Задачи на тему "Магнитное поле" с решением

Содержание:

15 августа 2023
5 минут
103 519

В сегодняшней статье разберем несколько общих задач на тему «Магнитное поле».

Хотите свежих новостей и полезной информации для студентов любых специальностей? Подпишитесь на наш телеграм. А чтобы получить скидку на наши услуги, загляните на наш второй канал, там много приятных сюрпризов!

Магнитное поле: задачи с решением

Как решать задачи на тему «Магнитное поле»? Так же, как и все остальные. Специально для вас мы подготовили общую памятку по решению физических задач и собрали воедино полезные формулы по всем темам. Пользуйтесь и не благодарите!

Задача на магнитное поле №1

Условие

Какова магнитная индукция в центре кругового проводника радиусом 20 см, если сила тока в проводнике равна 4 A. Проводник находится в вакууме.

Решение

Это задача на закон Био-Савара Лапласа. Согласно этому закону, магнитная индукция в центре кругового витка с током определяется по формуле:

$B = \frac{μ μ_{0} I}{2 r}$

Подставим значения и вычислим:

$B = \frac{1 \cdot 1, 25 \cdot 10^{- 6} \cdot 4}{{(0, 2)}^{2}} = 125 м к Т л$

Ответ: 125 мкТл.

Задача на магнитное поле №2

Условие

Через контур проводника сопротивлением 0,06 Ом проходит магнитный поток, который за 4 секунды изменился на 0,012 Вб. Найдите силу тока в проводнике, если изменение потока происходит равномерно.

Решение

Это задача на закон электромагнитной индукции. В данном случае силу тока можно выразить через закон Ома:

$I = \frac{ε_{i}}{R}$

ЭДС самоиндукции, по закону Фарадея:

$ε_{i} = |\frac{- ∆ Ф}{∆ t}|$

Подставляем выражение для ЭДС в формулу для силы тока, и вычисляем:

$I = |\frac{- ∆ Ф}{∆ t}| \frac{1}{R} = \frac{0, 012 \cdot 1}{4 \cdot 0, 06} = 0, 05 А$

Ответ: 0,05 А.

Задача на магнитное поле №3

Условие

Заряд 0,004 Кл, движется в магнитном поле с индукцией 0,5 Тл со скоростью 140 м/с под углом 45 градусов к вектору магнитной индукции. Какая сила действует на заряд?

Решение

Это задача на нахождение силы Лоренца, т.е. силы, с которой магнитное поле действует на движущийся электрический заряд. По определению, сила Лоренца равна:

$F = q v B \cdot \sin α$

Подставим значения и вычислим:

$F = 0, 004 \cdot 140 \cdot 0, 5 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 0, 19 Н$

Ответ: 0,19 Н.

Задача на магнитное поле №4

Условие

Соленоид длиной l=0,4 м содержит 800 витков, сопротивление его обмоток равно 120 Ом, а напряжение на концах обмотки равно 60В. Какова магнитная индукция поля внутри соленоида?

Решение

Это задача на теорему о циркуляции магнитного поля. Согласно этой теореме:

$\oint B d l = μ_{0} \sum_{i} I_{i} B l = μ_{0} I N$

Силу тока найдем из закона Ома:

$I = \frac{U}{R}$

Теперь выразим индукцию и рассчитаем:

$B = \frac{μ_{0} I N}{l} = \frac{μ_{0} U N}{R l} = \frac{1, 25 \cdot 10^{- 6} \cdot 40 \cdot 800}{120 \cdot 0, 4} = 833 м к Т л$

Ответ: 833 мкТл.

Задача на магнитное поле №5

Условие

С какой силой однородное магнитное поле действует на проводник длиной 10 см, если сила тока в нем 150 мА. Проводник расположен под углом 45 градусов к вектору магнитной индукции. Магнитная индукция составляет 0,4 Тл.

Решение

Это задача на нахождение силы Ампера, то есть силы, с которой магнитное поле действует на проводник с током. По определению, сила Ампера равна:

$F = I B l \sin α$

Подставим значения, и вычислим:

$F = 150 \cdot 0, 4 \cdot 0, 1 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 4, 5 Н$

Ответ: 4,5 Н.

Нужно больше задач? В нашем блоге есть целая подборка по разным темам:

Вопросы на тему «Магнитное поле»

Вопрос 1. Что такое магнитное поле?

Ответ. Магнитное поле - это особый вид материи, проявляющий себя действием на движущиеся электрические заряды (токи) и тела, обладающие магнитным моментом.

Вопрос 2. Как возникает магнитное поле?

Ответ. Магнитное поле порождается движущимися зарядами и постоянными магнитами.

Почитайте в нашем блоге отдельную статью про магнитное поле Земли.

Вопрос 3. Как магнитное поле проявляет себя?

Ответ. Магнитное поле действует на движущиеся заряды с определенной силой, называемой силой Лоренца.

Вопрос 4. По какой траектории будет двигаться заряд, влетая в магнитное поле?

Ответ. Когда движущийся заряд попадает в магнитное поле, на него начинает действовать сила Лоренца, выполняющая роль центростремительной силы. Таким образом, заряд будет двигаться по окружности.

Вопрос 5. Как магнитное поле изображают графически?

Ответ. Магнитное поле изображают с помощью силовых линий.

Проблемы с решением задач? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис в любое время!

Мы поможем сдать на отлично и без пересдач

Смотреть все услуги

Автор: Иван

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Задачи на тему «Магнитное поле» с решением

Магнитное поле: задачи с решением

Задача на магнитное поле №1

Задача на магнитное поле №2

Задача на магнитное поле №3

Задача на магнитное поле №4

Задача на магнитное поле №5

Вопросы на тему «Магнитное поле»

Посмотрите примеры наших работ