Решение задач по теме: Магнитное поле. Магнитная индукция

Содержание

Слайд 2

Теоретический материал Магнитное взаимодействие осуществляется посредством поля. Источником магнитного поля могут

Теоретический материал

Магнитное взаимодействие осуществляется посредством поля.
Источником магнитного поля могут выступать: движущиеся

заряженные частицы или изменяющееся во времени электрическое поле.
Магнитная индукция – характеристика магнитного поля, является векторной величиной.
За направление магнитной индукции в данной точке принимают направление, на которое указывает северный полюс свободно вращающейся магнитной стрелки, расположенной вблизи данной точки.
Модуль магнитной индукции в данной точке равен отношению силы, действующей на проводник с током, расположенный вблизи данной точки перпендикулярно вектору магнитной индукции, к произведению силы тока в проводнике и длины проводника.
Единица магнитной индукции [Тл] тесла в честь сербо-американского ученого Николы Тесла.
Сила Ампера – сила, действующая на проводник с током в магнитном поле.
, – угол между проводником и вектором магнитной индукции.
Направление силы Ампера. Правило левой руки: если раскрытую ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый в плоскости ладони большой палец покажет направление силы, действующей на проводник со стороны магнитного поля.
Применение силы Ампера. Ориентирующее (поворачивающее) действие магнитного поля на рамку с током используют для измерения магнитного поля, а также в электродвигателях.
Сила Лоренца – сила, действующая со стороны магнитного поля на заряженную частицу.
где q – модуль заряда частицы; v – модуль скорости частицы; В – модуль вектора магнитной индукции; – угол между скоростью частицы и вектором магнитной индукции.
Направление силы Лоренца. Правило левой руки: если раскрытую ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление положительно заряженной частицы, то отогнутый в плоскости ладони большой палец покажет направление силы, действующей на частицу.
Направление силы Лоренца. Перпендикулярно скорости частицы и вектору магнитной индукции. Поэтому если частица влетает в магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции, то под действием силы Лоренца она будет двигаться по окружности в плоскости, перпендикулярной вектору .
Направление силы Лоренца. Подобна центростремительной силе. или
Направление линий магнитной индукции. Правило буравчика. Если вращать буравчик так, чтобы направление его поступательного движения совпало с направлением тока, то направление ручки буравчика покажет направление линий магнитной индукции.
Слайд 3

Необходимые формулы Модуль магнитной индукции в данной точке Сила Ампера Сила Лоренца

Необходимые формулы


Модуль магнитной индукции в данной точке
Сила Ампера

Сила Лоренца
Слайд 4

1. Притягиваются или отталкиваются провода троллейбусной линии, когда по ним проходит

1. Притягиваются или отталкиваются провода троллейбусной линии, когда по ним проходит

электрический ток?

Отталкиваются. Токи в проводах текут в противоположных направлениях, поэтому провода отталкиваются.

Слайд 5

2. Проводник, сила тока в котором 8 А, находится в однородном

2. Проводник, сила тока в котором 8 А, находится в однородном

магнитном поле. Какова индукция магнитного поля, если на прямолинейный участок проводника длиной 10 см, образующий угол 300 с направлением вектора магнитной индукции, действует со стороны магнитного поля сила 10мН?

Дано: проводник
I = 8 А
l = 10 см
F = 10 мН
= 300
Найти: В

Слайд 6

3. Электрон влетает в однородное магнитное поле под прямым углом к

3. Электрон влетает в однородное магнитное поле под прямым углом к

линиям магнитной индукции. Магнитная индукция поля равна 50 мТл, скорость электрона 20000 км/с. Найдите радиус окружности, по которой будет двигаться электрон, и период его обращения.

Дано: электрон
В = 50 мТл
V = 20000 км/c
me= 9,1*10-31кг
Найти: R; T

На электрон, влетающий в магнитное поле, действует сила Лоренца и центростремительная сила, поэтому:

Найдем период из формулы скорости

Слайд 7

4. Горизонтальный проводник массой m=20 г подвешен за концы на двух

4. Горизонтальный проводник массой m=20 г подвешен за концы на двух

проводах. Средняя часть проводника длиной 50 см находится в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл; провода находятся вне области магнитного поля. По проводнику протекает ток. Сила тока 2 А. На какой угол от вертикали отклоняются провода? Считать ускорение свободного падения 10 м/с2.

Дано: проводник
m = 20 г
l = 50 см
B = 0,1 Тл
I = 2 А
Найти:

На проводник действует в горизонтальном направлении сила Ампера

Равнодействующая силы Ампера и силы тяжести должна быть направлена параллельно проводам подвеса.

Слайд 8

5. Электрон, разогнанный разностью потенциалов 2 кВ, влетает в однородное магнитное

5. Электрон, разогнанный разностью потенциалов 2 кВ, влетает в однородное магнитное

поле с индукцией 150 мТл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите радиус окружности, которую опишет электрон.

Дано: электрон
U = 2 кВ
B = 150 мТл
Найти: r

Рассчитаем скорость электрона в электрическом поле:

В магнитном поле центростремительное ускорение сообщает электрону сила Лоренца.