21.34. Определить максимальную магнитную индукцию Втах

поля, создаваемого электр оном, движуп_цимсн прямолинейно со ско-

ростью v = 107 м/с, в тоже, отстоящей (п траектории на расстоя-

нии d = 1 нм.

21.35. На расстоянии т = 10нм от траектории прямолинейно

движущегося электрона максимальное значение магнитной индук-

ции Втах = 160 мкТл. Определить скорость v электрона.

22. Сила, действующая на проводник с током

в магнитном поле

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ

• Закон Ампера. Сила, действующая на элемент dl проводника с

током I в магнитном поле,

F = I[dlB], или dF = IBdlsina,

где о — угол между векторам dl и В.

В случае однородного магнитного поля и прямолинейного отрезка

проводника

F = I[lB], или F =

• Магнитный момент контура с током

Рт = nIS,

где nS — вектор, равный по модулю площади S, охватываемой контуром,

и совпадающий по направлению с нормалью п к его плоскости.

• Механический момент, действующий на контур с током,

помешенный в однородное магнитное поле,

Модуль механического момента

М = рт В sina,

где а — угол между векторав,ш рт и В.

• Потенциальная (механическая) энергия контура с током

магнитного диполя) в магнитном поле

п

мех = -ртВ = -pmBcosa.

• Сила Fz, действующая на контур с током (магнитный диполь) в

неоднородном магнитном поле, обладающим осевой (вдоль оси O:r) сим-

метрией,

дв

Fz = рт— cosa,

Дт

дв

где

— величина, характеризующая степень неоднородности магнит-

ного поля вдоль оси От; а — угол между векторами рт и В.

• Магнитная индукция поля, создаваемого точечным магнитным ди-

полем (круговым током) на оси диполя,

ЏЏ0 рт

47 '

где г — расстояние от диполя до точки, в котоноп определяется мапшт-

ная ИНДУКЦИЯ В.

ЗАДАЧИ

Сила Ампера

22.1. Прямой провод, по которому течет ток I = 1 КА, рас-

положен в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям

индукции. С какой силой F действует поле на отрезок провода

длиной I = 1 м, если магнитная ИНДУКЦИЯ В равна 1 Тл?

22.2. Прямой провод длиной I

= 10 см, по которому течет ток

I = 20 А, находитсй в однородном магнитном поле с индукцией

В = 0, 01 Тл. Найти угол а между направлениями вектора В и

тока, если на провод действует сила F = 10¯2 Н.

22.3. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плос-

кости с длйнным прямым проводом так, что цве ее стороны па-

раллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые тони

I = 1 КА. Определить силу F, де.йствующую на рамку, если бли-

жайшая к проводу сторона рамки находится на расстоннии, рав-

ном ее длине.

22.4. Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца

радиусом R = 15 см, находится в однородном магнитном поле

(В = 20 мтл). По проводу течег ток I = ЗОА. Плоскость, в ко-

торой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции,

и подводящие провода находятся вне полн. Определить силу F,

действующую на провод.

22.5. По тонкому проводу в виде кольца радиусом R = 20 см те-

чет ток I = 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено

однородное магнитное поле с индукцией В = 20 мтл. Найти силу

F, растягивающую жольцо.