Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
12.1.10. Два круговых проводника одинакового радиуса с общим центром O расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 12.1.3). Индукция магнитного поля в точке O равна Bo = 2 • 10-4 Тл. Индукция магнитного поля первого проводника с током Ii = 8 А в этой же точке Bi = 1,6 • 10-4 Тл. Определите индукцию B2 магнитного поля второго проводника в точке O и силу тока
I2 в нем.
• 12.1.11. Найдите индукцию B магнитного поля в центре петли радиусом R = 10 см, образованной бесконечно длинным тонким проводником с током I = 50 А (рис. 12.1.4).
12.1.12. Найдите индукцию B магнитного поля в центре петли радиусом R = 10 см, образованной бесконечно длинным тонким проводником с силой тока I = 50 А (рис. 12.1.5).
Рис. 12.1.2
Рис. 12.1.3
292
Рис. 12.1.4 Рис. 12.1.5
12.1.13. Длинный прямой соленоид из проволоки диаметром d = 0,8 мм намотан так, что витки плотно прилегают друг к другу. Чему равна магнитная индукция внутри соленоида при силе тока в нем I = 2 А? Толщиной изоляции проволоки пренебречь.
12.1.14. Катушка длиной I = 30 см имеет N = 1000 витков. Найдите индукцию магнитного поля внутри катушки, если сила тока в ней I = 2 А. Диаметр катушки считать малым по сравнению с ее длиной.
• 12.1.15. Из проволоки диаметром d = 1 мм надо намотать соленоид, внутри которого индукция магнитного поля должна быть равна B = 30 мТл. По проволоке можно пропускать предельный ток I = 6 А. Из какого числа слоев будет состоять обмотка соленоида, если витки наматывать плотно друг к другу? Диаметр катушки считать малым по сравнению с ее длиной.
12.2. Сила Лоренца
12.2.1. Точечный заряд q = 2 ¦ 10-6 Кл влетает со скоростью U0 = 10 м/с в однородное магнитное поле (рис. 12.2.1) с индукцией B = 0,1 Тл. Векторы скорости заряда и индукции магнитного поля взаимно перпендикулярны. Найдите модуль и направление силы, действующей на заряд.
12.2.2. Точечный заряд q = -2-10-8 Кл влетает со скоростью v = 8 м/с в однородное магнитное поле с индукцией B = 0,25 Тл. Угол между скоростью и магнитной индукцией а = 30 ° (рис. 12.2.2). Определите модуль и направление силы, действующей на заряд.
12.2.3. Электрон движется по окружности со скоростью и = 106 м/с в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,01 Тл. Найдите силу, действующую на электрон, и радиус окружности.
293
Qb
©--------
Q і Рис. 12.2.1
Bi Li
Ч
Рис. 12.2.2
12.2.4. Электрон влетает в область однородного магнитного поля с индукцией B = 1 мкТл перпендикулярно линиям магнитной индукции1*. Определите частоту обращения электрона.
12.2.5. Электрон влетает со скоростью v = 4 • 104 м/с в однородное магнитное поле с индукцией B = 10-8 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите нормальное и тангенциальное ускорения электрона.
12.2.6. В однородное магнитное поле с индукцией B = 2 мТл перпендикулярно линиям магнитной индукции влетает протон, импульс которого p = 1,67 • 10-21 (кг • м)/ с. Чему равен радиус кривизны траектории движения протона?
12.2.7. Частица массой m = 10-22 кг и зарядом q = 10 16 Кл движется по дуге окружности радиусом R = 1 см в магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Чему равна кинетическая энергия частицы?
12.2.8. В однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл по окружности со скоростью v = 104 м/с движется частица массой m= 10 12 кг и зарядом q = 10 10 Кл. Какой путь пройдет частица за время, в течение которого направление ее скорости изменится на противоположное?
12.2.9. Протон и электрон влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сравните радиусы окружностей, которые описывают частицы, если у них одинаковы: а) скорости; б) энергии.
Qb і 12.2.10. Протон и электрон движутся в одно-
родном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Во сколько раз различаются их угловые скорости, если у частиц одинаковы: а) линейные скорости; б) энергии?
I I I 12.2.11. Электрон влетает в область магнитно-
го поля шириной 1. Скорость электрона v перпенди-Рис. 12.2.3 кулярна как вектору индукции поля B, так и границам области (рис. 12.2.3). Под каким углом к границе области электрон вылетит из магнитного поля?
12.2.12. Из точечного источника вылетают частицы массой m = 2 • 10 10 кг и зарядом q = 10-8 Кл с начальной скоростью Vo = 104 м/с и движутся в однородном магнитном поле с индукцией B =
1 Линиями магнитной индукции называют линии, вдоль которых
располагаются оси магнитных стрелок.
Во многих задачах данного раздела и последующих линии магнитной
индукции называют силовыми (или магнитными) линиями. С помощью та-
ких линий магнитное поле изображают графически. Эти линии проводят
так, чтобы касательная к ним в каждой точке пространства совпадала с
вектором B в той же точке.
294
®в
Рис. 12.2.4
R
(DB
In
Рис. 12.2.5
= 0,05 Тл, силовые линии которого перпендикулярны скорости V0 (рис. 12.2.4). На некотором расстоянии от источника находится мишень радиусом R = 10 см, расположенная перпендикулярно скорости V0. На каких расстояниях от источника до мишени частицы попадут на ее поверхность? Силу тяжести не учитывать.
