Шпора по физике [2 семестр]1 / reshenye_bilety_po_fizike_elektrichestvo_i_magnetizm / Билет25

25

1) Электрический диполь – система двух одинаковых по величине, но противоположных по знаку зарядов, расположенных на малом расстоянии друг от друга. p=qℓ, гдеℓ- плечо диполя. Р направлен по оси диполя от отрицательного заряда к положительному. q+=q- => E+=E-, по принципу суперпозиции Eн=Е-+Е+.Рассмотрим треугольник АВС и треугольник AMN, они подобны. Е-/E+=((r²+l²/4)^1/2/l)E+=E_-l/(r²+l²/4)^1/2=ql/4πε₀(r²+l²/4) (r²+l²/4)^1/2, т.к r>>l E_A=ql1/4πε₀r³=P/4πε₀r³- напряженность поля на перпендикуляре, восстановленном из сесредины диполя.

2) Магнитный момент атома По Бору атом- положительно заряженное ядро ( состоящее из протонов и нейтронов). I=eυ Круговой ток создает магнитный момент (который определен по правилу правого винта).

Pm=IS=eυπr² Lm=mvr-орбитальный механический момент => Pm/Lm=-eυπr²/ mvr=- eυ2πrr/2mvr=-e/2m (‘-‘ означает противоположно направленные Pm и Lm) . Отличие магнитного момента, связанного с орбитальным движением электрона, к механическому моменту -величина постоянная и не зависит ни от радиуса отбиты ни от скорости его движения – это гиромагнитное отложение. Собственный механический момент е называется спином. Суммарный магнитный момент атома определяется орбитальным магнитным моментом, спиновым магнитным моментом и магнитным моментом ядра. Рат=Рm+Рs+Ря, но т.к. m_я>>m_е и Р_я>>Р_е, то в основном Рат=Рm+Р. Для количественной характеристики намагничивания вводят векторную величину намагниченность, определяющуюся магнитным моментом единицы объёма магнита: j=∑Pm/V или j=dPm/dV. В несильных полях опыт показывает , что j~B, т.е. j=æB, æ – магнитная восприимчивость вещества, μ=1+æ – магнитная проницаемость вещества. Для диамагнетиков μ<1, для парамагнетиков μ>1 и для ферромагнетиков μ>>1

3)Дано потенциальная система точечных зарядов. Wп=∑φiqi/2, где

q1=10^-7 Кл φi – потенциал , создаваемый в той точке, где находится заряд qi, всеми

q2=2*10^-7 Кл зарядами. кроме i: φ=q/4πεor, тогда Wп=(q1(q2/4πεor+q3/4πεor)/2)+

q3=10^-7 Кл +(q2(q1/4πεor+q3/4πεor)/2)+(q3(q1/4πεor+q2/4πεor)/2)=

r=10 см =(q1q2+q1q3+q2q3)/ 4πεor=4,5 мкДж

Wп-?

4)Дано dA=I²Rdτ, ток изменяется по закону I=kτ, где k=(I2-I1)t -

R=12 Ом - скорость изменения силы тока

t=5 с A=∫dA=∫(0,t) I²Rdτ=∫(0,t) τ²k²Rdτ =(I2-I1)²R∫τ²dτ/t²=(I2-I1)²Rt³∫3t²

I1=2A =1280 Дж

I2=10A

A-?

5)Дано q=qmcos(wt+a), где w=1/(LC)^1/2, qm=CUm

L=1,6 мГн продифференцировав q, получим I=-woqmsin(wot+a)

С=0,04 мкФ Im=woqm=Cum/LC=Um(C/L) ^1/2=1A

Umax=200И

Imax-?