Szkolenia zawodowe sposobem na podwyższenie umiejętności i
advertisement
Projekt „Inżynier mechanik – zawód z przyszłością” współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Zajęcia wyrównawcze z fizyki -Zestaw 11 dr M.Gzik-Szumiata Pole magnetyczne. Wektor indukcji pola magnetycznego, siła Lorentza, ruch ładunków elektrycznych w polu magnetycznym. Pole magnetyczne przewodników z prądem. Zadanie 1. Na rysunku przedstawiono dwa długie przewodnik prostoliniowe, w których płynie prąd stały o jednakowym natężeniu I1=I2=1A. Odległość między przewodnikami wynosi 10 cm. a) Narysuj linie pola magnetycznego wytworzonego przez przewodniki w odległości 5 cm, 10 cm i 20 cm od każdego przewodnika. b) Oblicz wartość indukcji pola magnetycznego w punktach A, B i C. C 10cm A 10cm B 5cm Zadanie 2. Wartość indukcji pola magnetycznego wytworzonego przez przewodnik z prądem można obliczyć korzystając z następujących wzorów: Narysuj i korzystając z podanych wzorów oblicz wartość wektora indukcji pola magnetycznego w punkcie X zaznaczonym na rysunkach. Zadanie 3. Przez zwojnice o oporze 2 Ω przepływa prąd elektryczny. N wykresie zamieszczono zależność indukcji pola magnetycznego od natężenia przepływającego przez nią prądu elektrycznego. 1.Przeanalizuj wykres. Czy wartość indukcji pola magnetycznego wytwarzanego przez zwojnicę zależy od napięcia przyłożonego do końców zwojnicy? Jeśli tak, to w jaki sposób? 2.Gdy przez zwojnicę płynął prąd o natężeniu 2 A, to strumień pola magnetycznego przenikającego przez Projekt „Inżynier mechanik – zawód z przyszłością” współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego wnętrze zwojnicy wynosił 7,5 µWb. Oblicz pole przekroju poprzecznego zwojnicy. 3.Do zastosowań praktycznych konieczne jest pole magnetyczne o indukcji 10-krotnie większej od indukcji pola wytwarzanego przez rozważaną zwojnicę. Ze względu na ciepło wydzielane podczas przepływu prądu w zwojnicy, nie można zwiększyć natężenia prądu elektrycznego. Podaj dwa sposoby, których zastosowanie pozwoli zwiększyć wartość wektora indukcji pola magnetycznego do żądanej wartości. Zadanie 4. Do obszaru jednorodnego pola magnetycznego przedstawionego na rysunku wpada elektron z prędkością v. Siła Lorentza działająca na elektron w tym przypadku to wektor: a) F1 b) F2 c) F3 d) F4 Zadanie 5. Proton porusza się po okręgu o promieniu r w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B z prędkością v. Aby cząstka α mogła poruszać się po okręgu o tym samym promieni i z tą samą prędkością co proton, to wartość indukcji jednorodnego pola magnetycznego powinna być równa: a) ¼ B b) ½ B c) 2B d) 4B. Zadanie 6. Napięcie przyspieszające elektrony w kineskopie telewizyjnym wynosi 25kV. Oblicz promień okręgu, po którym poruszałby się elektron w kineskopie pod wpływem ziemskiego pola magnetycznego o indukcji (składowa pozioma) 2·10-5 T. Zadanie 7. Miedziany przewodnik o długości 10 cm i masie 2,8 g znajduje się w polu magnetycznym o indukcji 0,01 T. Oblicz, jakie musiałoby być natężenie prądu w przewodniku, aby siła elektrodynamiczna zrównoważyła jego ciężar? Jaki powinien być kierunek i zwrot wektora indukcji pola magnetycznego i w którą stronę w przewodniku powinien płynąć prąd?
