|
§ 4. Ïðîâîäíèêè è çàðÿæåííûå ÷àñòèöû â ìàãíèòíîì ïîëå
Ãîòîâèìñÿ ê ÅÃÝ
Äîïîëíèòåëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ (îêîí÷àíèå)
16. Íà ãîðèçîíòàëüíûõ ðåëüñàõ, íàõîäÿùèõñÿ â îäíîðîäíîì ìàãíèòîì ïîëå, ëåæèò ìåòàëëè÷åñêèé ñòåðæåíü ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ (ðèñ. 4.11). Ðàññòîÿíèå ìåæäó ðåëüñàìè L, ìîäóëü ìàãíèòíîé èíäóêöèè Â, êîýôôèöèåíò òðåíèÿ ìåæäó ñòåðæíåì è ðåëüñàìè μ. Âåêòîð ìàãíèòíîé èíäóêöèè ïåðïåíäèêóëÿðåí ñòåðæíþ è ñîñòàâëÿåò óãîë α ñ âåðòèêàëüþ. Êîãäà ñèëà òîêà â ñòåðæíå ðàâíà I, ñòåðæåíü äâèæåòñÿ ñ óñêîðåíèåì âïðàâî, ïðè÷¸ì åãî ñêîðîñòü óâåëè÷èâàåòñÿ.
17. Ïðîâîäÿùèå ðåëüñû ëåæàò íà íàêëîííîé ïëîñêîñòè â îäíîðîäíîì ìàãíèòíîì ïîëå. Âåêòîð ìàãíèòíîé èíäóêöèè ïåðïåíäèêóëÿðåí íàêëîííîé ïëîñêîñòè. Ïî ðåëüñàì äâèæåòñÿ ââåðõ ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ ãîðèçîíòàëüíûé ìåòàëëè÷åñêèé ñòåðæåíü ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ (ðèñ. 4.12). Óãîë íàêëîíà ïëîñêîñòè α, ðàññòîÿíèå ìåæäó ðåëüñàìè L, êîýôôèöèåíò òðåíèÿ ìåæäó ñòåðæíåì è ðåëüñàìè μ, ñèëà òîêà â ñòåðæíå I.
18. Âáëèçè âåðòèêàëüíî çàêðåïë¸ííîãî ìåòàëëè÷åñêîãî ñòåðæíÿ 1 íàõîäèòñÿ ãîðèçîíòàëüíî ðàñïîëîæåííûé ìåòàëëè÷åñêèé ñòåðæåíü 2 (ðèñ. 4.13).  ïðîâîäíèêàõ âêëþ÷àþò òîêè â óêàçàííûõ íà ðèñóíêå íàïðàâëåíèÿõ.
à) Ïåðåíåñèòå ðèñóíîê â òåòðàäü è èçîáðàçèòå ëèíèè ìàãíèòíîé èíäóêöèè ïîëÿ, ñîçäàâàåìîãî â òî÷êàõ À è Ñ òîêîì â ïðîâîäíèêå 1.
á) Íàéäèòå íàïðàâëåíèå ñèë, äåéñòâóþùèõ íà ó÷àñòêè ñòåðæíÿ 2 âáëèçè òî÷åê À è Ñ.
â) Èçîáðàçèòå, êàê ðàñïîëîæèòñÿ ñòåðæåíü 2 ïîä äåéñòâèåì ñèë Àìïåðà, ïðèëîæåííûõ ê åãî ó÷àñòêàì.
ã) Áóäåò ëè ïîñëå èçìåíåíèÿ ñâîåãî ïîëîæåíèÿ ñòåðæåíü 2 ïðèòÿãèâàòüñÿ ê ñòåðæíþ 1 èëè áóäåò îòòàëêèâàòüñÿ îò íåãî?
19. Çàðÿæåííàÿ ÷àñòèöà äâèæåòñÿ â îäíîðîäíîì ìàãíèòíîì ïîëå. Ñêîðîñòü ÷àñòèöû ïåðïåíäèêóëÿðíà âåêòîðó ìàãíèòíîé èíäóêöèè. Îáúÿñíèòå, ïî÷åìó ïðè ìåäëåííîì óâåëè÷åíèè ìîäóëÿ ìàãíèòíîé èíäóêöèè êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ÷àñòèöû ïðîïîðöèîíàëüíà ÷àñòîòå îáðàùåíèÿ.
Ïîäñêàçêà.  ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå ïðîèçâåäåíèå ñêîðîñòè ÷àñòèöû íà ðàäèóñ îêðóæíîñòè, ïî êîòîðîé îíà äâèæåòñÿ, ìîæíî ñ÷èòàòü íåèçìåííûì.
20. Ïðîòîí ïðîëåòàåò ÷åðåç óñêîðÿþùóþ ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ U = 20 êÂ, ïîñëå ÷åãî âëåòàåò â îäíîðîäíîå ìàãíèòíîå ïîëå ñ ìàãíèòíîé èíäóêöèåé  = 2 Òë ïîä óãëîì 30° ê âåêòîðó ìàãíèòíîé èíäóêöèè.
à) Ñ êàêîé ñêîðîñòüþ ïðîòîí âëåòàåò â ìàãíèòíîå ïîëå?
á) ×åìó ðàâíû ðàäèóñ è øàã âèíòîâîé ëèíèè, ïî êîòîðîé áóäåò äâèãàòüñÿ ïðîòîí?
â) Áóäåò ëè èçìåíÿòüñÿ ïðè äâèæåíèè ïðîòîíà â ìàãíèòíîì ïîëå óãîë ìåæäó íàïðàâëåíèåì åãî ñêîðîñòè è âåêòîðîì ìàãíèòíîé èíäóêöèè? È åñëè áóäåò, òî êàê: óâåëè÷èâàòüñÿ èëè óìåíüøàòüñÿ?
21. Èîí ïðîëåòàåò ÷åðåç «ôèëüòð ñêîðîñòåé», â êîòîðîì ìîäóëü íàïðÿæ¸ííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ðàâåí Å, à ìîäóëü ìàãíèòíîé èíäóêöèè ðàâåí Â. Ïîñëå ýòîãî èîí ïîïàäàåò â îäíîðîäíîå ìàãíèòíîå ïîëå ñ èíäóêöèåé Â1 è äâèæåòñÿ â í¸ì ïî îêðóæíîñòè ðàäèóñà r. ×åìó ðàâåí óäåëüíûé çàðÿä èîíà (îòíîøåíèå çàðÿäà ê ìàññå)?
<<< Ê íà÷àëó Îòâåòû >>>
|