Физика, 9 класс

Задачи: Магнитный поток

Все задачи по теме — от базовых к сложным, с подсказками и решениями. Объяснение темы — на странице темы.

База

База Задача 1

Рамку площадью 50 см² поместили в однородное магнитное поле с индукцией 0,4 Тл так, что линии индукции перпендикулярны плоскости рамки. Найдите магнитный поток через рамку.

Подсказка

Переведите площадь в квадратные метры, 1 см² = 0,0001 м².

Решение

\(S = 50\) см² \(= 5 \cdot 10^{-3}\) м². Плоскость перпендикулярна линиям, поэтому \(\Phi = BS = 0{,}4 \cdot 5 \cdot 10^{-3} = 2 \cdot 10^{-3}\) Вб.

Ответ
2 мВб
База Задача 2

Через неподвижный контур проходит магнитный поток 6 мВб. Индукцию поля увеличили в 3 раза, площадь и положение контура не меняли. Каким стал поток?

Подсказка

Поток прямо пропорционален индукции.

Решение

Поток пропорционален \(B\), поэтому он тоже вырос в 3 раза — \(\Phi_2 = 3\Phi_1 = 3 \cdot 6 = 18\) мВб.

Ответ
18 мВб

Средний

Средний Задача 3

Рамка площадью 0,03 м² находится в однородном поле с индукцией 0,2 Тл. Перпендикуляр к плоскости рамки составляет с линиями индукции угол 60°. Найдите магнитный поток.

Решение

\(\Phi = BS\cos\alpha = 0{,}2 \cdot 0{,}03 \cdot \cos 60^\circ = 0{,}006 \cdot 0{,}5 = 3 \cdot 10^{-3}\) Вб.

Ответ
3 мВб
Средний Задача 4

Рамку в однородном поле медленно поворачивают из положения «плоскость перпендикулярна линиям индукции» в положение «плоскость параллельна линиям». Как меняется магнитный поток через рамку?

Решение

В начале линии пронизывают рамку «в лоб», поток максимален, \(\Phi = BS\). При повороте всё меньше линий пересекает площадь рамки, поток убывает как \(\cos\alpha\). Когда плоскость станет параллельна линиям, они скользят вдоль рамки и поток равен нулю.

Ответ
Уменьшается от максимального значения BS до нуля

Сложный

Сложный Задача 5

Квадратная рамка со стороной 20 см стоит перпендикулярно линиям однородного магнитного поля. Магнитный поток через неё 8 мВб. Найдите индукцию поля.

Подсказка

Сначала найдите площадь квадрата в м², затем выразите B из формулы потока.

Решение

\(S = a^2 = 0{,}2^2 = 0{,}04\) м². \(B = \dfrac{\Phi}{S} = \dfrac{8 \cdot 10^{-3}}{0{,}04} = 0{,}2\) Тл.

Ответ
0,2 Тл
Сложный Задача 6

Круглый виток радиусом 10 см находится в однородном поле с индукцией 0,5 Тл. Плоскость витка составляет с линиями индукции угол 30°. Найдите магнитный поток через виток.

Подсказка

В формулу входит угол между линиями и перпендикуляром к плоскости, а не самой плоскостью.

Решение

Площадь витка \(S = \pi r^2 = 3{,}14 \cdot 0{,}1^2 \approx 0{,}0314\) м². Если плоскость образует с линиями 30°, то перпендикуляр к ней — \(90^\circ - 30^\circ = 60^\circ\).

\(\Phi = BS\cos 60^\circ = 0{,}5 \cdot 0{,}0314 \cdot 0{,}5 \approx 7{,}85 \cdot 10^{-3}\) Вб.

Ответ
≈ 7,9 мВб
Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.