Простая физика
Сила Лоренца
Категория:
Сила тренияДвижение по наклонной плоскости в магнитном поле
Задача 1.
Стержень массой 20 г и длиной 5 см положили горизонтально на гладкую наклонную плоскость, составляющую с горизонтом угол, тангенс которого $0,3$. Вся система находится в вертикальном магнитном поле с индукцией 150 мТл. При какой силе тока в стержне он будет находиться в равновесии?
Решение....
Категория:
Сила ЛоренцаЧастицы и рамки в магнитном поле - несколько задач
Задача 1.
Определить частоту обращения электрона в магнитном поле, индукция которого $B=0,2$ Тл. Ответ дать в ГГц, округлив до десятых.
Решение. Запишем второй закон Ньютона:
$$B q \upsilon=\frac{m \upsilon^2}{R}$$
Или
$$B q =\frac{m \upsilon}{R}$$
Период обращения:
$$T=\frac{2\pi R}{\upsilon}$$
Частота –
$$\nu=\frac{\upsilon}{2\pi R}=\frac{Bq}{2\pi m}=\frac{0,2\cdot 1,6\cdot 10^{-19}}{2\pi\cdot 9,1\cdot 10^{-31}}=5,6\cdot 10^9$$
Ответ: 5,6 ГГц.
Задача 2.
Протон влетает...
Категория:
Сила ЛоренцаСила, действующая на палочку
Задача.
Равномерно заряженная положительным зарядом $q$ палочка движется так, что ее нижний конец скользит по горизонтальной опоре с постоянной скоростью $\upsilon$, верхний скользит по вертикальной стенке. Палочка находится в однородном магнитном поле с индукцией $B$, направленной горизонтально. С какой силой поле действует на палочку в...
Категория:
Сила ЛоренцаДва поля
Задача 1.
Частица массой $m=8\cdot 10^{-10}$ кг с отрицательным зарядом $\mid q \mid=2\cdot 10^{-8}$ Кл влетает с начальной скоростью $\upsilon =20$ м/с в область пространства 1 шириной $d=20$ см, в которой создано однородное магнитное поле с индукцией $B=2$ Тл. Начальная скорость частицы направлена перпендикулярно границе области 1. После вылета из области 1 частица попадает...
Категория:
Сила ЛоренцаМагнитное поле – подготовка к олимпиадам 3
При переменной индукции возникает поток, а его изменения порождают ЭДС, и тогда в цепи может возникнуть ток. Вот все эти процессы и рассмотрены с разных сторон в статье.
Задача 1.
Контур в форме квадрата со стороной $a$ имеет проводящую перемычку, делящую квадрат пополам. В левую...
Категория:
Магнитное полеМагнитное поле - подготовка к олимпиадам 2
Частицы двигаются, подталкиваемые электрическим и магнитным полями.
Задача 1.
Заряженная частица двигается в вязкой среде с постоянной скоростью во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитных полях. Напряженность и индукция равны $E$ и $B$. Найти скорость частицы и угол между скоростью и направлением $B$, если сила сопротивления...
Категория:
Магнитное полеМагнитное поле - подготовка к олимпиадам
Задачи на возникновение индукции, порождаемой токами, на силу Ампера и Лоренца, на движение частицы в области, где перекрещиваются поля.
Задача 1.
Из двух кусков медной проволоки одинаковой длины и разного поперечного сечения изготовлен квадрат $ACDEA'$, разомкнутый в одной из вершин (концы проволок обозначены точками А...
Категория:
Колебания и волныКолебания перемычки в поле
Хорошая задача с колебаниями перемычки в магнитном поле.
Задача. Две вертикальные проводящие рейки, расстояние между которыми $l$, находятся в однородном магнитном поле с индукцией $B$. Силовые линии поля направлены перпендикулярно плоскости рисунка. Сверху рейки соединены через катушку с индуктивностью $L$. К рейкам прислоняют горизонтально расположенную проводящую...
Категория:
Сила ЛоренцаМагнитное поле: снова рамки.
В этой статье собраны задачи с рамками в поле. Ее можно вполне использовать для закрепления этого материала и самостоятельного решения. Статья является одиннадцатой и последней из серии «Магнитное поле». Конспект занятий Пенкина М.А.
Задача 1.
По гладкой горизонтальной поверхности стола скользит проволочная рамка массой $m=50$ г в форме...
Категория:
Сила ЛоренцаМагнитное поле: сложное движение рамки
В этой статье мы рассмотрим перемещающиеся в магнитном поле по сложной траектории рамки. Статья является восьмой в серии «Магнитное поле». Конспект занятий Пенкина М.А.
Задача. В магнитном поле $B(y)=B_0(1+\alpha y), \alpha, B_0-const$ находится квадратная рамка со стороной $a$ массой $m$ и сопротивлением $R$. Рамку сначала удерживают, а...
Категория:
Сила ЛоренцаМагнитное поле: перемычки на рельсах - 3
В этой статье мы рассмотрим перемещающиеся по рельсам перемычки в магнитном поле . Если две предыдущие статьи с перемычками вы уже изучили, то можно использовать эту в качестве домашнего задания – для закрепления материала. Статья является шестой в серии «Магнитное поле». Конспект занятий Пенкина М.А.
Задача...
Категория:
Сила ЛоренцаМагнитное поле: перемычки на рельсах - 2
В этой статье мы рассмотрим перемещающиеся по рельсам перемычки в магнитном поле . Рельсы будут теперь не линейными, или расположены под углом друг к другу так, что длина перемычки будет меняться. Статья является пятой в серии «Магнитное поле». Конспект занятий Пенкина М.А.
Задача 1.
Дан идеальный...
Категория:
Сила ЛоренцаМагнитное поле: колебания перемычки
В этой статье мы рассмотрим перемещающуюся по рельсам перемычку в магнитном поле . Рельсы будут горизонтальными, замкнутыми на индуктивность. Вы увидите, что индуктивность - это колебания. Статья является четвертой в серии «Магнитное поле». Конспект занятий Пенкина М.А.
Задача. Два параллельных рельса, расположенных на расстоянии $l$, замкнуты перемычкой с...
Категория:
Магнитное полеМагнитное поле: перемычки на рельсах - 1
В этой статье мы рассмотрим перемещающиеся по рельсам перемычки в магнитном поле . Рельсы будут как горизонтальными, так и наклонными, замкнутыми на резистор или на конденсатор. Статья является третьей в серии «Магнитное поле». Конспект занятий Пенкина М.А.
Задача 1.
Два идеальных проводящих рельса ($R=0$), расположенных вертикально,...
Категория:
Сила ЛоренцаМагнитное поле: частицы в поле-2
В этой статье мы рассмотрим задачи, в которых частицы перемещаются в магнитном поле. Частицы будут двигаться по спиралям и окружностям, тормозиться и разгоняться электрическими полями. Эта статья - вторая из серии статей о магнитном поле. В этой серии мы не только рассмотрим движение частиц по сложным...
Категория:
Магнитное полеМагнитное поле: частицы в поле-1
В этой статье мы рассмотрим задачи, в которых частицы перемещаются в магнитном поле. Частицы будут двигаться по спиралям и окружностям, скапливаться на поверхностях пластинок, в свою очередь перемещающихся в поле. Эта статья - первая из целой серии статей о магнитном поле. В этих статьях мы...
Категория:
Сила ЛоренцаДвижение частиц в магнитном поле
Сила Лоренца направлена по правилу левой руки: если пальцы указывают направление вектора скорости частицы, а линии магнитной индукции "втыкаются" в ладонь, то большой палец укажет направление действия силы (для положительно заряженных частиц). То есть в любой момент времени сила направлена перпендикулярно скорости, а это значит,...
Категория:
Сила ЛоренцаСила Лоренца 1
В статье представлены "начальные" задачи: самые простые, для того, чтобы "попробовать" тему. Более продвинутые задачи вы найдете в этой же рубрике.
Задача 1.
Точечный заряд $q = 10^{-5}$ Кл влетает со скоростью $\upsilon_0 = 5$ м/с в однородное магнитное поле (рис. 1). Вектор скорости заряда и...