Геометрия
Практикум
Математика
Лекции
Графика
Сопромат
Алгебра
Физика

Контрольная

Задачи
Типовой
На главную
Черчение
Механика
Курсовая
Электротехника

Физика задачи. Примеры контрольной по разделам Механика, Молекулярная физика, Электростатика, Оптика

Пример 2. Внутри длинного соленоида перпендикулярно его оси расположен прямой проводник с током 8 А длиной 5 см. Какая сила действует на проводник, если соленоид имеет 20 витков на 1 см и по его обмотке течет ток 6 А?

Дано:

Iпр =8 A; l =5 см;

I с =6 A;

n =20 см-1= 2000 м-1

FA = ? 

Решение

Для определения величины силы, действующей на провод, воспользуемся законом Ампера:

FA= I l B sin 

Внутри соленоида создается магнитное поле с индукцией В, направленное по оси; при этом, согласно условию задачи вектор элемента тока Il перпендикулярен оси и , следовательно В. Величину магнитной индукции В определим с помощью теоремы о циркуляции или по готовой формуле:

B = mm0 In. (2)

 Для воздуха m =1. Подставив (2) в (1), получаем:

FA= Iпр lm0 Iс n =8 5 10-2 2 103 6 4 10-7 =6,03 10-3 (Н).

Ответ: FA = 6,03 мН.

 Пример 3. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 3 кэВ, влетает в однородное магнитное поле под углом 30° и начинает двигаться по винтовой линии. Индукция магнитного поля равна 10 мТл. Найти радиус витка и шаг винтовой линии.

Дано:

U = 3 кэВ =3 103 ;

B = 10-2 Тл;  ;

m = 9,1кг;

е = 1,6 Кл

R =? h = ?

 Решение

Определим скорость v, с которой электрон влетел в магнитное поле, используя закон сохранения и превращения энергии:

Wэл =Wкин , или mv2/2 =eU

 Отсюда находим

v = (2eU/m)1/2

 Действующая со стороны магнитного поля сила Лоренца направлена перпендикулярно скорости движения заряда и является центростремительной силой. Таким образом, за счет перпендикулярной к В составляющей скорости vэлектрон совершает вращение с радиусом R и периодом Т, а за счет параллельной составляющей v|| происходит дальнейшее продвижение электрона, т.е. движение по винтовой траектории с шагом h:

 h= v|| T.

Здесь v|| = v cos ; vv sin

Радиус траектории определим из условия равенства Fцб = FЛ , или

mv/R =e v

Откуда находим R:

R = m v(e B) = m v sin(e B)= m (2eU/m)1/2 sin(e B).

 Период Т определим, зная радиус R и v:

l окр v R vm/(e B).

Тогда шаг

h= v|| T =m (2eU/m)1/2 cos  /(e B) = (U m/e)1/2 cos  . 

Поставив численные данные, получим

Ответ: R = 0,92 см; h = 10 см. 

Дифракция света - это совокупность явлений, наблюдающихся при распространении света в среде с резкими неоднородностями и связанных с отклонениями от законов геометрической оптики. Явление дифракции может быть объяснено с помощью принципа Гюйгенса: каждая точка фронта волны является источником вторичных сферических волн, а огибающая этих вторичных волн дает новое положение фронта.

Ядерные реакторы

Сети