Fizikai és Matematikai Társaság középiskolában - nagy komplexitású feladatok

A feladatok nagy komplexitású. DC. Elektromágnesesség.

1) A homogén mágneses mező indukciós B = 60 T. keret területe S = 40 cm 2. Az első keret merőleges vonalak indukciós aztán annak N = 1/8 fordulattal. Mi változik a mágneses fluxus D átható kontúr? Képzeld válasz SI egységekben.

A mágneses fluxus behatol a keret különböző szögekben való forgatás:

2) A drótváz formájában egyenlő szárú háromszög oldala a = 5 cm, és b = bázis 6 cm helyezünk egy mágneses mező a a rajz síkjában. Mi I áram folyik keresztül a keret, ha az indukciós B = 2 T a keretre hat nyomaték M = 2,4 × mN m? Képzeld válasz SI egységekben.

A keret érvényes, és a maximális nyomaték (α = 0-tól 90):

Keret mérete határozza meg a képlet Heron

3) Egy ciklotron (lásd. Ábra.) Által fenntartott a potenciális különbség U közötti Dees, egyenlő 500 V. Mi a sugara R a véges ion pályára berilliumot ++. ha mozog egy mágneses mező indukciós B = 1,53 T, volt, hogy N = 5 × 10 április rpm? Berillium ion m tömegű 1,5 × 10-26 kg. Képzeld válasz SI egységekben.

A mozgási energia az ionok a végső pálya:

A törvény szerint az energiamegmaradás, az energia érkezik ionok közötti rés dees, ennek eredményeként az akció a gyorsuló elektromos mező (2-szer egy forradalom)

Mozgó részecskék a mágneses térben a centripetális gyorsulás a Lorentz-erő. 2 szerint Newton

4) Két vezetékek azonos hosszúságú, de különböző négyzet keresztmetszetű készült ugyanabból az anyagból. D1 oldalán szakaszban az első huzal 1 mm, a második - d2 = 4 mm. Annak érdekében, hogy olvad az első vezetéket át rajta, hogy kihagyja aktuális I1 = 10 A. Határozzuk meg az erejét a jelenlegi I2. amelyet át kell haladniuk egy második huzal, úgy, hogy elolvad. Tegyük fel, hogy a hőmennyiség a kimenő környezetben 1 másodpercig, engedelmeskedik ahol S - a felülete a huzal, T - a hőmérséklet a huzal, Tav - környezeti hőmérséklet-re a huzal, k - arányossági tényező ugyanaz mindkét huzalok. Képzeld válasz SI egységekben.

A törvény szerint a Joule - Lenz, ahol - az ellenállás a vezetéket.

Írunk a kifejezés a hőteljesítmény áramok

A feladat szerint szétszórt hőteljesítmény a környezetben fűtött vezeték

Azt feltételezzük, hogy a hőt sugároz csak az oldalán a huzal felületén, mint L >> d azaz

A feltétele termikus egyensúly, a vezeték tartozik, hogy az elektromos energia egyenlőnek kell lennie a disszipált teljesítmény a fűtött környezetben vezeték, azaz a

Ezután a összefüggésnek kell tartani a két vezeték:

Ami a (1) és (2), megkapjuk

5) Mivel a hosszú hengeres mágnesszelep tekercs sugara r = 0,1 m közvetlen áram folyik, belsejében a szolenoid létrehoz egy homogén mágneses mező B = 0,02 Tesla. Között a szolenoid tekercs repült bele sugárirányban (tengelyére merőlegesen a mágnesszelep) proton sebességgel υ = 2 × 10 máj m / s) .Otklonyayas mágneses mezőben, egy proton egy idő után elhagyta mágnesszelep. Határozzuk meg a t időt proton mozgását a mágnesszelepet. Képzeld válasz mikroszekundumban, lekerekített, egy tizedesjegy pontossággal.

Proton, mozgó mágneses mező a szolenoid, leírja a körön:

Mivel a proton sugara egyenlő a sugara a pályáját a mágnesszelep, és ez repült sugárirányban és tengelyére merőlegesen, akkor, a proton a mágnesszelep fog mozogni csak negyede kört.

Az útvonal által átjárt a proton,

A kerülete a proton mozog egyenletesen, majd

6) MN jumper csúszik két függőleges alatt a gravitáció és a rugalmas erő okozta feszültség (kontrakció) a rugó merevsége k. Tavaszi függőleges végén a rugók vannak szigetelve a villamos áram. Az alsó végén a rugó csatlakozik a közepén a híd. Jumper L hossz m tömeget. Fent áramkör rövidzárlatos C kondenzátort Az egész rendszer található, homogén mágneses mező indukció B. Mi lesz áthidalni rezgési periódus. Ellenállás karmesterek és súrlódási erők elhanyagolt.

Szerint a Newton második törvénye:

ahol I - indukált áram. Helye segítségével Faraday-törvény:

A definíció szerint a jelenlegi ereje

Ezután az (1) egyenlet egy differenciálegyenlet a harmonikus oszcillátor, ahol
Következésképpen az időszak oszcilláció

1.420.911 egyedi látogató