Трофимова Т.И., Павлова З.Г. - Сборник задач по курсу физики с регениями (1092346), страница 18
Текст из файла (страница 18)
ОтВЕт л =4 !Ог И В- — —, !го ~" 4 г ' е с= 4гтооггл 4ш г ' Модуль силы Ампера бг = ТВ01з!па, !го ег 8ггг 11ггоогаг г где а — угол между векторами о!1 и В. Электрон движется прямолинейно с постоянной скоросгь с = 0,2 Мм!с. Определите магнитную индукцию В полн, созда ваемого электроном в точке, находящейся на расстоянии г = 2 нм от элект г ектрово и лежащей на прямой, проходящей через мгновенное положение электрона „ составляющей угол а = 45' со скоростью движения электрона.
Определите напряженность Н поля, создаваемого прямолинейно равномерно движущимся со скоростью о = 5000 кмис электроном, в точке, находящейся от него на расстоянии г = 10 нм и лежащей но перпендикуляре к о, проходящем через мгновенное положение электрона. Согласно теории Бора, электрон в атоме водорода движется вокр! г ядра по круговой орбите радиусом г = 52,8 пм. Определите ма~- нитную индукщпо В поля„создаваемого электроном в центре круговой орбиге Электрон, обладая скоростью гг =10 Ммlс, влетел в однородиое магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции.
Иидукция магнитного поля В= 0,1 мТл. Определите нормальное и тангеициальиое ускорения электрона. ОтВЕт а„=сопя!=1,тб !Вм м!сг а, — 0 В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции движется прямой проводник длиной 40 см, Определите силу Лоренца, действующую на свободный электрон проводника, если возникающая на его концах разность потенциалов составляет 10 мкВ.
° ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° $ ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° д„~1з/еУ Р'= епВ=- лг /2т Ответ В = 4,24 10см Н. з юп2 еп В= — * Я им озва т Р= — = еВ е)зоУУ В=д,Н, ОРИ881И Р= 1,6! м. (264~ Электрон, ускоренный разностью потенциалов У = 0,5 кВ, двн. жется параллельно прямолинейному длинному проводнику на расстоянии г = 1 см от него.
Определите силу, действующую на электрон, если через проводник пропускать ток 1=10 А. У=0,5 кВ= г=! ем = !О- 1=!О А Протон, ускоренный разностью потенциалов У = 0,5 кВ, влетая в однородное магнитное поле с магнитной индукцией В = 2 мТл. движется по окружности, Определите радиус этой окружности. Электрон, влетев в однородное магнитное поле с ма~нитной индукцией В = 2 мТл, движется по круговой орбите радиусом В=15 см. Определите магнитный момент р эквивалентного кругового тока.
еи еВР Р = =, . ОРИВИИ р = О,б32 пА Электрон, обладая скоростью с = 1 Ммlс, влетает в однородное магнитное поле под углом а = б0' к направлению поля и начинает двигаться по спирали. Напряженность магнитного поля Н = 1,5 кА)м. Определите; 1) щаг спирали; 2) радиус витка спирали. 01ИВЕ)И 1) )з=9,49 мм; 2) Я=2,б2 мм. Отевт и = 1.1 7 Мм/с. Отевт /! -/1, =0,917 мм.
Ответ н — 2 мм/с Дано В= 0,2 Тл 2лК 2лщ 7 = — =- —, ДВ ' /=5 мкс=5 10" с Е = 0,5 кВ/м= 500 В/м Р;/ ь/Е/ и ! т м 2лЕ/ я=и,Т= // Ответ г > 52,5 м. Отевт й= 7,85 см. электрон движется в однородном магнитном поле с магнитной индукцией В = 0,2 мТл по винтовой линии. Определите скорость 1 электрона,если радиус винтовойлинии /1=3 см,а шаг А=9 см. Определите, при какой скорости пучок заряженных частиц, двигаясь перпендикулярно скрещенным под прямым углом однородным электрическому(Е=100 кВ/м) нмагнитному(В=50 мТл) полям,неот- клоняется В однородное магнитное поле с магнитной индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции с постоянной скоростью влетает заряженная частица. В течение 5 мкс включается электрическое поле напряженностью 0,5 кВ/м в направлении, параллельном магнитному полю Определите щаг винтовой траектории заряженной частицы.
чм -м Ионы двух изотопов смассами и, = 6,5 10 кги вь = 6,8 1О кг, ускоренные разностью потенциалов // = 0,5 кВ, влетают в одно- одное магнитное поле с индукцией й = 0,5 Тл перпендикулярно линиям инкции Принимая заряд каждого иона равным элементарному электрическо- У заряду, определите, на сколько будут отличаться радиусы траекторий ионов зотопов в магнитном поле. Циклотроны позволяют ускорять протоны до энергий 20 МэВ. Определите радиус дуантов циклотрона, если магнитная индук- ция В= 2 Тл, Решение — = — гуславие синхронизма), 2жВ 1 с т ИЮ 2 — = ДлВ, Я с = 2лтЯ, Д с 2лгВ 2лт т ЯВ ВВ В Ответ — = 9,57 1О Кл/кг, Отевт В= 2,5 10 щ м'/(А с).
<2б9 > 'г® 4.:;;.' Определите удельный заряд частиц, ускоренных в циклотроне в однородном магнитном поле с индукцией В = 1,7 Тл при частоте ускоряющего напряжения г = 25,9 МГц. Протоны ускоряются в циклотроне в однородном магнитном поле с индукцией В =1,2 Тл. Максимальный радиус кривизны траектории протонов составляет Я= 40 см. Определите: 1) кинетическую энергию протонов в конце ускорения; 2) минимальную частоту ускоряющего напряжения, при которой протоны ускоряются до энергий Т = 20 МэВ. Ответ т =11 м в,, = 24,6 мгц.
В случае эффекта Холла для натриевого проводника при плотноститока 7'=150 А7см'имагнитной индукции В= 2 Тл напряжен)ость поперечного электрического поля Ев —— 0,75 мВ!м. Определите концент1апию электрон онов .—.„оводимости а также ее отношение к концентрации атоов в этом проводнике. Плотность натрия р = 0,97 г/см'. Определите постоянную Холла для натрия, если для него отношение концентрации электронов проводимости к концентрации атоз мов составляет 0,984. Плотность натрия р = 0,97 г!см . Ответ д, =2,21м В. Ответ Вс„ —" = 1,78. Вм фВМ =6,28 мкТл м. Определите, во сколько раз постоянная Холла у меди больше, чем у алюминия, если известно, что в алюминии на один атом в с еднем приходится два свободных электрона, а в меди — 0,8 свободных электронов.
Плотности меди и алюминия соответственно равны 8,93 и 2,7 гаем'. ° ° $ ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Холловская иоиеречная разность иотенцыалов !В др= Р—, где  — ма~нитная индукция; à — сила тока; Ы вЂ” толщина пластинки; 1 Р = — — постоянная Холла (и — концентрация электронов). Через сечение медной пластинки толщиной В = 0,2 мм пропускается ток 7 = 6 А, Пластинка помещается в однородное ма~нитное поле с нндукцией В = 1 Тл, перпендикулярное ребру пластинки и направлению тока.
Считая концентрацию электронов проводимости равной концентрации атомов, определите возникающую в пластинке поперечную (холловсКую) разность потенциалов. Плотность меди р = 8,93 г/см'. Определите циркуляцию вектора магнитной индукции по окружности, через центр которой перпендикулярно ее плоскости проходит бесконечно длинный прямолинейный провод, по которому течет ток 1 = 5 А.
1) фВ61 =2„51 мкТл м; 2) фВг)1 = 5,02 мкТл м; З) фВ61 =О. диаметром 1=1 мм. Решение ДаНО Г„=фяб)=фн,б!=к~„/„ г с Я= —, р!! Я ' Р ! ! = 2л —. Аг = лР— 2 г/ Ответ в = 20 тл. ! И1, Н/=/— 1) Г 2) У вЂ”" лР! 4 4рР! /1=-р ° =,з < 273,1 Определите циркуляцию вектора магнитной индукции для замкнутых контуров, изображенных на рисунке, если сила тока в обоих проводниках Т = 2 А.
По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток 1 = 1О А Определите, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В,мам нитную индукцию // в точке, расположенной на расстоянии г =10 см от проводника. Используя теорему о циркуляции вектора В, рассчитайте магнит- ную индукцнзо поля внутри соленоида (в вакууме), если число витков соленоида равно Ф и длина соленоида ранна ! .
Соленоид длиной ( = 0,5 м содержит У =1000 витков. Определите магнитную индукцию В поля внутри соленоида если сопротивление его о мотки б Я =120 Ом, а напряжение на ее концах 1/ = 60 В. В соленоиде длиной ! = 0,4 м и диаметром Р = 5 см создается магнитное поле, напряженность которого Н = 1,5 кА!м. Определите: 1) магннтодвижушую силу г"; 2) разность потенциалов !/ на концах обмотки, если для нее используется алюминиевая пр оволока( =26 нОм м) /р— !=0,4 м Р=5 см=5 1О'м Н =1,5 кА/м=!,5 10'А/м р= 26 нОм м= =26 10'Ом м Ы=! мм=!0'м 4рРН/ /=и/, н= — Ответ 1) р =бооА; 2) !/=3,12В. Тл; Н= 255 А/м. ОИИЮИ Ф, = 2,53 мкВб. ДщГГ6Щ Ф = 628 мкВб.
< 274~ Определите, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В, индукцию н напряженность магнитного поля на оси торонда без сердечника, по обмотке которого, содержащей 200 витков, протекает ток 2 А. Внешний диаметр тороида равен 60 см, внутренний — 40 см. Определите магнитный поток сквозь площадь поперечного сечения катушки (без сердечника), имеющей на каждом сантиметре длины п=8 витков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
