductoare de rezistență și forțele de frecare neglijate.

Conform legii a doua a lui Newton:

în cazul în care I - curentul indus. Găsiți-l cu ajutorul legii lui Faraday:

Prin definiție, puterea actuală

Apoi, ecuația (1) este o ecuație diferențială a oscilatorului armonic unde
Prin urmare, perioada de oscilație

1,420,911 de vizitatori unici