Примеры решения задач. Вопросы для повторения

Вопросы для повторения.

1. Укажите основные свойства магнитного поля. Чем отличается это поле от электростатического? Как можно обнаружить действие электростатического поля? Магнитного поля?

2. Что называют вектором индукции магнитного поля? Как вычисляется индукция магнитного поля и в каких единицах измеряется эта физическая величина в СИ?

3. Изобразите на чертеже линии индукции и направление магнитного поля: а) прямолинейного проводника с током; б) катушки с током. Почему магнитное поле тока называют вихревым?

4. От чего зависит сила, действующая на проводник с током в магнитном поле? Объясните формулу закона Ампера. Изобразите на чертеже проводник с током в магнитном поле и укажите направление тока I и вектора магнитной индукции В.

5. От каких факторов зависит сила, действующая на движущиеся заряженные частицы в магнитном поле? Проанализируйте формулу силы Лоренца.

6. В чем заключается явление электромагнитной индукции? Как на опытах получить индукционный ток? От каких факторов зависит значение ЭДС индукции?

7. Объясните формулу E = Bυlsinα. В каком случае при движении проводника в магнитном поле ЭДС индукции равна нулю? Может ли возникать ЭДС индукции в неподвижном проводнике? Что является причиной, обусловливающей наличие ЭДС в неподвижном проводнике?

8. Как определить направление индукционного тока? В чем заключается правило Ленца? Объясните на конкретных примерах.

9. Как возникает ЭДС самоиндукции при замыкании и размыкании цепи постоянного тока? Начертите схемы таких цепей и объясните их. Как на практике учитывают явление самоиндукции?

10. Что такое индуктивность? От чего зависит индуктивность проводников? Дайте определение единице индуктивности.

11. Опишите природу магнитных свойств ферромагнитных веществ. Объясните и приведите примеры применения ферромагнетиков в технике и для магнитной записи информации. 3. Решить контрольные работы

Пример 1. Определите значение магнитной индукции поля В, если на проводник длиной ∆ℓ = 4 см с силой тока I = 30 А действует в магнитном поле сила F = 0,06 Н. Угол между вектором индукции и направлением тока α = . Решение. По закону Ампера = I ∆ℓ sin α, откуда магнитная индукция равна Подставляя числовые значения в единицах СИ, получим: Проверим размерность:

Пример 2. Как будет двигаться электрон, влетающий в однородное магнитное поле, направленное от нас (рис 1)?

Решение. Определим направление силы Лоренца по правилу левой руки (). Так как , то электрон получит центростремительное ускорение и будет двигаться по окружности.

Пример 3. Частица, имеющая заряд g = 2|е|, движется со скоростью 2 · 10 м\с в однородном магнитном поле с индукцией В = 3 · 10 Тл. Определите силу Лоренца, если угол между векторами и равен Решение. Силу Лоренца определим по формуле Подставим числовые значения: = 2 · 1,6 · Кл · 2 · м\с · 3 · Тл · 0,5 = 9,6 · Н. Проверим размерность:

Пример 4. Найдите ЭДС индукции на крыльях самолета (размах крыльев ℓ = 30 м), если скорость самолета V = 720 км\ч, а вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли В = 5 · 1 Тл.

Решение. ЭДС индукции в движущихся проводниках (на концах крыльев самолета) равна ε = B ℓVsin α Подставим числовые значения, получим: ε = 5 · 10 Тл · 30 м · 200 м\с · 1 = 0,3 В. Проверим размерность:

Пример 5. определите индуктивность катушки L, если при измерении в ней силы тока от 2 до 10А за 0,1с в катушке возникает ЭДС самоиндукции 40В. Решение. ЭДС самоиндукции определяется по формуле

Из этой формулы получаем:

Пример 6. В катушке с индуктивностью 0,6 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия поля, если сила тока уменьшится втрое? Решение. Энергия магнитного поля равна ; откуда

При уменьшении силы тока в 3 раза энергия магнитного поля уменьшится в 9 раз, так как эта энергия прямо пропорциональна квадрату силы тока.

Тема: Основы электродинамики

Дата добавления: 2015-07-02