Задачи (стр. 3 )

Решение:
Из уравнения следует, что источником вихревого магнитного поля являются токи проводимости и переменное электрическое поле, для которого .

Вольтамперные характеристики активных элементов 1 и 2 цепи представлены на рисунке:

При напряжении 20 В отношение мощностей Р1/Р2 равно …2

Характер зависимости магнитной проницаемости ферромагнетика от напряженности внешнего магнитного поля Н показан на графике …

Электрон влетает в магнитное поле, создаваемое прямолинейным длинным проводником с током в направлении, параллельном проводнику (см. рис.).

При этом сила Лоренца, действующая на электрон, … лежит в плоскости чертежа и направлена влево

Решение:
На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца. В данном случае магнитное поле создается прямолинейным длинным проводником с током I. В соответствии с правилом правого винта (буравчика) вектор магнитной индукции в месте расположения электрона направлен перпендикулярно плоскости чертежа «к нам». Поскольку скорость электрона перпендикулярна вектору магнитной индукции, для нахождения направления силы Лоренца удобно воспользоваться правилом левой руки. Учитывая знак заряда частицы, приходим к выводу, что сила Лоренца лежит в плоскости чертежа и направлена влево.

Электростатическое поле создано системой точечных зарядов.

Вектор напряженности поля в точке А ориентирован в направлении …7

Решение:
Согласно принципу суперпозиции полей напряженность в точке А равна: , где – напряженности полей, создаваемых точечными зарядами , , и в рассматриваемой точке соответственно. На рисунке показаны направления этих векторов.

Величина напряженности поля точечного заряда определяется по формуле , где электрическая постоянная, а r – расстояние от заряда до точки. Учитывая величины зарядов и то, что точка А одинаково удалена от каждого заряда, и сложив попарно векторы и , а также и , видим, что образует диагональ квадрата со стороной, длина которой равна 2Е1. Таким образом, вектор напряженности поля в точке А ориентирован в направлении 7.

Прямоугольная проволочная рамка расположена в одной плоскости с прямолинейным длинным проводником, по которому течет ток I. Индукционный ток в рамке будет направлен по часовой стрелке при ее … поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX

Сила тока в проводящем круговом контуре индуктивностью 100 мГн изменяется с течением времени по закону (в единицах СИ):

Абсолютная величина ЭДС самоиндукции в момент времени 2 с равна ____ ; при этом индукционный ток направлен …0,12 В; против часовой стрелки

Решение:
ЭДС самоиндукции, возникающая в контуре при изменении в нем силы тока I, определяется по формуле: , где L – индуктивность контура. Знак минус в формуле соответствует правилу Ленца: индукционный ток направлен так, что противодействует изменению тока в цепи: замедляет его возрастание или убывание. Таким образом, ЭДС самоиндукции равна . Абсолютная величина ЭДС самоиндукции равна , индукционный ток направлен против часовой стрелки. При этом учтено направление тока в контуре и его возрастание со временем (что следует из заданного закона изменения силы тока).

Электростатическое поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью (– поверхностная плотность зарядов).

Градиент потенциала поля в точке А ориентирован в направлении …3

Решение:
Градиент потенциала в некоторой точке связан с напряженностью поля в этой точке соотношением , поэтому для нахождения направления в точке А необходимо найти направление вектора напряженности поля в этой точке. Вектор напряженности поля бесконечной равномерно заряженной плоскости направлен перпендикулярно плоскости. Если , вектор направлен к плоскости, а вектор – от нее, то есть в направлении 3.

Два одинаковых источника тока соединены последовательно. Если источники соединить параллельно, то сила тока короткого замыкания … увеличится в 2 раза

Решение:
Сила тока короткого замыкания , где и – ЭДС и внутреннее сопротивление батареи, состоящей из двух источников. При последовательном соединении источников , ; здесь и – ЭДС и внутреннее сопротивление одного источника. При параллельном соединении , а . Тогда , .

Поле создано прямолинейным длинным проводником с током I1. Если отрезок проводника с током I2 расположен в одной плоскости с длинным проводником так, как показано на рисунке, то сила Ампера … лежит в плоскости чертежа и направлена влево

Решение:
На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера. В данном случае магнитное поле создается прямолинейным длинным проводником с током I1. В соответствии с правилом правого винта (буравчика) вектор магнитной индукции в месте расположения отрезка проводника с током I2направлен перпендикулярно плоскости чертежа «от нас». В случае прямолинейного отрезка проводника с током в перпендикулярном проводнику магнитном поле для нахождения направления силы Ампера удобно воспользоваться правилом левой руки, согласно которому сила Ампера лежит в плоскости чертежа и направлена влево.

На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени:


Отношение заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за двадцать секунд, к заряду, прошедшему за последние пять секунд, равно …7
Решение:
По определению сила тока в цепи . Отсюда , где – заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за бесконечно малый промежуток времени . Заряд, прошедший за определенный промежуток времени, можно определить по формуле . Используя геометрический смысл определенного интеграла, найдем и Следовательно,