физика 1 курс дз 1. Проводник с током длиной 15 см, расположенный перпендикулярно магнитному полю с индукцией 30мТл, передвигается на 5см под действиям сил магнитного поля. В проводнике течет ток с силой 30А. Найти работу поля по перемещению проводника и силу действующую на проводник.

2. На прямой проводник длиной 7,5м, расположенный перпендикулярно магнитному полю с индукцией 17мТл, действует сила 0,25 Н. Найдите силу тока, протекающего в проводнике.

3. Протон движется со скоростью 10Мм /с в однородном магнитном поле по окружности радиусом 3 см. Определите индукцию магнитного поля и силу, действующую на протон.

4. Электрон описывает окружность в магнитном поле с индукцией 10мТл. Определить время полного оборота электрона и радиус окружности по которой он движется, если скорость его 0,02м/с.
5. Как изменится сила Лоренца, если скорость уменьшится в 4 раза, а индукция магнитного поля увеличится в 2 раза
6. Сила Ампера и сила Лоренца действуют в магнитном поле. В чем их отличия?

24 Мая 2022 в 19:40
134 +1
0
Ответы
1

Работа магнитного поля по перемещению проводника рассчитывается по формуле: ( W = BILd ), где B - индукция магнитного поля, I - сила тока, L - длина проводника, d - перемещение проводника. Подставляем данные и получаем: ( W = 30\cdot10^{-3}\cdot30\cdot15\cdot10^{-2} = 0,135 ) Дж.
Сила действующая на проводник определяется по формуле Лоренца: ( F = BIL\sin{\theta} ), где ( \theta ) - угол между направлением тока и индукцией магнитного поля. Подставляем данные и получаем: ( F = 30\cdot10^{-3}\cdot30\cdot15\cdot10^{-2}\cdot\sin{90} = 13,5 ) Н.

Сила действующая на проводник определяется по формуле Лоренца: ( F = BIL\sin{\theta} ), откуда ( I = \frac{F}{BL\sin{\theta}} ). Подставляем данные и получаем: ( I = \frac{0,25}{17\cdot10^{-3}\cdot7,5\cdot\sin{90}} = 0,0235 ) А.

Индукция магнитного поля определяется по формуле равенства центростремительной силы и силы Лоренца: ( B = \frac{m\cdot v}{q\cdot r} ), где m - масса протона, v - скорость протона, q - заряд протона, r - радиус окружности. Подставляем данные и получаем: ( B = \frac{1,67\cdot10^{-27}\cdot10\cdot10^6}{1,6\cdot10^{-19}\cdot0,03} = 3,348 ) Тл.
Сила, действующая на протон, равна центростремительной силе: ( F = \frac{m\cdot v^2}{r} ), где m - масса протона, v - скорость протона, r - радиус окружности. Подставляем данные и получаем: ( F = \frac{1,67\cdot10^{-27}\cdot(10\cdot10^6)^2}{0,03} = 5,56\cdot10^{-14} ) Н.

Время полного оборота электрона определяется как период обращения, который равен периоду вращения по окружности ( T = \frac{2\pi r}{v} ). Подставляем данные и получаем: ( T = \frac{2\pi\cdot0,02}{10\cdot10^{-3}} = 0,01256 ) с. Радиус окружности на которой движется электрон: ( r = \frac{m\cdot v}{q\cdot B} ), подставляем данные и получаем: ( r = \frac{9,11\cdot10^{-31}\cdot0,02}{1,6\cdot10^{-19}\cdot10} = 1,139\cdot10^{-2} ) м.

Сила Лоренца пропорциональна скорости и индукции магнитного поля, поэтому если скорость уменьшится в 4 раза, а индукция увеличится в 2 раза, то сила Лоренца увеличится в 2 раза.

Сила Ампера действует на проводящие провода с током в магнитном поле и создает параллельную к силе Лоренца, противодействую току и создавая закономерное движение. Сила Лоренца действует на заряженные частицы в магнитном поле и вызывает их движение по круговой или спиральной траектории.

16 Апр 2024 в 18:27
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир