- •Силы, действующие на движущиеся заряды и проводники с током в магнитном поле
- •Силы, действующие на движущиеся заряды и проводники с током в магнитном поле
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
- •Основные законы и формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2. Силы, действующие на движущиеся заряженные частицы в электростатическом и магнитном полях Основные законы и формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле Основные законы и формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле Основные законы и формулы
- •П римеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Библиографический список
- •Содержание
Задачи для самостоятельного решения
1. Заряженная частица, двигаясь в магнитном поле по дуге окружности радиусом , прошла через свинцовую пластину, расположенную на пути частицы. Вследствие потери энергии частицей, радиус кривизны траектории изменился и стал равным . Определить относительное изменение энергии частицы.
Ответ:
2. Заряженная частица, прошедшая ускоряющую разность потенциалов , движется в однородном магнитном поле с индукцией по окружности радиусом . Определить отношение заряда частицы к её массе и скорость частицы.
Ответ:
3. Заряженная частица с энергией движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом . Найти силу F, действующую на частицу со стороны поля.
Ответ:
4. Протон с кинетической энергией влетел в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции ( ). Какова должна быть минимальная протяжённость поля в направлении, по которому летел протон, когда он находился вне поля, чтобы оно изменило направление движения протона на противоположное?
Ответ:
5. Определить частоту вращения электрона по круговой орбите в магнитном поле, индукция которого равна .
Ответ: МГц.
6. Электрон в однородном магнитном поле с индукцией движется по окружности. Найти силу эквивалентного кругового тока, создаваемого движением электрона.
Ответ:
7. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В=9мТл по винтовой траектории, радиус R которой равен 1см и шаг . Определить период Т обращения электрона и его скорость .
О твет:
8. В однородном магнитном поле с индукцией движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом и шагом . Определить кинетическую энергию протона.
Ответ:
9. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле со скоростью v=0,8с (с - скорость света в вакууме). Магнитная индукция В поля равна 0,01 Тл. Определить радиус окружности в двух случаях: 1) не учитывая увеличение массы со скоростью: 2) учитывая это увеличение.
Ответ:
10. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией , возбуждено электрическое поле с напряженностью . Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямой траектории, заряженная частица. Вычислить скорость частицы.
Ответ:
11. Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов , влетает в однородные, скрещенные под прямым углом магнитное ( ) и электрическое поля. Определить напряженность электрического поля, если протон движется в скрещенных полях прямолинейно.
Ответ: =19,6 кВ/м.
12. Заряженная частица движется по окружности радиусом R=1см в однородном магнитном поле с индукцией B=0,1Тл. Параллельно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью E=100В/м. Вычислить промежуток времени , в течение которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия частицы возросла вдвое.
Ответ: мкс.
3. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле Основные законы и формулы
Закон Ампера. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле
,
где I – сила тока; – вектор, равный по модулю длине проводника и совпадающий по направлению с током; – магнитная индукция поля.
Модуль вектора определяется выражением
,
где - угол между векторами и .
Сила взаимодействия двух прямых параллельных проводников с токами и , находящихся на расстоянии друг от друга, рассчитанная на отрезок проводника длиной , выражается формулой
.
Механический момент, действующий на контур с током, помещённый в однородное магнитное поле
.
Модуль механического момента ,
где - угол между векторами и .
Потенциальная (механическая) энергия контура с током в магнитном поле
.
Сила, действующая на контур с током в магнитном поле (изменяющемся вдоль оси x)
,
где - изменение магнитной индукции вдоль оси Ox;
- угол между векторами и .