Механика Молекулярная физика и термодинамика Электростатика и постоянный ток Электромагнетизм Закон Ампера ФИЗИКА АТОМА И ОСНОВЫ  ФИЗИКИ ЯДРА Геометрическая оптика

Физика задачи. Примеры контрольной по разделам Механика, Молекулярная физика, Электростатика, Оптика

Пример 3. Скат плывет горизонтально со скоростью 2 м/с. Определить разность потенциалов, возникающую между концами боковых плавников рыбы, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 5×10–5 Тл. Ширина рыбы 30 см.

Дано:

v = 2 м/с;

l = 30 см = 0,3 м;

BТл

U = ?

Решение

 При движении ската пересекаются силовые линии магнитного поля Земли; при этом за время dt рыба проходит путь dx и происходит изменение магнитного потока

dФ = BdS = Bl dx = B l v dt

 На концах боковых плавников возникает разность потенциалов согласно закону электромагнитной индукции:

U = |инд| = dФ/dt = B l v = 5 10-5 0,3 2 = 30 мкВ.

Ответ: U = 30 мкВ .

Пример 4. При индукции магнитного поля 0,1 Тл плотность энергии магнитного поля в железе 10 Дж/м3. Какова относительная магнитная проницаемость железа при этих условиях и величина напряженности магнитного поля?

Дано:

B = 0,1 Тл;

w = 10 Дж/м3 ;

Гн /м

H = ?

Решение

 Плотность энергии магнитного поля в магнетике

w = BH/2 = B2/(2m0m)

Отсюда находим

H = 2w/B;

B2/(2w) 

Подставив численные данные, получим

Ответ:  H =200 А/м .

Пример 5. Для магнитной обработки виноматериалов и питьевой воды используют установку на электромагнитах (рис.19), потребляющих мощность 2,4 кВт. Индукция магнитного поля в рабочем зазоре 15,1 10-2 Тл. Определить КПД установки, если ее производительность 100 м3/час.

Дано:

Nпотр = 2,4 103 Вт;

B = 15,1 10-2 Тл;

 ;

Q = 200 м3/час =1/18 м3/с



Решение

По определению коэффициента полезного действия

= Аполезн/Азатр (1)

Затраченная работа равна потребляемой из сети энергии

Азатр = Nпотр t, (2)

где t – отрезок времени.

Полезная работа состоит в намагничивании протекающей жидкости в объеме

V = Q t.

Эта работа равна энергии магнитного поля, создаваемого в зазоре:

Аполезн = Wм = w V = B2 V/(2m0m) = B2 Q t /2m0. (3)

Подставив (3) и (2) в (1), получаем КПД:

= B2 Q /(2m0 Nпотр) = 1,52 /(18 2 12,56 10-7 2,4 103) = 0,104.

Ответ: КПД составляет 10,4 % .

Дифракция света - это совокупность явлений, наблюдающихся при распространении света в среде с резкими неоднородностями и связанных с отклонениями от законов геометрической оптики. Явление дифракции может быть объяснено с помощью принципа Гюйгенса: каждая точка фронта волны является источником вторичных сферических волн, а огибающая этих вторичных волн дает новое положение фронта.
Физика примеры решения задач