Еремяшев В.Е., Алексеев В.А. Электрический ток и магнитное поле

Физика

Южно-Уральский государственный университет

Филиал в г. Златоусте Кафедра физики

Еремяшев В.Е., Алексеев В.А. Электрический ток и магнитное поле: Пособие для самостоятельной работы студентов. — Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2012. — 36 с.

Эти задачи мы уже решили, ищите свои номера

цена: 100 рублей одна задача

ПРЕДИСЛОВИЕ

Данное пособие представляет собой сборник задач по второй части курса общей физики, предлагаемых студентам инженерных специальностей для самостоятельного решения. Сборник состоит из двух частей: электрический ток и магнитное поле. Каждая часть состоит из разделов, содержащих две задачи с разобранным решением и двадцать задач для самостоятельного решения по вариантам. Включённые в пособие задачи являются типовыми. Для их решения необходимо знание основных законов электромагнетизма.

Общепринятые требования к оформлению задач:

  • после записи номера задачи полностью переписывается ее условие;
  • вводятся обозначения (“Дано:”, “Найти:”, “Решение:”, “Ответ:” );
  • выполняется пояснительный рисунок, на котором должны быть отмечены все объекты, упоминаемые в условии и в решении задачи (в редких случаях рисунок не требуется);
  • все используемые в решении задачи законы и формулы приводятся полностью, расчетные формулы подробно выводятся, после каждой математической выкладки должно быть дано исчерпывающее пояснение;
  • задача, как правило, решается в общем виде, т.е. выводится конечная расчетная формула, в которую входят только известные величины (в том случае, когда решение задачи громоздко допускаются промежуточные вычисления);
  • по расчетным формулам проверяются размерности искомых величин;
  • расчёты выполняются с той точностью, с которой заданы исходные данные (обычно две – три значащих цифры);
  • записывается полный ответ на все вопросы задачи.

Предлагаемое пособие может также применяться при организации индивидуальных домашних контрольных работ. В этом случае используется следующее правило выбора варианта: из каждого раздела студент выбирает задачу, номер которой совпадает с порядковым номером студента в журнале группы. Задачи решаются и сдаются на проверку по мере изучения материала, либо в сроки, указанные преподавателем. Выполнение домашних контрольных работ входит в обязательный учебный график по физике.

При составлении данного пособия авторы использовали сборники задач по физике таких авторов, как А.Г. Чертов [1], В.С Волькенштейн [2], Е.В. Фирганг [3].

Для изучения теоретического материала студентам предлагается пользоваться учебниками по физике следующих авторов: Т.И. Трофимова [4], И.В. Савельев [5], а также курсом лекций [6], выпущенным преподавателями кафедры.

Электрический ток

1.     Электрический ток в проводнике

Пример 1.1

Условия:

Ток в цепи изменяется по закону i = 8+4t2 QUOTE  , А. Найти количество электронов, прошедших по проводнику за интервал времени между 1 и 3 секундами.

Пример 1.2

Условие:

По медному проводнику протекает электрический заряд, изменяющийся по закону q = 10 + 5t2, Кл. определить сопротивление проводника, если при t = 2с, падение напряжения на проводнике равнялось 20 В.

1.     Ток в цепи меняется по закону , А. Найти суммарный заряд, прошедший по проводнику за интервал времени между 1 и 3 секундами.

2.     Сила тока в проводнике равномерно возрастает от 0 до 2 А в течение 5 с. Определить заряд, прошедший по проводнику за это время.

3.     Электрический заряд, прошедший по проводнику, меняется по закону , Кл. Найти среднее значение силы тока для интервала времени между 2 и 3 секундами.

4.     Закон изменения плотности тока имеет вид , А/м2. Найти падение напряжения на проводнике с сопротивлением 2 Ом и площадью поперечного сечения 4 мм2 при t = 4 с.

5.     Напряжение на проводнике изменяется по закону , В. Найти закон изменения силы тока и электрического заряда, протекающего в проводнике, если сопротивление проводника 10 Ом.

6.     Ток изменяется по закону , А. Найти среднее и среднеквадратичное значения силы тока.

7.     Сопротивление нагревательного прибора 50 Ом. Найти среднее значение энергии, выделяющейся на этом приборе за 1с при прохождении по нему тока, сила которого изменяется по закону , А.

8.     Определить заряд, прошедший по проводнику с сопротивлением 30 Ом при равномерном росте напряжения на его концах от 2 В до 40 В в течение 20 с.

9.     Определить закон изменения плотности тока в железном проводнике длиной 10 см, если проводник находится под напряжением, изменяющимся по закону , В.

10.   Ток в цепи меняется по закону , А. Найти количество электронов, прошедших по проводнику за интервал времени между 1 и 3 секундами.

11.  Напряжение на медном проводнике длиной 50 см и сечением 30 мм2 изменяется по закону , В. Найти среднее значение силы тока.

12.  Сила тока в проводнике сопротивлением 15 Ом равномерно возрастает от 0 до некоторого максимального значения в течение 5 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты равное 10 кДж. Найти среднюю силу тока за этот период времени.

13.   Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от 0 до некоторого максимального значения за время 10 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты равное 1 кДж. Определите скорость нарастания тока в проводнике, если его сопротивление равно 3 Ом.

14. Ток в проводнике сечением 5 мм2 изменяется по закону , А. Определите значение плотности тока в момент времени 5с.

15. Напряжение на медном проводнике длиной 1 м изменяется по закону , мВ. Определите значение плотности тока в момент времени 5с.

16.  Сила тока в проводнике сопротивлением 15 Ом изменяется по закону  , А. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за промежуток времени между 2 и 3 секундами.

17.  Напряжение на проводнике сопротивлением 20 Ом изменяется по закону  , В. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за промежуток времени между 2-й   и 3-й секундами.

18. По медному проводнику протекает электрический заряд, изменяющийся по закону , Кл. Определить сопротивление проводника, если в момент времени 2 с падение напряжения на проводнике равнялось 20 В.

19. Напряжение на медном проводнике длиной 50 см и сечением 30 мм2 изменяется по закону , В. Найти значение силы тока в момент времени 3 с.

20. Сила тока в проводнике равномерно возрастает от 0 до 5 А в течение 5 с. При каком постоянном токе через поперечное сечение этого проводника за то же время пройдёт такое же количество электричества?

2. Расчёт электрических цепей

Пример 2.1

Два элемента имеют ЭДС 220 В и внутренние сопротивления r1=50 Ом и r2=100 Ом. Сопротивления R1=R2=100 Ом. Сопротивление амперметра 200 Ом. Найти показание амперметра. 

Задания для самостоятельной работы

Задание. Рассчитать электрическую схему и определить показания приборов. Электрические схемы  представлены на рис. 2.1– 2.20. Исходные данные вариантов указаны в табл. 3.

Таблица 3

№ вар.

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

R4, Ом

R5, Ом

R6, Ом

e1, В

e2, В

e3, В

1

12

55

60

–

–

–

40

26

–

2

20

16

34

–

–

–

12

24

24

3

40

40

50

–

–

–

12

12

12

4

50

50

50

25

–

–

36

36

24

5

20

10

10

20

40

30

40

–

–

6

20

20

40

40

–

–

24

24

–

7

10

10

10

10

–

–

36

–

–

8

30

20

40

–

–

–

24

24

–

9

20

40

20

40

–

–

12

12

–

10

40

40

20

20

30

–

24

12

–

11

36

20

20

40

–

–

36

–

–

12

50

50

30

30

–

–

48

24

–

13

20

30

40

50

–

–

24

12

–

14

40

40

40

40

–

–

12

12

12

№ вар.

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

R4, Ом

R5, Ом

R6, Ом

e1, В

e2, В

e3, В

15

30

20

40

40

–

–

12

12

24

16

10

10

10

10

–

–

12

6

–

17

20

20

40

10

10

–

36

–

–

18

40

20

20

20

–

–

12

36

–

19

30

30

40

–

–

–

12

12

12

20

20

10

40

40

–

–

24

–

–

3. Электрический ток в газах и жидкостях

Пример 3.1

Условие:

Найти сопротивление трубки длиной 84 см и площадью поперечного сечения 5 мм2, если она заполнена воздухом, ионизированным так, сто в единице объема при равновесии находится 1013 м -3 однорядных токов каждого знака. Подвижность положительных ионов равна , подвижность отрицательных токов равна .

Пример 3.2

Условие:

При электролизе медного купороса за один час выделилось 0,5 г меди. Площадь каждого электрода 75 см2. Найти плотность тока.

Задания для самостоятельной работы

1. Азот ионизируется рентгеновскими лучами. Определить проводимость азота, если в каждом кубическом сантиметре газа находится в условиях динамического равновесия 107 пар ионов. Подвижность положительных ионов равна 1,27 см2/В×с и отрицательных — 1,81 см2/В×с.

2. Воздух между плоскими электродами ионизационной камеры ионизируется рентгеновскими лучами. Сила тока, текущего через камеру, равна 1,2×10–6 А. Площадь каждого электрода 300 см2, расстояние между ними 2 см, разность потенциалов 100 В. Определить концентрацию пар ионов между пластинами, если ток далёк от насыщения. Подвижность положительных ионов равна 1,4 см2/В×с и отрицательных 1,9 см2/В×с. Заряд ионов равен по модулю элементарному заряду.

3. Объём газа, заключённого между электродами ионизационной камеры, равен 0,5 л. Газ ионизируется рентгеновскими лучами. Сила тока насыщения равна 4×10–9 А. Сколько пар ионов образуется в 1 см3 газа? Заряд ионов равен по модулю элементарному заряду.

4. В ионизационной камере, расстояние между плоскими электродами которой 5 см, проходит ток насыщения плотностью 1,6×10–9 А/см2. Определить число пар ионов, образующихся в каждом кубическом сантиметре пространства камеры в 1 с.

5. В атмосферном воздухе в среднем содержится 700 пар ионов на 1 см3. Подвижность положительных ионов равна 1,4 см2/В×с и отрицательных 1,9 см2/В×с. Определить плотность вертикального тока, если напряжённость электрического поля Земли 130 В/см. Считать заряды ионов равными по модулю заряду электрона.

6. Какова сила тока насыщения при несамостоятельном газовом разряде, если ионизатор ежесекундно образует 109 пар ионов в одном кубическом сантиметре, площадь каждого из двух плоских параллельных электродов 100 см2 и расстояние между ними 5 см?

7. При каком расстоянии между пластинами, площадью 100 см2 каждая, установится сила тока насыщения равная 10–10 А, если ионизатор образует в объёме 1 см3 газа 12,5×106 пар ионов за 1 с?

8. При силе тока 5 А за время 10 мин в электролитической ванне выделилось 1,02 г двухвалентного металла. Определить его относительную атомную массу.

9. Сила тока, проходящего через электролитическую ванну с раствором медного купороса, равномерно возрастает в течение времени 20 с от 0 до 2 А. Найти массу меди, выделившейся за это время на катоде ванны.

10. Определить количество вещества двухвалентного металла, отложившегося на катоде электролитической ванны, если через раствор в течение 5 мин шёл ток силой 2 А.

11. Сколько атомов двухвалентного металла выделится на 1 см2 поверхности электрода за время 5 мин при плотности тока 10 А/м2 ?

12. Определить количество меди, отложившейся на катоде электролитической ванны, если через раствор в течение 5 мин шёл ток силой 2 А.

13. Медь выделяется из раствора CuSO4 при напряжении 10 В. Найти энергию, необходимую для получения меди массой 1 кг (без учёта потерь).

14. При электролизе воды через ванну прошёл заряд равный 1000 Кл. Какова температура выделившегося  кислорода, если он находился в объёме 0,25 л под давлением 129 кПа?

15. Ток какой силы должен проходить через раствор электролита, чтобы за 1 мин разлагался 1 г воды? Каков объём выделившегося при этом гремучего газа (гремучий газ — смесь 2 H2 и O2)?

16. Шарик радиусом 3 см покрывается никелем в течение 5 часов при силе тока 0,3 А. Определить толщину слоя никеля.

17. При какой плотности тока в растворе азотнокислого серебра (AgNO3) толщина отложившегося слоя серебра растёт со скоростью 1 мм/ч?

18. Какая мощность расходуется на нагревание раствора азотнокислого серебра (AgNO3), если за 6 часов из него выделяется в процессе электролиза серебро массой 120 г? Сопротивление раствора 1,2 Ом.

19. При никелировании пластины её поверхность покрывается слоем никеля толщиной 0,05 мм. Определите среднюю плотность тока, если никелирование продолжалось 2,5 ч.

20. Электролиз раствора сернокислого никеля (NiSO4) протекает при плотности тока 0,15 А/дм2. Сколько атомов никеля выделится за 2 минуты на катоде площадью 1 см2?

4. Магнитное поле проводников с током

Пример 4.1

Условие:

Найти напряжённость магнитного поля, создаваемого отрезком AB прямолинейного проводника с током, в точке С, расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка на расстоянии 5 см от него. По проводнику течёт ток 20А. Отрезок АВ видим из точки С под углом 60

Пример 4.2

Найти величину и направление напряжённости и индукции магнитного поля в точке А (рис. 1). Сила кругового тока 1 А, сила прямого тока 2 А. Радиус витка 1 м. Расстояние от центра витка до прямого проводника с током 1,5 м.

Задания для самостоятельной работы

Задание. Найти величину и направление напряжённости Н и индукции В магнитного поля в точке А. Конфигурации систем проводников для вариантов 1–20 представлены на рис. 8.1–8.20. Исходные данные вариантов указаны в табл. 4.

 Таблица 4

№ вар.

I1, А

I2, А

I3, А

I4, А

а, м

b, м

с, м

1

4

–

–

–

0,6

–

–

2

2

–

–

–

0,2

–

–

3

4

–

–

–

0,3

–

–

4

6

3

–

–

0,1

0,2

–

5

2

3

–

–

0,8

–

–

6

6

3

–

–

0,4

–

–

7

4

6

–

–

0,2

0,6

–

8

4

2

–

–

0,2

0,4

–

9

2

3

–

–

0,3

0,6

–

10

4

–

–

–

0,4

–

–

11

3

–

–

–

0,5

–

–

№ вар.

I1, А

I2, А

I3, А

I4, А

а, м

b, м

с, м

12

4

8

–

–

0,4

0,3

0,5

13

4

4

2

2

0,8

0,4

–

14

3

–

–

–

0,4

0,4

–

15

4

6

–

–

0,6

–

–

16

2

4

–

–

0,2

0,4

–

17

5

2

–

–

0,7

0,3

–

18

4

4

–

–

0,3

0,3

–

19

2

3

–

–

0,4

0,4

–

20

4

–

–

–

0,4

0,4

–

9. Силовое действие магнитного поля на проводники с током

1.     По жёсткому проволочному кольцу диаметром 10 см и сечением 5 мм2 течёт ток силой 5 А. Плоскость кольца перпендикулярна магнитному полю. Индукция магнитного поля равна 1 Тл. Найти силу, действующую на единицу длины кольца со стороны поля.

2.     Два бесконечно длинных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся на расстоянии R друг от друга. При увеличении расстояния между ними до 2R, на каждый сантиметр длины проводника была совершена работа, равная 138 нДж. Определите силу тока в проводниках.

3.     Проволочный виток радиусом 5 см находится в однородном магнитном поле напряжённостью 100 А/м. Плоскость витка образует угол 60° с направлением поля. По витку идёт ток силой 4 А. Определить вращающий момент, действующий на виток.

4.     Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Какой вращающий момент действует на рамку, когда по виткам течёт ток силой 1 мА ?

5.     Шины генератора представляют собой две параллельные медные полосы длиной 2 м, отстоящие друг от друга на расстоянии 20 см. Определить силу взаимного отталкивания шин в случае, когда по ним течёт ток силой 10 кА.

6.     В однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл помещена квадратная рамка периметр которой равен 20 см. Нормаль к плоскости рамки составляет с направлением линий напряжённости магнитного поля угол 30°. Определить вращающий момент, действующий на рамку, если по ней течёт ток 1 А.

7.     В однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл находится прямоугольная рамка длиной 8 см и шириной 5 см, содержащая 100 витков тонкой проволоки. Сила тока в рамке равна 1 А. Плоскость рамки параллельна линиям магнитной индукции. Определить вращающий момент, действующий на рамку.

8.     В однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл находится квадратная рамка со стороной 10 см, по которой течёт ток силой 4 А. Плоскость рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определите работу, которую надо совершить для поворота рамки относительно оси, проходящей через середину противоположных сторон на 90°.

9.     Контур из провода, изогнутого в форме квадрата со стороной 0,5 м, расположен в одной плоскости  с бесконечно длинным прямым проводом, так, что две его стороны параллельны проводу. Сила тока в контуре равна 1 А, сила тока в проводе — 5 А. Определите силу, действующую на контур, если ближайшая к проводу сторона контура находится на расстоянии 10 см.

10. Контур из провода, изогнутого в форме прямоугольника со сторонами 0,4 м и 0,3 м, расположен в одной плоскости  с бесконечно длинным прямым проводом так, что две его стороны параллельны проводу. Сила тока в контуре равна 2 А, сила тока в проводе — 6 А. Направление тока в ближайшей стороне контура совпадает с направлением тока в проводе. Сила, действующая на контур со стороны магнитного поля, равна 1 мкН. Найти расстояние, на котором находится ближайшая к проводу сторона контура.

11. В однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл движется равномерно проводник длиной 10 см. По проводнику течёт ток силой 2 А. Скорость движения проводника равна 20 см/с и направлена перпендикулярно магнитному полю. Найти работу, затраченную на перемещение проводника за время 10 с.

12. Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии 0,3 м друг от друга. На них перпендикулярно рельсам лежит стержень. Какой должна быть минимальная индукция магнитного поля, чтобы стержень начал двигаться равномерно, если по нему пропускать электрический ток силой 50 А? Коэффициент трения стержня о рельсы равен 0,2. Масса стержня 0,5 кг.

13. Проводник длиной 0,6 м находится в однородном магнитном поле, напряжённость которого изменяется по закону , А/м. По проводнику бежит ток 5 А. Определить максимальное значение силы, действующей на проводник.

14. В тонком проводнике в виде кольца радиусом 20 см протекает ток 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца создано однородное магнитное поле с индукцией 2×10–2 Тл. Чему равна сила, растягивающая кольцо?

15.  По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной 10 см, проходит постоянный ток силой 20 А. Плоскость квадрата составляет угол 30° с линиями напряжённости магнитного поля, индукция которого равна 0,1 Тл. Направления магнитного момента контура и индукции поля совпадают. Найти действие магнитного поля на каждую сторону рамки.

16. В однородном магнитном поле с индукцией 0,25 Тл находится плоская катушка радиусом 0,25 м, содержащая 25 витков. Плоскость катушки составляет угол 60° с направлением индукции. Определите вращающий момент, действующий на катушку в магнитном поле, если сила тока в ней равна 3 А. Какую работу надо совершить, чтобы удалить катушку из магнитного поля?

17. Из проволоки длиной 20 см сделан квадратный контур. Найти вращающий момент сил, действующих на контур, помещённый в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл под углом 45° к силовым линиям. Сила тока в контуре равна 2 А.

18. Из проволоки длиной 20 см сделан круговой контур. Найти вращающий момент сил, действующих на контур, помещённый в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл под углом 60° к силовым линиям. Сила тока в контуре равна 5 А.

19. Однородное  магнитное поле с индукцией 1,5 Тл перемещает проводник длиной 0,2 м на расстояние 0,25 м.  Сила тока в проводнике равна 10 А. Направление перемещения перпендикулярно вектору магнитной индукции и направлению тока. Проводник расположен под углом 30° к вектору магнитной индукции. Какая работа совершается при этом?

20.  Определить минимальное значение индукции такого однородного магнитного поля, направленного горизонтально, которое может оторвать от поверхности земли проводник массой 0,1 кг и длиной 1 м, по которому течёт ток 10 А.

10. Движение заряженных частиц в магнитном поле

1. Два однозарядных иона, пройдя одинаковую ускоряющую разность потенциалов, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Первый ион с массой 12 а.е.м. описал дугу радиусом 4 см. Определить массу второго иона, если он описал в магнитном поле дугу радиусом 6 см.

2. Найти период и частоту обращения электрона по круговой орбите в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл.

3. Протон влетает со скоростью 108 м/с в пространство, где имеется взаимно перпендикулярные электростатическое поле с напряженностью 104 В/м и магнитное поле с индукцией 0,1 мТл. Протон влетает по направлению электростатического поля. Найти ускорение протона в начальный момент времени.

4. В однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл движется протон. Траектория движения — винтовая линия с радиусом 1 см и шагом 6,28 см. Найти скорость протона и его кинетическую энергию.

5. Электрон с энергией 20 кэВ влетает в однородное магнитное поле с индукцией 1 мТл под углом 45° и движется по винтовой линии. Найти радиус и шаг этой винтовой линии.

6. Протон, движущийся со скоростью 104 м/с, упруго сталкивается с покоящимся до этого ядром атома гелия. После столкновения частицы попадают в область с однородным магнитным полем перпендикулярно его линиям индукции. Сравнить радиусы окружностей, по которым движутся в магнитном поле частицы, если скорость протона после столкновения равна 6×103 м/с.

7. При движении протона в однородном магнитном поле за счет столкновения с молекулами воздуха радиус кривизны его траектории уменьшился с 12 мм до 3 мм. Как при этом изменилась скорость протона?

8. Электрон и протон после разгона в электрическом поле одинаковой разностью потенциалов влетают в однородное магнитное поле под углом 30° к линиям магнитной индукции. Сравнить радиусы их траекторий.

9. В масс-спектрометре ионы 13 и 12 разгоняются в электростатическом поле с напряжением 30 кВ и попадают в магнитное поле перпендикулярно силовым линиям. Установлено, что при движении в магнитном поле радиусы их траекторий отличаются на 0,1 мм. Найти индукцию и напряжённость действовавшего на частицы магнитного поля.

10.  Протон и a-частица после разгона в электростатическом поле одинаковой разностью потенциалов влетают в однородное магнитное поле под углом 60° к линиям магнитной индукции. Сравнить радиусы их траекторий.

11.  Электрон, движущийся со скоростью 106 м/с, попадает в магнитное поле прямого провода, по которому течёт ток силой 10 А. Найти траекторию его движения в случаях, если первоначально он двигался вдоль провода по току, против тока, под углом к проводу и перпендикулярно проводу.

12. Частица под действием электростатического поля с разностью потенциалов 4,15×108 В приобрела скорость 2×108 м/с. Двигаясь с этой скоростью в магнитном поле с индукцией 1 мТл перпендикулярно линиям индукции, частица испытала действие силы Лоренца, равной 6,4×10–14 Н. Найти массу и заряд частицы. Что это за частица?

13. Частица, несущая заряд в два раза больший, чем элементарный, движется в однородном магнитном поле с индукцией 2 мТл перпендикулярно силовым линиям поля по окружности радиусом 5 см. Найти импульс и момент импульса частицы.

14. Электрон и протон движутся в магнитном поле с индукцией 10 мТл по окружности радиусом 1 мм. Найти и сравнить  кинетические энергии этих частиц.

15. При движении в магнитном поле из-за сопротивления среды электрон снизил свою скорость в 4 раза. Как при этом изменится радиус кривизны его траектории?

16. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 300 В, движется параллельно прямолинейному проводнику на расстоянии 4 мм от него. Какая сила действует на электрон, если ток в проводнике равен 5 А?

17.  Протон влетает в область действия однородного магнитного поля с индукцией 0,1 Тл, где движется по дуге окружности радиусом 4 см. Затем протон попадает в однородное электрическое поле так, что движется против направления силовой линии. Какую разность потенциалов должен пройти протон в электрическом поле, чтобы его скорость изменилась в 2 раза?

18. Пройдя ускоряющую разность потенциалов 104 В, α-частица влетела в область взаимно перпендикулярных электрического и магнитного полей. Напряжённость электрического поля 10 кВ/м, индукция магнитного поля 0,1 Тл. Найти удельный заряд  α-частицы, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не изменила своей траектории.

19. Ускоренная разностью потенциалов 20 кВ α-частица налетает на неподвижный протон. После центрального, абсолютно упругого удара обе частицы попадают в область однородного магнитного поля, двигаясь перпендикулярно силовым линиям. Сравните силы, действующие на частицы со стороны магнитного поля.

20. Заряженная частица движется по окружности радиусом 1 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Параллельно магнитному полю возбуждено электрическое поле с напряжённостью 100 В/м. Определите промежуток времени, в течение которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия частицы возросла вдвое.

Библиографический список

1.     Чертов А.Г., Воробьёв А.А. Задачник по физике.— М.: Высшая школа, 1993.

2.     Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики.— М.: Физматгиз, 1996.

3.     Фирганг Е.В. Руководство к решению задач по курсу общей физики: Учебное пособие для втузов.— М.: Высшая школа, 1987.

4.     Трофимова Т.И. Курс физики: Учебное пособие для вузов.— М.: Высшая школа, 2001.

5.     Савельев И.В. Курс общей физики.— М.: Наука, 1987.— Т. 2.

6.     Соколова Н.М., Биглер В.И. Физика: Курс лекций. — Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2001. — Ч. 2.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *