Задачи для самостоятельного решения. 69. Проводник в виде тонкого полукольца радиусом r0 = 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 50 мТ

69. Проводник в виде тонкого полукольца радиусом r₀ = 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 50 мТ. По проводнику течет ток I = 10 А. Найти силу F_у действующую на проводник, если плоскость полукольца перпендикулярна линиям индукции, а подводящие провода находятся вне поля.

О т в е т: F_y = 2BIr₀; F_y = 0,1 H.

70. Шины генератора представляют собой две параллельные медные полосы длиной по 2 м, отстоящие друг от друга на расстоянии а = 20 см. Определить силу взаимного отталкивания шин в случае короткого замыкания, когда по ним течет ток силой I = 10⁴ А.

О т в е т: F = 200 H.

71. По двум параллельным проводам длиной l = 1 м каждый текут токи одинаковой силы. Расстояние между проводами а = 1 см. Сила взаимодействия токов равна 10^-3 Н. Какова сила тока в проводниках?

О т в е т: 1= 7 А.

72. Рамка гальванометра длиной а = 4 см и шириной b = 1,5 см, содержащая N = 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле индукцией В = 0,1 Т. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Какой вращающий момент действует на рамку, когда по ней течет ток 10^-3 А? Каков магнитный момент рамки?

О т в е т: М = 1,2∙10^-5 Н∙м; p_м = 1,2∙10^-4 А∙ м².

73. Рамка с током I = 10 А, помещенная в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 T, испытывает вращающий момент 8 H∙см. Определить число витков в обмотке рамки, если площадь витка равна 20 см², а плоскость рамки составляет с направлением поля угол 60°.

О т в е т: 40 витков.

74. Определить силу Лоренца, действующую на электрон, влетающий в однородное магнитное поле под углом α = 30° к линиям индукции. Индукция магнитного поля В = 0,2 Т. Скорость электрона v = 4∙10⁶ м/с.

О т в е т: F = 6,4∙10^-14 H.

75. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,3 Т и начал двигаться по окружности. Вычислить радиус этой окружности.

О т в е т: R = 12 мм.

76. Заряженная частица, обладающая скоростью v = 2∙10⁶ м/с, влетела в однородное магнитное поле, индукция которого В = 0,52 Т. Найти отношение заряда частицы к его массе, если частица в поле описала дугу окружности радиусом R = 4 см. Определить, что это за частица.

О т в е т: ; протон или антипротон.

77. Два иона, имеющие одинаковый заряд, но различные массы, влетели в однородное магнитное поле. Первый ион начал двигаться по окружности радиусом r₁ = 5 см, а второй - по окружности с r₂ = 2,5 см. Найти отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов.

О т в е т: m₁/m₂ = 4.

78. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов 104 В и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (Е_Э = 10 кВ/м) и магнитное (В = 0,1 Т) поля. Найти отношение заряда частицы к ее массе, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не отклоняется от прямолинейной траектории.

О т в е т: е/m = 4,8∙10⁷ Кл/кг.

79. В однородном магнитном поле индукцией В = 2 Т движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию радиусом 10 см и шагом 60 см. Какова кинетическая энергия протона?

О т в е т: ; Т = 5,8∙10^-12 Дж.

80. Электрон влетает в однородное магнитное поле напряженностью Н =16 кА/м со скоростью v = 8∙10⁶ м/с. Направление скорости составляет угол α = 60⁰ с направлением поля. Определить радиус и шаг винтовой линии, по которой будет двигаться электрон в магнитном поле. Определить также шаг винтовой линии для электрона, летящего под углом к линиям напряженности.

О т в е т: r =1,96 мм; h₁ = 7,l мм; h₂ =14,2 мм.

81. Вычислить скорость и кинетическую энергию α -частиц, выходящих из циклотрона, если, подходя к выходному окну, ионы движутся по окружности радиусом R = 50 см. Индукция магнитного поля циклотрона В = 1,7 Т.

О т в е т: v = 4,1∙10⁷ м/с; T = 3,49∙10⁷ эВ.

Поиск по сайту: