прикольные задачки))

Сообщение №4983 от Алик 10 февраля 2009 г. 13:52
Тема: прикольные задачки))

1) Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с напряженностью Н=5*10^3 А/м. Определить частоту обращения n электрона.

2)Магнитный поток Ф через сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида l=50см. Найти магнитный момент соленоида,если его витки плотно прилегают друг к другу.

3) Металлическое кольцо,охватывающее площадь S=10см^2,расположено внутри длинного соленоида,имеющего на каждом сантиметре n=5 витков. Плоскость кольца перпендикулярна оси соленоида. Через соленоид пропускают ток,меняющийся по закону l=l(0)-kt (эль нулевое минус кт),где l(0)=10А,k=0,1А/с. Какой величины сила действует на каждую единицу длины кольца со стороны магнитного поля в момент времени t=1c,если сопротивление кольца R=10^-3 Ом?


Отклики на это сообщение:

> 1) Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с напряженностью Н=5*10^3 А/м. Определить частоту обращения n электрона.

Угловая скорость электрона ω=2πn, при этом линейная скорость v = ωR, где R - радиус окружности.
Центростремительное ускорение электрона a=ω²R обеспечивается силой Лоренца:

где e - заряд, me - масса электрона.
Подставляя сюда выражения для v и a, получим

> 2)Магнитный поток Ф через сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида l=50см. Найти магнитный момент соленоида,если его витки плотно прилегают друг к другу.

Пусть через соленоид с площадью поперечного сечения S протекает ток I. Тогда каждый виток соленоида обладает магнитным моментом m1=IS, а весь соленоид, имеющий N витков

Магнитная индукция соленоида длиной L и имеющего N витков равна

а поток через его площадь S равен

откуда площадь соленоида

подставляя выражение S в (1), получим

> 3) Металлическое кольцо,охватывающее площадь S=10см^2,расположено внутри длинного соленоида,имеющего на каждом сантиметре n=5 витков. Плоскость кольца перпендикулярна оси соленоида. Через соленоид пропускают ток,меняющийся по закону l=l(0)-kt (эль нулевое минус кт),где l(0)=10А,k=0,1А/с. Какой величины сила действует на каждую единицу длины кольца со стороны магнитного поля в момент времени t=1c,если сопротивление кольца R=10^-3 Ом?

Поскольку ток через соленоид меняется, возникает переменное магнитное поле, что приводит к возникновению электрического поля (ЭДС индукции) в кольце. Оно вызывает протекание тока через кольцо, а магнитное поле соленоида действует на этот ток (точнее, на проводник с током - кольцо) с силой, определяемой законом Ампера.

Итак, для соленоида с током i(t) и плотностью витков n = 0,05 витков на метр индукция магнитного поля равна

Поток поля Ф через кольцо равен

По закону э/м индукции эдс индукции равна

Сила тока в кольце I(t) определяется по закону Ома

а искомая сила по закону Ампера F=IB. Подставляя сюда выражения для E и I, получаем

Производную тока по времени находится дифференцированием функции i(t)=i0-kt. Подставляя в (2) производную и выражение (1) для B(t), оконачательно получаем


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100