Питання для закріплення матеріалу

1. Як виявляється сила Ампера? Як її визначити?

2. Який фізичний сенс має магнітний потік?

3. Чи виконує сила Лоренца роботу? Чому?

4. Яка траєкторія руху зарядженої частинки в магнітному полі?

5. Як визначити напрям сили, діючої в магнітному полі на рухому негативно заряджену частинку?

Приклади рішення задач

Приклад 1. У магнітне поле з індукцією В=10^-2 Тл перпендикулярно до силових ліній влітає електрон із швидкістю 10⁶м/с. Визначити величину сили, діючої на електрон.

Рішення. У магнітному полі на рухомий електрон діє сила Лоренцо F_л  . F_л = = qB Sin, де  - кут між вектором швидкості і вектором магнітної індукції. Тому F_л = qB. Підставивши значення отримаємо F=1,610^-15 H.

Приклад 2. Визначити магнітну індукцію магнітного поля, в якому рухається електрон за гвинтовою лінією з кроком 0,0045 м і радіусом 0,006 м. Модуль швидкості електрона 10⁶ м/с. Визначити вектор магнітної індукції і кут між вектором швидкості і вектором магнітної індукції.

Рішення.

h = 0,0045 м	Сила Лоренца грає роль доцентрової сили: Fл = qB і
R = 0,006 м	Fц.с. =.Одержимо = qB, де R - радіус гвинтової
 = 106 м/с	лінії.  = . Крок гвинтової лінії h = ||T, де Т - період обігу
B - ? - ?	частинки навкруги вісі, що співпадає з напрямом вектора

магнітної індукції Т =, тоді . Повна швидкість, звідси В = . Перевіримо розмірність вектора магнітної індукції.

Пригадаємо, що відношення для електрона q/m = 1,7610¹¹Кл/кг. Підставивши чисельні значення, одержимо В = 9,410^-4Тл. Значення кута можна визначити .

Приклад 3. Між полюсами магніту підвішений горизонтально на двох невагомих нитках прямий провідник завдовжки l= 0,2 м і масою m = 10 г. Індукція однорідного магнітного поля В — 49 мТл перпендикулярна до провідника і напрямлена горизонтально. На який кут а від вертикалі відхиляться нитки, які підтримують провідник, якщо по ньому пропустити струм I — 2А?

Р о з в'я з а н н я. На провідник діють такі сили: сила пружності двох ниток _пр, сила тяжіння m і сила з боку магнітного поля (мал. 149). Модуль цієї сили дорівнюєF = BlI. При рівновазі провідника суми проекцій сил (з врахуванням їхніх знаків) дорівнюють нулю:

mg- F_прСosα = 0

F- F_прSinα = 0

Звідси . Отже кутα = 45^о.

Приклад 4. У просторі, де існують одночасно однорідне й постійне електричне і магнітне поля, по прямолінійній траєкторії рухається протон. Відомо, що напруженість електричного поля дорівнює Е. Яка індукція В магнітного поля?

Р о з в'я з а н н я. Прямолінійний рух протона можливий у двох випадках.

1. Векторнапрямлений уздовж траєкторії руху изначитипротона. Тоді вектортеж має бути напрямлений вздовж цієї траєкторії і його модуль може бути яким завгодно, оскільки магнітне поле на частинку не діятиме.

2. Вектори ,івзаємно перпендикулярні і сила, що діє на протон з боку електричного поля, дорівнює за модулем і протилежна за напрямом силі Лоренца, що діє на протон з боку магнітного поля (мал. 150). Оскільки

е+_л = 0, то еЕ - еВ = 0 і .