Top-office11.ru

IT и мир ПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Горизонтально расположенный проводник движется равноускоренно 1 тл

Горизонтально расположенный проводник движется равноускоренно 1 тл

Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл. Скорость проводника горизонтальна и перпендикулярна проводнику (см. рисунок). При начальной скорости проводника, равной нулю, проводник переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна 2 В. Каково ускорение проводника?

ЭДС индукции в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле:

Изменение магнитного потока за малое время : где площадь определяется произведением длины проводника на его перемещение за время т. е.

Следовательно, где — скорость движения проводника.

В конце пути длиной скорость проводника ( — ускорение), так что отсюда

Ответ:

Как вы нашли скорость проводника в конце пути? Объясните, пожалуйста, поподробнее. И разве нельзя было в выражении B*l*x/t выразить t как sqrt(2*x/a)? Тогда и ответ получается другой.

Так, как Вы предлагаете, действовать нельзя, и другой ответ тому подтверждение 🙂

Проводник движется равноускоренно, его скорость увеличивается со временем, это приводит к тому, что величина ЭДС между концами проводника не постоянна. Обратите внимание, существенно, что при выводе формулы рассматривается перемещение проводника за малый интервал времени . Так вы находите мгновенное значение ЭДС, ежели попытаться применить эту формулу ко всему времени разгона, Вы получите среднее значение ЭДС,а оно, конечно, отличается от искомой величины.

По поводу второго Вашего вопроса. Здесь используется так называемая формула «без времени»: . Начальная скорость проводника равна нулю . Следовательно к тому времени, когда проводник пройдет 1 м, он приобретет скорость: .

Почему здесь не возникает сила Ампера или сила Лоренца ( действующая на свободные заряды в проводнике) ?

Возникает, конечно, именно она и приводит к появлению ЭДС на концах проводника.

В решении вашей задачи вы приравниваете ЭДС индукции с начала к выражению (BLX)/t (Извините не знаю как писать дельта по этому её я пропускаю ), затем вы приравниваете полученное выражение к BLV, но формула ЭДС=BLV справедлива только при равномерном движении проводника. На мой взгляд для данной задачи будут характерны следующие преобразования формулы ЭДС: ЭДС= Ф/t ; Ф=BS (S- площадь определяемая произведением длинны проводника L на его перемещение X ) перемещение X= (at^2)/2(c учётом что начальная скорость=0) , где а-ускорение и определяется как разность скоростей в промежуток времени(его я взял равным промежутку времени движения в задаче), но так как начальная скорость =0, то а=v/t , где v-конечная скорость тела, подставив получившееся выражение для определения ускорения в выражение для определения перемещения мы получим следующее: X=((V/t)t^2)/2 = Vt/2. Таким образом S=LVt/2 и ЭДС=B(LVt/2)/t=BLV/2. В остальном ваша задача решена правильно, но из-за того что 2 в знаменателе упущена ответ не тот который должен быть. Если посчитаете, что я прав, то исправьте пожалуйста ошибку.

Формула . Она выводится для малого перемещения, в результате получается мгновенная скорость. Дальше мы смотрим только на конечный момент времени, так как про значение напряжения в промежуточные моменты времени нам ничего не известно.

Читать еще:  Gpu ускорение для двухмерного рисования что это

Горизонтально расположенный проводник движется равноускоренно 1 тл

№11.1 Горизонтально расположенный металлический стержень длиной 100 см из состояния покоя начал двигаться равноускоренно в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен вертикально вниз (В = 0,4 Тл). Угол между вектором скорости проводника и вектором магнитной индукции постоянно сохраняется равным 150° (см. рис.). Когда стержень переместился на 3,2 м, ЭДС индукции на концах проводника стала равна 0,8 В. Определите ускорение проводника.

Ответ: Ускорение проводника равно 2,5 м/с 2 .

№11.2 Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном одно­родном магнитном поле. Модуль индукции маг­нитного поля равен 0,5 Тл. Скорость проводника направлена горизонтально, перпендикулярно проводнику. Начальная скорость проводника равна нулю, а его ускорение 8 м/с 2 . Чему равна ЭДС индукции на концах проводника в тот момент, когда он переместился на 1 м?

Ответ: ЭДС индукции на концах проводника в тот момент, когда он переместился на 1 м, будет равна 2 В .

№11.3 Плоская катушка диаметром 6 см, состоящая из 120 витков, находится в однородном магнитном поле, индук­ция которого 6∙10 -2 Тл. Катушка поворачивается вокруг оси, перпендикулярной линиям индукции, на угол 180° за 0,2 с. Плоскость катушки до и после поворота перпендикулярна линиям индукции поля. Чему равно среднее значение ЭДС индукции, возникающей в катушке?

Ответ: ЭДС индукции, возникающая в катушке примерно равна 0,2 В.

№11.4 Плоская горизонтальная фигура площадью S = 0,1 м, ограниченная проводящим контуром, имеющим сопро­тивление R = 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Какой заряд протечёт по контуру за большой про­межуток времени, пока проекция вектора магнитной индукции на вертикаль равномерно меняется с В 1 z = 2 Тл до B 2 z = — 2 Тл ?

Ответ: П ока проекция вектора магнитной индукции на вертикаль равномерно меняется по контуру пройдет заряд 0,8 Кл .

№11.5 Тонкий алюминиевый брусок прямоугольного сечения, имеющий длину L = 0,5 м, соскальзывает из состояния покоя по гладкой наклонной плоскости из диэлектрика в вертикальном магнитном поле индукцией В = 0,1 Тл. Плоскость наклонена к горизонту под углом α = 30°. Продольная ось бруска при движении сохраняет горизонтальное направление. Найдите величину ЭДС индукции на концах бруска в момент, когда брусок пройдет по наклонной плоскости расстояние l = 1,6 м.

Ответ: ЭДС индукции в момент, когда брусок пройдет по наклонной плоскости расстояние l = 1,6 м будет примерно равна 0,17 В.

№11.6 Квадратная рамка со стороной b=5 см изготовлена из медной проволоки сопротивлением R=0,1 Ом. Рамку перемещают по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью V вдоль оси Ох. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка проходит между полюсами магнита и вновь оказывается в области, где магнитное поле отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F , направленную вдоль оси Ох. С какой скоростью движется рамка, если суммарная работа внешней силы за время движения равна A=2,5∙10 -3 Дж? Ширина полюсов магнита d=20 см, магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция B=1 Тл.

Ответ: Рамка движется со скоростью 1 м/с.

Читать еще:  Как разбираться в железе пк

№11.7 Три одинаковых полосовых магнита падают в вертикальном положении одновременно с одной высоты. Первый падает свободно, второй во время падения проходит сквозь незамкнутый соленоид, третий — сквозь замкнутый соленоид. Сравнить время падения магнитов. Ответы обосновать на основании правила Ленца и закона сохранения энергии.

Ответ: первый и второй упадут одновременно, третий упадет позже, чем первый

№11.8 На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с ЭДС источника.

Ответ: Во время перемещения движка реостата показания амперметра будут плавно увеличиваться, а вольтметр будет регистрировать напряжение на концах вторичной обмотки. Когда движок придет в крайнее левое положение и движение его прекратится, амперметр будет показывать постоянную силу тока в цепи, а напряжение, измеряемое вольтметром, окажется равным нулю.

№11. 9 Самолет летит горизонтально со скоростью 900 км/ч. Найдите разность потенциалов, возникающую между концами его крыльев, если модуль вертикальной составляющей магнитной индукции земного магнитного поля 5∙10 -5 Тл, а размах крыльев 12 м.

№1 1 . 1 0 За 5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, убывает с 9 до 4 мВб. Найти ЭДС индукции в контуре.

№1 1 . 1 1 Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде из 2000 витков при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 В.

№1 1 . 1 2 Сколько витков должна содержать катушка с площадью поперечного сечения 50 см 2 , чтобы при изменении магнитной индукции от 0,2 до 0,3 Тл в течение 4 мс в ней возбуждалась ЭДС 10 В?

№1 1 . 1 3 Какой заряд q пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого R = 0,03 Ом, при уменьшении магнитного потока внутри витка на ΔФ = 12 мВб?

№1 1 . 1 4 В магнитное поле индукцией В = 0,1 Тл помещен контур, выполненный в форме кругового витка радиусом R = 3,4 см. Виток сделан из медной проволоки, площадь поперечного сечения которой S = 1 мм 2 . Нормаль к плоскости витка совпадает с линиями индукции поля. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка при исчезновении поля?

№1 1 . 1 5 В витке, выполненном из алюминиевого провода длиной 10 см и площадью поперечного сечения 1,4 мм 2 , скорость изменения магнитного потока 10 мВб/с. Найти силу индукционного тока.

Читать еще:  Как замедлить ускоренное видео

№1 1 . 1 6 Замкнутый проводник сопротивлением R = 3 Ом находится в магнитном поле. В результате изменения этого поля магнитный поток, пронизывающий контур, возрос с Ф1 = 0,002 Вб до Ф2 = 0,005 Вб. Какой заряд прошел через поперечное сечение проводника?

№1 1 . 1 7 Прямоугольный контур, образованный двумя рельсами и двумя перемычками, находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура. Правая перемычка скользит по рельсам, сохраняя надежный контакт с ними. Известны величины: индукция магнитного поля В = 0,1 Tл, расстояние между рельсами l = 10 см, скорость движения перемычки υ = 2 м/c, сопротивление контура R = 2 Ом. Какова сила индукционного тока в контуре?

Ответ: 10 мА.

№1 1 . 1 8 Найти ЭДС индукции в проводнике с длиной активной части 0,25 м, перемещающемся в однородном магнитном поле индукцией 8 мТл со скоростью 5 м/с под углом 30° к вектору магнитной индукции.

№1 1 . 1 9 С какой скоростью надо перемещать проводник под углом 60° к линиям индукции магнитного поля, чтобы в проводнике возбуждалась ЭДС индукции 1 В? Индукция магнитного поля равна 0,2 Тл. Длина активной части 1 м.

№1 1 . 2 0 Горизонтальный проводник движется равноускоренно в вертикальном одно­родном магнитном поле. Модуль индукции маг­нитного поля равен 0,5 Тл. Скорость проводника направлена горизонтально, перпендикулярно проводнику. Начальная скорость проводника равна нулю, а его ускорение 8 м/с 2 . ЭДС индукции на концах проводника в тот момент, когда он переместился на 1 м, равна 2 В. Чему равна длина проводника?

№1 1 . 2 1 Горизонтальный проводник длиной 1м движется равноускоренно в вертикальном одно­родном магнитном поле. Скорость проводника направлена горизонтально, перпендикулярно проводнику. Начальная скорость проводника равна нулю, а его ускорение 6,25 м/с 2 . ЭДС индукции на концах проводника в тот момент, когда он переместился на 2 м, равна 4 В. Чему равен модуль вектора магнитной индукции?

№1 1 . 2 2 В проводнике индуктивностью 5 мГн сила тока в течение 0,2 с равномерно возрастает с 2 А до какого-то конечного значения. При этом в проводнике возникает ЭДС самоиндук­ции 0,2 В. Определите конечное значение силы тока в прово­днике.

№1 1 . 2 3 Какова индуктивность контура, если при силе тока 5 А в нем возникает магнитный поток 0,5 мВб?

№1 1 . 2 4 Какой магнитный поток возникает в контуре индуктивностью 0,2 мГн при силе тока 10 А?

№1 1 . 2 5 Найти индуктивность проводника, в котором при равномерном изменении силы тока на 2 А в течение 0,25 с возбуждается ЭДС самоиндукции 20 мВ.

№1 1 . 2 6 Какая ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменении силы тока в ней на 5 А за 0,02с?

№1 1 . 2 7 В катушке сила тока равномерно увеличивается со скоростью 2 А/с. При этом в ней возникает ЭДС самоиндукции 20 В. Какова энергия магнитного поля катушки при силе тока в ней 5 А?

№11.28 Магнитный поток через контур проводника сопротивлением 0,03 Ом за 2 с изменился на 0,012 Вб. Найдите силу тока в проводнике, если изменение потока происходило равномерно.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector