POLE MAGNETYCZNE - 1

1. Oblicz wartość wektora indukcji magnetycznej w odległości 5 cm od prostoliniowego przewodnika, przez który płynie prąd o natężeniu 5A

2. Cząstka o masie m i ładunku q porusza się prostopadle do linii pola magnetycznego o indukcji B. Okres obiegu cząstki wyraża wzór:

A.
B.
C.
D.
E.

3. Oblicz, jaka jest wartość natężenia prądu płynącego przez kołowy przewodnik o promieniu 10 cm, jeżeli w środku tego koła indukcja pola magnetycznego ma wartość 2·10^-5 T.

4. 
   W odległości 2 cm od prostoliniowego przewodnika z prądem wartość indukcji magnetycznej wynosi B. Oblicz, w jakiej odległości od przewodnika wartość indukcji wzrośnie o 25%.

5. Wyznacz zależność, za pomocą której będziesz mógł obliczyć wartość indukcji pola magnetycznego wytworzonego przez przewodniki ustawione prostopadle do płaszczyzny rysunku w punkcie A, znajdującym się na osi trzech przewodników w środku między przewodnikiem I i 2I

6. Przez zwojnicę posiadającą 1000 zwojów i mającą długość 10 cm płynie prąd. Oblicz wartość natężenia tego prądu, jeżeli wewnątrz zwojnicy zostało wytworzone pole magnetyczne o indukcji, której wartość wynosi 0,025 T.

7. Przez dwa równoległe przewodniki płyną prądy I i 3I. Zwroty prądów są przeciwne. Przewodniki te umieszczone są w odległości r od siebie. Zapisz formułę matematyczną, za pomocą której będziesz mógł wyznaczyć wartość wektora indukcji magnetycznej w punkcie A znajdującym się w płaszczyźnie obu przewodników pośrodku między nimi.

8. Elektron poruszający się z prędkością 10⁴ m/s wpada w jednorodne pole magnetyczne prostopadle do linii pola magnetycznego o indukcji 10^-5 T. Oblicz wartość siły Lorenza działającej na ten ładunek.

9. Oblicz z jaką częstotliwością powinien poruszać się elektron po okręgu o promieniu 0,1 m w polu magnetycznym, aby w środku toru kołowego powstała dodatkowa indukcja o wartości 10^-20 T.

10. Energia elektronu poruszającego się w cyklotronie wynosi 10MeV. Podaj wartość tej energii w dżulach. Jaką prędkość ma elektron?

11. Proton porusza się w płaszczyźnie prostopadłej do linii jednorodnego pola magnetycznego o indukcji 10^-3 T z prędkością 10⁴ m/s. Oblicz wartość przyspieszenia tego protonu uzyskanego pod wpływem działania siły Lorenza.

12. Cząstka α porusza się z prędkością o wartości 10³ m/s po okręgu o promieniu 10 cm prostopadle do linii jednorodnego pola magnetycznego. Oblicz wartość indukcji magnetycznej. Masa protonu równa jest 1,67·10²⁷kg.

13. Elektron wpada w jednorodne pole magnetyczne o indukcji 0,02 T. W polu magnetycznym porusza się po okręgu o promieniu 4 cm. Promień okręgu leży w płaszczyźnie prostopadłej do linii pola magnetycznego. Oblicz energię kinetyczną tego elektronu.

14. 
    
    Pole magnetyczne o indukcji 0,2 T jest ustawione prostopadle płaszczyzny rysunku ze zwrotem skierowanym za płaszczyznę rysunku. W tym polu wisi poziomo przewodnik o masie 0,5 kg i długości 1 m. Oblicz natężenie prądu, jaki należy przepuścić przez przewodnik, aby naciąg nici zmniejszył się dwukrotnie w stosunku do naciągu wywołanego ciężarem przewodnika. Zapisz, w którą stronę (w lewą w prawą) płynie prąd.

15. Ładunkowi dodatniemu q nadano prędkość równoległą do przewodnika prostoliniowego z prądem, zgodnie z kierunkiem natężenia prądu. Ładunek ten:

A. będzie poruszał się po okręgu wokół przewodnika B. zostanie odepchnięty przez przewodnik

C. zatrzyma się na skutek działania przewodnika z prądem D. zostanie przyciągnięty przez przewodnik

E. będzie poruszał się nadal równolegle do przewodnika

16. Weber w jednostkach układu SI to:

A.
B.
C.
D.
E.

17. W odległości 2 cm od prostoliniowego przewodnika z prądem o natężeniu I wartość indukcji magnetycznej wynosi B₁. Jaka musi być długość zwojnicy w prądem o tym samym natężeniu I i 100 zwojach, aby indukcja pola w jej wnętrzu była o 25% większa niż B₁?

18. Pręt o masie 100g i długości 1m wisi poziomo w prostopadłym do niego polu magnetycznym o indukcji 0,2T. Oblicz natężenie prądu, który musiałby płynąć przez pręt, aby siła elektrodynamiczna zrównoważyła siłę ciężkości.

19. Proton po przejściu różnicy potencjałów 50,5kV wpada w jednorodne pole magnetyczne prostopadle do linii pola i zatacza okrąg o promieniu 20cm. Oblicz wartość indukcji pola magnetycznego oraz okres obiegu. Masa protonu równa jest 1,67·10²⁷kg

20. Proton porusza się po okręgu w polu magnetycznym o indukcji B. Jeśli wartość indukcji wzrośnie dwukrotnie, to prędkość kątowa tej cząstki:

A. zmaleje 4 razy B. zmaleje 2 razy C. nie zmieni się D. wzrośnie 2 razy E. wrośnie 4 razy

21. Wielkością fizyczną mającą wymiar
    jest:

A. indukcyjność B. indukcja magnetyczna C. strumień magnetyczny D. moment magnetyczny

22. Bardzo trwały magnes ma dużą:

A. względną przenikalność magnetyczną B. koercję

C. pozostałość magnetyczną D. wartość nasycenia namagnesowania

23. Przez długi pionowy przewodnik z góry na dół płynie prąd I=8 A. W jakiej odległości r od niego natężenie wypadkowego, otrzymanego w wyniku nałożenia się ziemskiego pola magnetycznego i pola prądu, jest skierowane pionowo w górę? Składowa pozioma ziemskiego pola magnetycznego H=0.2 Oe.

24. Obliczyć natężenie pola magnetycznego, wytwarzanego przez odcinek AB prostoliniowego przewodnika z prądem, w punkcie C, leżącym w odległości 5 cm od odcinka, na prostopadłej poprowadzonej przez jego środek. Przez przewodnik płynie prąd 20 A. Odcinek AB przewodnika jest widoczny z punktu C pod kątem 60⁰ .

25. Prąd o natężeniu 20 A przepływając przez pierścień z drutu miedzianego o przekroju S=1 mm² , wytwarza w środku pierścienia natężenie pola magnetycznego H=2.24A/m. Jakie napięcie jest przy one na końcach drutu pierścienia?

26. Dwa równoległe, długie przewodniki prostoliniowe znajduj się w odległości 10 cm od siebie. Przez przewodniki płyną w tym samym kierunku prądy I₁=20 A oraz I₂=30 A. Jaką pracę należy wykonać (na jednostkę długości przewodników), aby rozsunąć te przewodniki do odległości 20 cm?

27. Kołowy obwód jest umieszczony w jednorodnym polu magnetycznym tak, że jego płaszczyzna jest prostopadła do linii sił pola. Natężenie pola magnetycznego jest równe 2000 A/m. W obwodzie o promieniu 2 cm przepływa prąd o natężeniu 2 A. Jaką pracę należy wykonać , aby obrócić obwód o 90⁰ wokół osi pokrywającej się z jego średnicą?

28. Elektron przyspieszony różnicą potencjałów 1000 V wlatuje do jednorodnego pola magnetycznego, prostopadłego do linii sił pola. Indukcja magnetyczna jest równa 10^-3 T. Jak wielkie jest przyspieszenie styczne i normalne elektronu w polu magnetycznym?

29. Proton przyspieszony różnicą potencjałów U=6 kV wlatuje do jednorodnego pola magnetycznego pod kątem Θ=30⁰ do kierunku pola i zaczyna porusza się po spirali. Indukcja pola magnetycznego B=2,5 T. Znaleźć : (1) promień zwoju spirali, (2) skok spirali.

30. Przez prosty przewód o długości 10 cm, umieszczony prostopadle do linii pola magnetycznego o indukcji o wartości 20 mT, płynie prąd o natężeniu 1 A. Jaką wartość ma siła działająca na ten przewód?

31. Przewodami energetycznymi płynie prąd stały o natężeniu 500 A. Jaką siłą działają na siebie odcinki tych przewodów o długości 1 m, jeżeli odległość między nimi jest równa 0,4 m?

32. Elektron wpadł prostopadle do linii w obszar jednorodnego pola magnetycznego o indukcji 50 mT z szybkością 500 m/s. Oblicz wartość siły, jaka zadziałała na ten elektron. e = 1,6 10^-19 C.

33. Elektron został rozpędzony w próżni w polu elektrycznym o różnicy potencjałów 500 V i wpadł prostopadle do linii pola, w jednorodne pole magnetyczne o indukcji o wartości 0,5 T. Oblicz promień okręgu, po jakim będzie się on poruszał w tym polu.

34. Elektron porusza się w próżni po okręgu o promieniu 50 μm w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji 3 T. Oblicz energię kinetyczną elektronu.

35. Jeżeli przez zwojnicę płynie prąd elektryczny, to siły elektrodynamiczne między zwojami:

A. dążą do skrócenia zwojnicy, B. dążą do skrócenia zwojnicy, ale tylko przy prądzie stałym

C. dążą do wydłużenia zwojnicy, D, dążą do wydłużenia zwojnicy, ale tylko przy prądzie stałym.

---