Домашнее задание №3 к занятию 28.09.2020
Тема: "Электромагнитная индукция"
Попробуйте решить пять задач:
1. По длинным вертикальным проводящим штангам, находящимся на расстоянии l = 10 см друг от друга, может без трения скользить, не теряя электрического контакта и оставаясь перпендикулярной рельсам, проводящая перемычка массой m. Штанги соединены через два резистора с сопротивлением r = 1 Ом и идеальную ЭДС ε = 2,4 В. Сопротивлением остальных участков цепи можно пренебречь. Система находится в горизонтальном постоянном однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл, перпендикулярном плоскости рисунка. Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с2.
1) Чему равна масса перемычки, если при разомкнутом ключе она оказывается неподвижной?
2) После замыкания ключа через некоторое время устанавливается равномерное движение перемычки. Чему равна её скорость υ?
2. Проволочный контур в виде квадрата со стороной, равной а = 5 см и общим сопротивлением R = 0,1 Ом. Часть контура находится в однородном магнитном поле с индукцией В0 = 1 Тл, перпендикулярной плоскости контура. Контур неподвижен и входит в область однородного магнитного поля на глубину b = 2 см. После выключения магнитного поля контур приобретает некоторый импульс. Определите величину и направление этого импульса, полагая, что за время спадания индукции магнитного поля смещение контура пренебрежимо мало. Самоиндукцией контура пренебречь.
3. В магнитном поле с большой высоты падает кольцо, имеющее диаметр d и сопротивление R. Плоскость кольца всё время горизонтальна. Найдите установившуюся скорость падения кольца, если индукция поля изменяется с высотой по закону В = B0(1 + αh).
4. На гладкой горизонтальной поверхности расположено тонкое непроводящее кольцо массой m, вдоль которого равномерно распределён заряд Q. Кольцо находится во внешнем однородном магнитном поле с индукцией B0, направленной перпендикулярно плоскости кольца. Внешнее магнитное поле выключают.
1) По какой причине (указать механизм) кольцо начнёт вращаться?
2) Найти угловую скорость вращения кольца после выключения магнитного поля.5. Оцените минимальный размер округлого астероида, который не сможет покинуть космонавт, подпрыгнув изо всех сил.
Полезные статьи:
1. Асламазов Л., Электромагнитная индукция (№7,1972)
2. Козел С., Электромагнитная индукция. (№6,1986)
3. Можаев В., Электромагнитная индукция. (№3,1995)
