Магнитное поле

На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных длинных проводников с одинаково направленными токами, причем . Индукция результирующего магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала…

1) b 2) d 3) c 4) a

Рис.

Решение: Для магнитного поля, как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции (наложения): магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токами равна векторной сумме магнитных индукций складываемых полей, создаваемых каждым током в отдельности: (1) Направление вектора магнитной индукции задается правилом правого винта: головка винта, ввинчиваемого по направлению тока, вращается в направлении линий магнитной индукции (см.рис. 2). Магнитная индукция поля прямого тока ~(2), где - сила тока в проводнике, - расстояние от оси проводника до рассматриваемой точки. Из выражения (1) видно, что величина индукции магнитного поля растет с увеличением силы тока и уменьшается с увеличением расстояния. По условию задачи и результирующая индукция магнитных полей должна быть равна нулю. Для этого магнитные индукции полей, создаваемые этими токами должны быть равными по величине и противоположными по знаку. Этого можно добиться, увеличив и уменьшив . При этом мы попадаем в интервал , где Ответ: вариант 3.

Магнитный момент кругового тока, изображенный на рисунке, направлен

1) по направлению тока

2) против направления тока

3) по оси контура вправо

4) по оси контура влево

Решение: Направление магнитного момента определяется правилом правого винта: головка винта, ввинчиваемого по направлению магнитного момента, вращается в направлении силы тока. Ответ: вариант 3.

На рисунке изображен вектор скорости движущегося электрона. Вектор индукции магнитного поля, создаваемого электроном при движении в точке С направлен …

1) сверху вниз

2) снизу вверх

3) на нас

4) от нас

Решение: Направление вектора магнитной индукции задается правилом правого винта: головка винта, ввинчиваемого по направлению тока, вращается в направлении линий магнитной индукции. Однако направления электронов электрического тока противоположны. Поэтому вектор индукции магнитного поля, создаваемого электроном при движении в точке С направлен от нас. Ответ: вариант 4.

Вблизи длинного проводника с током (ток направлен от нас) пролетает электрон со скоростью .

Сила Лоренца …

1) направлена вправо

2) направлена от нас

3) направлена влево

4) равна нулю

Решение: Направление силы Лоренца определяется с помощью правила левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входил вектор В, а четыре вытянутых пальца направить вдоль вектора скорости (для направления и совпадают, для - противоположны), то отогнутый большой палец покажет направление силы, действующий на положительный заряд. Для нашего случая электрон имеет отрицательный заряд, следовательно, четыре пальца должны быть направлены против скорости его движения. Однако линии магнитной индукции, создаваемые проводника с током, никак не входят в ладонь левой руки. Поэтому действие силы на электрон, движущийся в магнитном поле со скоростью равно нулю. Ответ: вариант 4.

Вблизи длинного проводника с током (ток направлен вверх) пролетает протон со скоростью .

Сила Лоренца …

1) равна нулю

2) направлена вправо

3) направлена влево

4) направлена от нас

Решение: Направление вектора магнитной индукции задается правилом правого винта: головка винта, ввинчиваемого по направлению тока, вращается в направлении линий магнитной индукции. В нашем случае справа от проводника они направлены от нас, а слева – к нам. Направление силы Лоренца определяется с помощью правила левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входил вектор В, а четыре вытянутых пальца направить вдоль вектора скорости (для направления и совпадают, для - противоположны), то отогнутый большой палец покажет направление силы, действующий на положительный заряд. Направление четырех пальцев должно совпасть с направлением движения протона т.к. протон обладает положительным зарядом. Располагая левую руку по правилу, мы видим, что сила Лоренца, действующая на протон, направлена вправо. Ответ: вариант 2.

Дата добавления: 2014-10-31