Задачи для самостоятельного решения. 93. Зная, что напряженность однородного магнитного ноля в вольфраме , определить магнитную индукцию поля

93. Зная, что напряженность однородного магнитного ноля в вольфраме , определить магнитную индукцию поля, обусловленную намагничиванием.

О т в е т: В = 4π∙10^-6 Тл.

94. Найти магнитную восприимчивость платины, зная, что ее удельная магнитная восприимчивость κ_уд = 1,23 ·10^-8 м³/кг.

О т в е т: κ_m = 2,4∙10^-9 м³/моль

95. В однородное поле внесен длинный круглый стержень, сделанный из алюминия. Определить, сколько процентов суммарного магнитного поля в этом стержне приходится на долю внутреннего магнитного поля.

О т в е т: Определяется магнитной восприимчивостью алюминия, а это очень малая величина.

96. Определить намагниченность J_m тела при насыщении, если магнитный момент каждого атома равен магнетону Бора μ_Б, а концентрация атомов n = 6. 10²⁸ м^-3.

О т в е т: J_m ~ 0,7 А/м

97. Момент импульса орбитального движения электрона в атоме водорода L₀ = 1,83 ∙10^-34 Дж · сек. Определить, орбитальный магнитный момент.

О т в е т: p_m = 1,61∙10^-23 А∙м².

98. Атом водорода находится в магнитном поле с индукцией В = 1 Тл. Вычислить магнитный момент p_m, обусловленный прецессией электронной

орбиты. Принять, что среднее расстояние электрона от ядра равно , где r₀ - радиус, первой боровской орбиты.

О т в е т: p_m = 1,31∙10^-29 A∙м².

99. Найти угловую скорость прецессии атома, находящегося в P -состоянии, в магнитном поле напряженностью Н = 796 А/м.

О т в е т: ω_L = 8,8∙10⁷ рад/с.

100. Определить величину максимальной энергии взаимодействия атома в состоянии ¹D с магнитным полем напряженностью 7,96∙10⁵ А/м.

О т в е т: W_L = 1,4∙10^-4 эВ.

101. Ток 10 А идет по полой металлической трубе, радиус которой 5 см. Найти индукцию магнитного поля на расстояниях r₁ = 10 см и r₂ = 1 см от оси трубы. Построить график зависимости B=f(r).

О т в е т: В₁ =2∙10^-5 Т; В₂ = 0.

102. Найти циркуляцию вектора Н в двух случаях, изображенных на рис. 103, если сила тока в обоих проводниках I =8 А.

О т в е т: В первом случае , а во втором ,так как для второго контура L₂ оба тока положительны.

103. Hа соленоид с полым картонным сердечником в виде тора с прямо­угольным поперечным сечением размером 3x5 см навита обмотка из N = 500 витков, обтекаемая током I = 2,4 А. Определить максимальное и минимальное значения индукции магнитного поля внутри тороида и магнитный поток системы, используя закон полного тока.

О т в е т: В_mах = 4,8∙10^-3 Т; В_min = З∙10^-3 Т; Ф = 5,65∙10^-6 Вб.

104. Внутри достаточно длинного круглого железного стержня магнитный поток равномерно возрастает со скоростью 1 Вб/с. Стержень окружен витком проволоки, замкнутым на гальванометр. Сопротивление витка и гальванометра равно 1 Ом. Каковы величина и направление тока в витке?

О т в е т: Индукционный ток равен 1 А.

105. Найти ток смещения в плоском конденсаторе, пластины которого площадью S раздвигаются со скоростью v, оставаясь параллельными друг другу, если: а) заряды q остаются постоянными; б) разность потенциалов U остается постоянной. Что изменится, если пластины будут сближаться? Расстояние между пластинами d малое по сравнению с их размерами.

О т в е т: В первом случае при q = const I_см = 0; при .

Во втором случае изменится знак тока смещения.

106. Средняя скорость изменения магнитного потока в бетатроне, рассчитанном на энергию T = 60 МэВ, составляет 50 Вб/с. Определить: 1) число оборотов электрона на орбите за время ускорения; 2) путь, пройденный электроном, если радиус орбиты r₀ = 20 см; 3) время ускорения .

О т в е т: N = l,2∙10⁶ оборотов; l =1,5∙10⁶ м.

107. Электрон в бетатроне движется по орбите, радиус которой r₀ = 0,4 м, и приобретает за один оборот кинетическую энергию Т =20 эВ. Вычислить скорость изменения магнитной индукции , считая скорость в течение интересующего нас промежутка времени постоянной.

О т в е т: = 40 Т/с.

Поиск по сайту: