Закон Ампера

1. Какая сила действует на проводник длиной 8 см в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл, если сила тока в проводнике 4 А, а угол между вектором магнитной индукции и направлением тока 30°?

2. На проводник с активной частью длиной 0,4 м, помещенный в однородное магнитное поле индукцией 0,8 Тл, действует сила 1,6 Н. Определите силу тока в проводнике, если он расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.

3. Определите индукцию магнитного поля, в котором на прямой провод длиной 10 см, расположенный под углом 45° к линиям магнитной индукции, действует сила 0,2 Н, когда по проводнику проходит ток 8 А.

4. На проводник длиной 5 см, по которому идет ток 20 А со стороны магнитного поля с индукцией 0,1 Тл, действует сила 0,05 Н. Определите угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

5. Найдите длину активной части проводника, помещенного в однородное магнитное поле с индукцией 1,2 Тл под углом 60° к линиям магнитной индукции, если при силе тока 6 А на проводник действует сила 0,9 Н.

6. На проводник с током со стороны однородного магнитного поля с индукцией 0,1 Тл действует сила Ампера, равная 3 Н. Чему будет равна сила Ампера, если индукцию магнитного поля увеличить на 0,2 Тл, а силу тока в проводнике и его расположение в магнитном поле оставить без изменений?

7. Магнитное поле образовано наложением двух однородных полей с индукциями 0,3 Тл и 0,4 Тл, силовые линии которых перпендикулярны. Перпендикулярно полям расположен проводник с током в 5 А и длиной 10 см. Определите силу, действующую на проводник со стороны полей.

8. Плоская прямоугольная рамка с числом витков 200 и со сторонами 10 см и 5 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. Какой максимальный вращающий момент может действовать на рамку в этом поле, если сила тока в ней 2 А?

9. Рамка площадью 25 см2, содержащая 100 витков провода, помещена в однородное магнитное поле так, что линии магнитной индукции параллельны плоскости рамки. При величине тока в каждом витке 1 А на рамку со стороны магнитного поле действует момент силы 5·10-3 Н·м. Определите величину вектора индукции магнитного поле.

10. Проводник длиной 10 см с током силой 5 А находится в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл. Угол между направлением тока и вектором магнитной индукции 60°. Определите работу силы Ампера при перемещении проводника на 10 см в направлении действия силы.

11. Прямой проводник, по которому течет ток 5 А, расположен в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл так, что образует угол 30° с линиями индукции. Под действием магнитного поля проводник переместился поступательно в направлении силы Ампера на 0,5 м, и при этом силой Ампера была совершена работа 1 Дж. Найдите длину проводника.

12. На проводник с током со стороны однородного магнитного поля действует сила в 2 раза меньше максимальной. Определите угол между проводником и вектором магнитной индукции.

13. По горизонтально расположенному проводнику длиной 20 см и массой 40 г течет ток 5 А. Найдите минимальную величину индукции магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновешивалась силой Ампера.

14. На тонких нитях висит горизонтально расположенный стержень длиной 2 м и массой 0,5 кг. Стержень находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, силовые линии которого направлены вертикально вниз. На какой угол отклонятся нити от вертикали, если по стержню пропустить ток 5 А?

15. На горизонтальных рельсах, расстояние между которыми 60 см, лежит стержень перпендикулярно им. Определите силу тока, который надо пропустить по стержню, чтобы он начал двигаться. Рельсы и стержень находятся в однородном магнитном поле с индукцией 0,6 Тл, линии индукции поля направлены вертикально вверх. Масса стержня 0,5 кг, коэффициент трения стержня о рельсы 0,1.

16. Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии 0,3 м друг от друга. На них лежит стержень, перпендикулярный рельсам. Какой должна быть индукция магнитного поля, чтобы стержень начал двигаться, если по нему пропустить ток 50 А? Коэффициент трения скольжения о рельсы 0,2. Масса стержня 0,5 кг.

17. В однородном магнитном поле с индукцией 0,89 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции расположен проводник из меди длиной 0,2 м. Определите напряжение, приложенное к проводнику, если его сила тяжести уравновешивается силой Ампера. Плотность меди 8900 кг/м2, удельное сопротивление 1,7·10-8 Ом·м.

18. Прямой проводник с током 1 А приобрел под действием перпендикулярного ему магнитного поля ускорение 2 м/с2. Площадь поперечного сечения проводника 1 мм2, плотность его материала 2500 кг/м3. Найдите индукцию поля. Силой трения пренебречь.

19. Прямой проводник длиной 10 см подвешен горизонтально на двух нитях в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл. Вектор индукции горизонтален и перпендикулярен проводнику. На сколько изменится сила натяжения каждой нити, если по проводнику пропустить ток 10 А?

20. Однородный провод, согнутый в форме квадрата, свободно вращается вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из сторон квадрата. Рамка находится в однородном вертикальном магнитном поле. Если по проводу течет ток 2 А, рамка отклоняется от вертикали на 30°. При какой силе тока угол отклонения будет равен 60°?

21. Вдоль диэлектрической наклонной плоскости, образующей угол α = 30° с горизонтом, может скользить металлический стержень массой 1 кг (рис. 1). Какой минимальный ток нужно пропустить по стержню, чтобы он оставался в покое, если вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, направленной вниз? Длина стержня 0,5 м, коэффициент трения 0,2.

22. Горизонтальный проводящий стержень прямоугольного сечения поступательно движется с ускорением вверх по гладкой наклонной плоскости в вертикальном однородном магнитном поле (рис. 2). По стержню протекает ток. Угло наклона плоскости α = 30°. Отношение массы стержня к его длине 0,1 кг/м. Модуль индукции магнитного поля 0,2 Тл. Ускорение стержня 1,9 м/с2. Чему равна сила тока в стержне?

23. Стержень длиной 20 см подвешен на тонких гибких проводах. На какую высоту поднимется стержень, подвешенный в горизонтальном магнитном поле с индукцией 5 Тл, если через него пропустить ток силой 15 А в течение 1 мс? Смещением стержня во время пропускания тока пренебречь. Масса стержня 100 г.