Сила Ампера

Виталик к верхнему концу вертикальной медной трубки прикрепил динамометр, а затем бросил в трубку постоянный магнит, удерживая при этом динамометр и не касаясь трубки. Оказалось, что в течение почти всего времени падения магнита в трубке показания динамометра оказываются больше на величину, равную силе тяжести, действующей на магнит (считайте, что колебания не возникают).

1. Объясните, почему меняются показания динамометра, основываясь на известных Вам физических законах.

2. Докажите, что магнит большую часть времени движется с постоянной скоростью.

Прямолинейный проводник длиной по которому протекает ток помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции На проводник действует сила Ампера, равная 0,2 Н. Каким станет модуль силы Ампера, если увеличить силу тока в 2 раза?

Ответ: Н

Нихромовый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Вблизи проводника находится южный полюс постоянного магнита (см. рисунок). Ползунок реостата плавно перемещают влево.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1. Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом вблизи проводника АБ, направлены влево.

2. Сила натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уве​­ли­чи­ва­ется.

3. Сила Ампера, действующая на проводник АБ, уве­ли­чи­ва­ется.

4. Сопротивление внешней цепи уве​ли​чи​ва​ется.

5. Сила тока, протекающего через проводник АБ, умень­ша­ется.

Ответ:

По двум вертикальным проводящим рейкам AB и CD (cм. рисунок), находящимся на расстоянии и соединенным сопротивлением под действием силы тяжести начинает скользить проводник, длина которого и масса Система находится в однородном магнитном поле, индукция которого перпендикулярна плоскости рисунка. Какова установившаяся скорость движения проводника, если сопротивлением самого проводника и реек, а также трением можно пренебречь?

Вдоль наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол проложены рельсы, по которым может скользить проводящий стержень массой кг. Какой минимальной величины ток нужно пропустить по стержню, чтобы он оставался в покое, если вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией , направленной вертикально? Коэффициент трения стержня о рельсы расстояние между ними

Проволочная рамка движется в неоднородном магнитном поле с силовыми линиями, выходящими из плоскости листа, в случае со скоростью в случае со скоростью (см. рисунок).

Плоскость рамки остается перпендикулярной линиям вектора магнитной индукции. Выберите все верные утверждения из приведенного ниже списка.

1) Ток возникает в рамке в обоих случаях.

2) При увеличении скорости во втором случае сила тока в рамке не изменится.

3) Ток не течет в рамке ни в одном из случаев.

4) Ток течет в рамке только в первом случае.

5) При изменении направления движения рамки в первом случае на противоположное направление тока в рамке также сменится на противоположное.

Ответ:

П-образные проводящие рельсы, расположенные в вертикальной плоскости, замкнуты на конденсатор емкостью По рельсам может скользить без трения и без потери контакта горизонтальный стержень массой и длиной (см. рисунок). В начальный момент скорость стержня равна нулю. События разворачиваются в горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией За какое время стержень опустится на расстояние Сопротивлением стержня и рельсов пренебречь.

Проволочная квадратная рамка массой падает, оставаясь в вертикальном положении, в неоднородном магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости рамки (см. рисунок). Через некоторое время скорость рамки перестает изменяться. Определите установившуюся скорость рамки если известно, что индукция магнитного поля нарастает по линейному закону , где — постоянный коэффициент, а координатная ось направлена вертикально вниз. Сопротивление проволоки, из которой изготовлена рамка, равно сторона рамки

Квадратная рамка из тонкого медного провода помещена в сильное однородное магнитное поле, индукция которого перпендикулярна плоскости рамки. В точках и к рамке подключен источник постоянного тока с ЭДС (см. рисунок). Во сколько раз изменится модуль силы Ампера, действующей на рамку, если подключить ее к этому же источнику в точках и Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением подводящих проводов можно пренебречь. Силу Ампера, действующую на источник и подводящие провода, не учитывайте.

Прямолинейный проводник длиной по которому протекает ток помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции Во сколько раз увеличится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину уменьшить в 1,5 раза, силу тока в проводнике увеличить в 6 раз, а индукцию магнитного поля поддерживать прежней?

Ответ: раз(а)

Прямолинейный проводник длиной 40 см, по которому течёт ток силой 2,5 А, расположен в однородном магнитном поле с индукцией 5 мТл перпендикулярно линиям индукции. Определите силу Ампера, действующую на проводник со стороны магнитного поля.

Ответ: мН

Прямолинейный проводник длиной 40 см, по которому течёт ток силой 2,5 А, расположен в однородном магнитном поле с индукцией 5 мТл вдоль линий индукции. Определите силу Ампера, действующую на проводник со стороны магнитного поля.

Ответ: мН

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией (рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике (рис. б). Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

1. В течение первых 6 с индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.

2. В интервале времени от 0 до 4 с лампочка горит наиболее ярко.

3. В момент времени сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.

4. Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от 4 до 8 с.

5. Индукционный ток в интервале времени от 6 до 12 с течёт в одном направлении.

Ответ:

На шероховатой плоскости, наклоненной под углом к горизонту, находится однородный цилиндрический проводник массой и длиной (см. рисунок). По проводнику пропускают ток в направлении «от нас», за плоскость рисунка. Вся система находится в направленном вертикально вниз однородном магнитном поле с индукцией При какой силе тока цилиндр будет оставаться на месте, не скатываясь с плоскости и не накатываясь на нее?

Металлический стержень длиной и массой подвешенный на двух параллельных проводящих нитях длиной располагается горизонтально в однородном магнитном поле с индукцией как показано на рисунке. Вектор магнитной индукции направлен вертикально. На какой максимальный угол отклонятся от вертикали нити подвеса, если по стержню пропустить ток силой 10 А в течение 0,1 с? Угол отклонения нитей от вертикали за время протекания тока мал.

Проводник массой и длиной подвешен к диэлектрику с помощью двух одинаковых проводящих пружин общей жесткостью Однородное магнитное поле с индукцией направлено перпендикулярно плоскости чертежа. К верхним концам пружины присоединен конденсатор емкостью Пренебрегая сопротивлением, собственной индуктивностью и емкостью проводников, определить период колебаний системы в вертикальной плоскости.

Квадратную рамку из медной проволоки со стороной и сопротивлением перемещают вдоль оси по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка успевает пройти между полюсами магнита и оказаться 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 направленную вдоль оси Чему равна суммарная работа внешней силы за время движения рамки? Ширина полюсов магнита магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция

Медное кольцо на горизонтальном коромысле поворачивается вокруг вертикальной оси под действием движущегося магнита Установите соответствие между направлением движения магнита, вращением коромысла с кольцом и направлением индукционного тока в кольце. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

По прямому горизонтальному проводнику длины 1 м с площадью поперечного сечения 1,25·10^–5 м², подвешенному с помощью двух одинаковых невесомых пружинок с коэффициентами упругости 100 Н/м, течёт электрический ток При включении вертикального магнитного поля с индукцией проводник отклонился от исходного положения так, что оси пружинок составляют с вертикалью угол (см. рисунок). Абсолютное удлинение каждой из пружинок при этом составляет 7·10^–3 м. Найдите силу тока в проводе. (Плотность материала проводника 8·10³ кг/м³.)

Проводник АБ подвешен на тонких проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Снизу к проводнику подносят северным полюсом постоянный магнит. В какую сторону начнёт двигаться проводник сразу после замыкания ключа К? Опираясь на законы механики и электродинамики, объясните, почему это произойдёт.

Квадратная рамка со стороной подключена к источнику постоянного тока серединами своих сторон так, как показано на рисунке. На участке AC течет ток Сопротивление всех сторон рамки одинаково. В однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости рамки, результирующая сила Ампера, действующая на рамку, Определите модуль вектора индукции магнитного поля Сделайте рисунок с указанием сил Ампера, действующих на все стороны рамки.

По горизонтально расположенным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой и сопротивлением каждый. Расстояние между рельсами а коэффициент трения между стержнями и рельсами Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией (см. рисунок). Под действием горизонтальной силы, действующей на первый стержень вдоль рельс, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями. Какова скорость движения первого стержня относительно второго? Самоиндукцией контура пренебречь.

На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном вертикальном магнитном поле находится горизонтальный прямой проводник прямоугольного сечения массой (см. рисунок). Плоскость наклонена к горизонту под углом расстояние между рельсами Когда рельсы подключены к источнику тока, по проводнику течёт постоянный ток и проводник поступательно движется вверх по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент трения между проводником и рельсами Чему равен модуль индукции магнитного поля Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на проводник.

Горизонтальный проводник длиной см и массой г равномерно скользит вниз (без трения и без потери контакта) по двум вертикальным шинам в однородном горизонтальном магнитном поле, перпендикулярном проводнику, с индукцией Тл. Внизу шины замкнуты резистором. Параллельно резистору подключен конденсатор емкостью мкФ (см. рисунок). Определите сопротивление резистора, если заряд конденсатора мкКл. Сопротивлением проводника и шин пренебречь.

На двух тонких невесомых нитях горизонтально подвешен прямолинейный проводник массой и длиной По проводнику пропускают ток На какой угол от вертикали отклонятся нити в положении равновесия, если проводник находится в вертикальном магнитном поле с индукцией

Стержень расположен перпендикулярно рельсам, расстояние между которыми см. Рельсы составляют с горизонтом угол Какой должна быть индукция магнитного поля, перпендикулярного плоскости рельсов, чтобы стержень начал двигаться, если по нему пропустить ток силой А? Коэффициент трения стержня о рельсы масса стержня кг.

Три параллельных тонких длинных провода в сечении, перпендикулярной им плоскостью, находятся в вершинах равностороннего треугольника (см. рисунок), и по ним текут в одном направлении одинаковые токи. Во сколько раз изменится по модулю сила Ампера, действующая на единицу длины провода №1 со стороны проводов №№ 2 и 3, если направление тока в проводе №2 изменить на противоположное?

Замкнутое медное кольцо подвешено на длинных нитях вблизи катушки индуктивности, закрепленной на столе и подключенной к источнику постоянного тока (см. рисунок). Первоначально электрическая цепь катушки разомкнута. Как будет двигаться кольцо при замыкании цепи? Ответ поясните, используя физические за­ко­но­мер­ности.

Прямолинейный проводник подвешен горизонтально на двух нитях в однородном магнитном поле с индукцией Вектор магнитной индукции горизонтален и перпендикулярен проводнику. Во сколько раз изменится сила натяжения нитей при изменении направления тока в проводнике на противоположное? Масса единицы длины проводника сила тока в проводнике

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Вблизи проводника справа от него находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1. Сопротивление внешней цепи уменьшается.

2. Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника АБ направлены вправо.

3. Сила тока, протекающего по проводнику АБ, умень­ша­ется.

4. Сила Ампера, действующая на проводник АБ, уве­ли­чи­ва­ется.

5. Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уве­ли­чи­ва­ются.

Ответ:

Прямолинейный проводник длиной по которому протекает ток помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции Во сколько раз увеличится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину увеличить в 4 раза, а индукцию магнитного поля уменьшить в 2 раза? (Сила тока, взаимное расположение проводника с током и линий индукции магнитного поля остаются неизменными.)

Ответ: в раз(а)