Question

ПОМОГИТЕ СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА ПЛАТА 100 БАЛЛОВ тест по физике 1 задание. По горизонтальному проводнику длиной 30 мм и массой 35 г проходит ток 0,01к А. Найдите индукцию магнитного поля, расположенную проводником так, чтобы сила тяжести была сбалансирована силой Ампера. 2 задание. Найдите ЭДС индукции на концах крыльев самолета (размах крыльев 28,4м), летящего горизонтально со скоростью 720км/ч, если вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли 8∙10-3Тл. 3 задание С какой скоростью надо перемещать проводник, длина которого 2см, под углом 300 к вектору магнитной индукции, модуль которого равен 50мТл, чтобы в проводнике возбудилась ЭДС индукции 0,25кВ? 4 задание Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 5 Мм/с, как показано на рисунке. Индукция однородного магнитного поля 3,6 мТл (m=9.1*10-31 кг, e=1.6*10-19 Кл). a) Какая траектория у электрона в магнитном поле? Почему? b) Выведите формулу для расчета радиуса траектории движения частицы в магнитном поле. Формула: ___________________________________ c) Определите радиус траектории электрона. R = _____________ м

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Задача 1

Дано:

L = 30 мм = 0,030 м

m = 35 г = 0,035 кг

I = 0,01 кА = 10 А

___________________

B - ?

1)

Сила тяжести проводника:

Fт = m·g = 0,035·10 = 0,35 Н

2)

Сила Ампера:

Fₐ = B·I·L

Отсюда, учтем, что Fₐ = Fт

B = Fₐ / (I·L) = 0,35 / (10·0,030) ≈ 1,2 Тл

Задача 2

Дано:

L = 28,4 м

V = 720 км/ч = 200 м/с

B = 8·10⁻³ Тл

________________

ЭДС - ?

ЭДС = В·V·L = 8·10⁻³·200·28,4 ≈ 45 B

Задача 3

Дано:

L = 2 см = 0,02 м

α = 30°

B = 50 мТл = 50·10⁻³ Тл

ЭДС = 0,25 кВ = 250 В

___________________

V - ?

ЭДC = B·V·L·sin α

V = ЭДС / (B·L·sin α) = 250 / (50·10⁻³·0,02·0,5) = 500 км/с

Задача 4

Нет рисунка

Answer 2

Конечно, я помогу вам с решением задач по физике!

1. Задача 1: Для сбалансирования силы тяжести проводника силой Ампера, магнитное поле должно создать такую силу Ампера, которая уравновесит силу тяжести. Сила Ампера на проводник с током I, расположенным под углом θ к магнитному полю, определяется формулой:

F_amp = B * I * L * sin(θ),

где:

• F_amp - сила Ампера,
• B - индукция магнитного поля,
• I - ток,
• L - длина проводника,
• θ - угол между направлением тока и направлением магнитного поля.

Поскольку нужно сбалансировать силу тяжести, мы хотим, чтобы F_amp была равна весу проводника: F_amp = m * g, где m - масса проводника, g - ускорение свободного падения.

Таким образом, мы можем приравнять выражения для силы Ампера и силы тяжести и выразить индукцию магнитного поля:

B = (m * g) / (I * L * sin(θ)).

Подставив известные значения (m = 35 г = 0,035 кг, I = 0,01 кА = 0,01 * 10^3 А, L = 30 мм = 0,03 м) и учтя, что sin(θ) = 1 (так как проводник горизонтален), получим:

B = (0,035 кг * 9,81 м/с²) / (0,01 * 10^3 А * 0,03 м) ≈ 11,74 мТл.

2. Задача 2: ЭДС индукции на концах крыльев самолета может быть найдена с использованием закона индукции Фарадея:

ЭДС = B * v * l * sin(θ),

где:

• B - вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли,
• v - скорость самолета,
• l - размах крыльев,
• θ - угол между скоростью самолета и направлением магнитного поля.

Подставив известные значения (B = 8 * 10^-3 Тл, v = 720 км/ч = 720 * 1000 / 3600 м/с, l = 28,4 м) и учтя, что sin(θ) = 1 (так как самолет летит горизонтально), получим:

ЭДС = (8 * 10^-3 Тл) * (720 * 1000 / 3600 м/с) * 28,4 м ≈ 6,22 В.

3. Задача 3: Формула для ЭДС индукции в проводнике, который перемещается со скоростью v под углом θ к вектору магнитной индукции B, выглядит так:

ЭДС = B * v * l * sin(θ).

Мы знаем ЭДС (0,25 кВ = 0,25 * 10^3 В), B = 50 мТл = 50 * 10^-3 Тл, l = 2 см = 0,02 м и sin(θ) = sin(30°) = 0,5.

Подставляя известные значения и решая уравнение относительно v:

0,25 * 10^3 В = (50 * 10^-3 Тл) * v * 0,02 м * 0,5, v ≈ 5 м/с.

4. Задача 4: a) Траектория электрона в магнитном поле будет окружностью. Это связано с тем, что сила Лоренца, действующая на движущийся электрон в магнитном поле, всегда перпендикулярна к направлению движения электрона и магнитному полю. В результате электрон будет двигаться по круговой траектории.

b) Формула для радиуса траектории частицы в магнитном поле (радиус Лармора) выглядит так:

r = (m * v) / (|e| * B),

где:

• m - масса частицы (электрона),
• v - скорость частицы,
• |e| - абсолютное значение заряда частицы (заряд электрона),
• B - индукция магнитного поля.

Подставляя известные значения (m = 9,1 * 10^-31 кг, v = 5 * 10^6 м/с, |e| = 1,6 * 10^-19 Кл, B = 3,6 * 10^-3 Тл):

r = (9,1 * 10^-31 кг * 5 * 10^6 м/с) / (1,6 * 10^-19 Кл * 3,6 * 10^-3 Тл) ≈ 0,0034 м = 3,4 мм.

Обратите внимание, что в задаче 4a я описал принцип траектории, и в формуле для радиуса траектории (4b) использовал известные величины.