- •Министерство спорта, туризма и молодёжной политики российской федерации
- •Содержание:
- •Введение
- •Как решать задачи по физике
- •Расчетно-графические работы Работа № 1 введение. Основные понятия механики
- •Работа № 2 Прямолинейное неравномерное движение. Движение по окружности
- •Работа № 3 Движение тела под действием силы тяжести
- •Работа № 4 Динамика. Силы в природе
- •Работа № 5 Статика. Механическая работа. Мощность. Законы сохранения в механике
- •Работа № 6 Вращение твердого тела
- •Моменты инерции некоторых твердых тел
- •Работа № 7 Колебания и волны
- •Работа № 8 Гидро- аэродинамика
- •Работа № 9 Молекулярная физика
- •Работа № 10 Термодинамика
- •Работа № 11 Электрические явления
- •Работа № 12 магнитное поле
- •Работа № 13 оптика
- •Вопросы к зачету для студентов
- •Варианты контрольных работ
- •Тесты Кинематика Вариант 1
- •Вариант 2
- •Динамика Вариант1
- •Вариант 2
- •Статика. Законы сохранения Вариант 1
- •Вариант 2
- •Глоссарий
- •Справочные материалы
- •Фундаментальные физические константы
- •Определение базовых единиц
- •Библиографический список:
- •350015, Г. Краснодар, ул. Буденного, 161
Работа № 12 магнитное поле
Основные положения:
Магнитное поле – это особый вид материи, посредством которого движущиеся заряды (токи) взаимодействуют с магнитами или с другими движущимися зарядами.
Магнитные линии – это линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции, а густота пропорциональна модулю вектора магнитной индукции в данном месте поля.
Направление магнитных линий определяется правилом правой руки (правилом буравчика).
На проводник с током в магнитном поле действует сила, называемая силой Ампера.
Направление силы Ампера определяется правилом левой руки. Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по току, то отогнутый на 90 ° большой палец покажет направление действующей на отрезок проводника силы.
Закон Ампера: Сила Ампера, действующая на отрезок проводника длиной ∆l с силой тока I, находящийся в магнитном поле B:
|
F = IB∆l sin α. |
Сила, действующая на одну заряженную частицу, движущуюся в постоянном магнитном поле, равна:
|
|
|
Эту силу называют силой Лоренца. Угол α в этом выражении равен углу между скоростью и вектором магнитной индукции. Направление силы Лоренца, действующей на положительно заряженную частицу, так же как и направление силы Ампера, может быть найдено поправилу левой руки.
Контрольные вопросы:
Что называется магнитным полем?
Что такое магнитные линии? Как они направлены?
Дайте определение силы Ампера. Как определить ее направление?
Сформулируйте закон Ампера.
Что называется силой Лоренца? Как определить ее направление для положительно и для отрицательно движущейся частицы?
По какой траектории движется заряженная частица в магнитном поле, если ее скорость направлена перпендикулярно магнитной индукции? Почему?
Выполните задания:
На рисунке показан проводник с током, находящийся в магнитном поле. Указать направление силы Ампера, действующей на этот проводник.
2. В магнитное поле влетают заряженные частицы. Определить направление силы Лоренца. Изобразить траекторию движения частицы в магнитном поле.
Решите задачи:
Протон вращается в магнитном поле по окружности радиусом r со скоростью V. Определить силу Лоренца, действующую на эту частицу массой m =1,7 ∙10 -27кг.
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
r, м |
2 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,2 |
3,4 |
V∙106, м/с |
2 |
3 |
2,5 |
2,6 |
2,2 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
Определить радиус окружности, по которой движется электрон в магнитном поле, если его скорость равна V и на него действует сила F.
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
F∙10 -15, Н |
3,4 |
1,7 |
5,1 |
6,8 |
8,5 |
10,2 |
11,9 |
13,6 |
15,3 |
17 |
18,7 |
20,4 |
V∙106,м/с |
2 |
3 |
2,5 |
2,6 |
2,2 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |