Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова 'Сборник задач по курсу физики c решениями' (935848), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Сила тока в контуре Тз — — 1 А. Определите силу, действующую на контур, если блюкайщая к проводу сторона контура находится на расстоянии Ь = 10 см. Направления токов указаны на рисунке. Решение Дано Дано ж ФЪ' — = — = р5К, 1 1 РОЙ~!~24 ИО 312 1 2~И ~а, 2лЯ РОЗ 2 2л)! р=2,7 г/см'= — 2 1, 1Оз кг1мз ро7з72 2лРру я — '3 01НЕЕШ Я= 7,55 1О мз б) а) й~ ~2+ 3+ 4 г = р~+гз 14ОТ~~ о, 2лЬ ро77, Рз = и, 2л(Ь+ и) р=р — г, — 1 3 > ро74 ! 1 роззз а 2 2л Ь Ь+ а 2л(а+ Ь)Ь ие роМ121 ро7 ' 2лх „, 2лх ОШЕЕт Р=4,17 мкн. йз721 4)х Ф01 11П2 2 2Я 2 2л х 2л я $ ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° Ф ° ° ° ° 1 ° ° ° ° ° ° ° ° Десятичные нриставки к названиям единиц 2лА ро1 1п2 4~~258 3 < 25~9 По прямому гориюнтально расположенному проводу пропускают то 3 7, = 10 А. Под ним на расстоянии Я = 1,5 см находится параллель- ный ему алюминиевый провод, по которому пропускают ток 72 = 1.5 А.
Опреде лите, какой должна быть площадь поперечного сечения алюминиевого провода чтобы он удерживался незакрепленным. Плотность алюминия р = 2,7 г/см'. 7,=10 А 11=15 см= 1,5 10 3 м 12-— 1,5 А Два бесконечных прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расспжнин 11. Чтобы нх раздвинуть до расстояния 2Я, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа А = !ЗО ндж. Определите силу тока О проводниках. а=05 м 7=5 А У,=1 А Ь=10 см=0,1 м Т вЂ” теро(10 ) à — гига (10') М вЂ” мега (10') к — кило (10') д — дени (10-') с — санти (10 ') м — милли (10 ') мк — микро (10 ') н — нано (10 ') п — пико(10 ") ф — фемто (! О") а — атто (! О ") Х Х Х Х Х дг'„= дГ сова, дг' =дЬ'з)ла, Р„= ) /Высока да = 1ВЯ/в)ла)~ = О, о Р= Ь" =21ВЯ. У Ьо 'гг Ог/гвен к=о,о! н.
Рз=)„2 мкН, Ь4 — — ),бб мкН. В=! м, — =2 !О Н/м, -7 д/ дЬ = — — д/ /го/г 21,/г 4гг Р 1,=1г=! А, (2бО~ *,ЯД3~ьа Прямоугольная рамка со сторонами и = 40 см и Ь = 30 см расположена в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с током 1 = б А так, что длинные стороны рамки параллельны провод) Сила тока в рамке 1, = ! А. Определите силы, действующие на каждую из сторон рамки, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии с = ! О см, а ток в ней сонаправлен току 1 с+о Р;= 1, д/= г 1 11 д! ! Ез /го/ /го11~ с+ Ь, /го//,и )и —, 2л/ 2л с 2л/с+ Ь) ' ОИтВЕт ь 4 я м„Н .Ь'г =),бб мкН, ° ° 1 ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Э ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Закон Амиера дР=1[д),В~, где дг — сила, действующая на элемент д! проводника с током 1, помещен.
ный в магнитное поле с индукцней В. По тонкому проволочному полуюльцу радиусом Я = 50 см течет ток 1 = ! А. Перпендикулярно плосюсти полукольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В = 0,01 Тл. Найдите силу, растягиваюшую полукольцо. Действие на полукольцо магнитного поля подводящих проводов и взаимодействие отдельных элементов полуюльца не учитывать. Л Р =) 1ВЯвша да= 1ВЯ-сова)~ =21ВК, о Применяя закон Ампера для силы взаимодействия двух параллельных токов„выведите числовое значение магшпной постоянной /г .
да' — 4л /го= г 4л )О Н/А'= 4л )О ' Гн/м. 21 2гг еВ ог— Т вг 2лг 2лга Т= — =— и еВ ОИЫЕт Н= б52 Агм. ОтВЕт л =4 !Ог И В- — —, !го ~" 4 г ' е с= 4гтооггл 4ш г ' Модуль силы Ампера бг = ТВ01з!па, !го ег 8ггг 11ггоогвг 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 ейо)1 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 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
