Тесты_ч_2

Q, Дж

12.16. На рисунке представлен гра-

1

фик зависимости количества теп-

450

лоты, выделяющейся в двух после-

2

довательно

соединенных провод-

300

никах, от времени. Отношение со-

150

противлений проводников R1/R2

равно...

0

10

20

30

t, c

1) 4;

2) 0,5;

3) 0,25;

4) 2.

1)

увеличится в 4 раза;

2)

уменьшится в 2 раза;

3)

увеличится в 2 раза;

4)

не изменится;

5)

уменьшится в 4 раза.

1) 21 А;

2) 12,6 А;

3) 0,079 А;

4) 0,048 А.

1) 17 мм;

2) 1,7 мм;

3) 16 мм;

4) 34 мм.

в) выражения для силы Лоренца.

Напряжѐнность магнитного поля

H

– вспомогательная характе-

ристика поля, не зависит от среды, связана с индукцией:

,

H B

0

где μ0 = 4 π∙10-7 Гн/м – магнитная постоянная.

Направление H совпадает с направлением B .

Магнитная проницаемость среды μ

показывает, во сколько раз

Закон Био – Савара – Лапласа определяет индукцию магнитного

поля dB , созданного элементом проводника

d с током I:

а) в векторном виде:

0 I[d r ]

dB

,

4

r3

где r – радиус - вектор, проведѐнный от начала элемента dℓ в точ-

ку наблюдения (для вакуума μ = 1);

б) в скалярном виде:

dB

0 I d sin

,

4

r

2

где α – угол между векторами d

и r .

деляется по направлению вращения го-

I

B, H

ловки винта (рис. а), а если поле созда-

B, H

ется круговым током, то направление

I

индукции совпадает с направлением

поступательного движения ножки пра-

а

б

вого винта (рис. б).

22

формула

направление

Отрезок

прямого

B

0 I

cos 1 cos 2

B

проводника

4 a

υ1 a

υ2

I

Прямой, бесконечно

0 I

I

B

B

B

длинный проводник

2 a

а

B

B

В

центре

кругового

B

0 I

I

проводника

2 R

B

R

На

оси

кругового

B

0 I R2

;

a

B

проводника

2

r 3

I

r

a2 R2

R

r

На оси соленоида

B

0 N I

0 n I ,

I

∙ ∙

∙ ∙ ∙

∙ ∙ ∙ ∙

где ℓ – длина соленоида;

B

n = N/ℓ – плотность намотки

На

оси

тороида

B

0 N I

,

I

2 r

(кольцевая катушка)

где N – число витков;

r

r – средний радиус

B

Свободно

движу-

B

0 q

sin ,

q

щийся заряд

4 r

2

r

α

B

где α – угол между и r ;

r – расстояние от заряда до

точки наблюдения

Сила Лоренца – сила,

действующая со стороны

магнитного поля на движущийся заряд:

FЛ

B

FЛ q [ B];

+ q

FЛ q B sin .

– q

Направление силы Ампера (или силы Лоренца

FЛ

тивоположное.

Движение заряженной частицы

1. Частица влетает параллельно линиям индукции

магнитного поля (α = 0º):

B

FЛ q B sin , α = 0; FЛ = 0.

Cила Лоренца является центростремительной, и

частица будет двигаться по окружности в плоско-

B

сти, перпендикулярной вектору B :

FЛ

FЛ man ;

q

2

q

B m

.

R

Радиус окружности:

R

m

;

q B

Движение представляет собой

сумму двух видов движений:

α

R

1) равномерное прямолинейное вдоль

II

поля со скоростью υ , параллельной

׀׀

B линиям индукции:

h

υ׀׀ = υ∙cos α;

2) равномерное движение по окружности в плоскости, перпен-

m

m sin

R

.

q B

q B

Период обращения:

T

2 R

2 m

.

q B

Шаг спирали:

h T T cos

2 m

cos 2 R ctg .

II

q

B

4. Частица движется в скрещенных электриче-

FЛ

B

ском и магнитном полях:

q

F FЭЛ FЛ q E q [ B].

Если силы

по модулю

одинаковы, то

частица

FЭЛ

движется

прямолинейно, если

же

одна

из

сил

E

больше, то траектория искривляется в сторону

действия большей силы.

Поток магнитной индукции ФB (магнитный поток) через про-

извольную поверхность площадью S:

B

S B S cos ,

(B S ) B

S

α

B

n

где Bn – проекция вектора

B на направление норма-

Bn

n

ли n к площадке S; α – угол между векторами B

и n .

S

dx

Работа по перемещению проводника с током в

магнитном поле:

B

ℓ I

dA = I∙dФ,

где dФ – магнитный поток, пересечѐнный движу-

dS

щимся проводником.