Question

Добрый день! Помогите, пожалуйста, решить задачи по физике.1. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 12мТл. Определите период обращения электрона.2. По проволочной рамке площадью 60 см², имеющей 50 витков провода течет ток 2А. Какой максимальный механический момент действует на рамку в однородном магнитном поле с индукцией 0,8Тл.3. Какова индукция магнитного поля, если рамку площадью 60 см² пронизывает магнитный поток 0,3мВб, перпендикулярный плоскости рамки.

Answer 1

Ma=mv^2/r=q*v*B
w=v/r=q*B/m=2pi/T
T=2pi*m/(q*B)=2*pi*9,11*10^(-31)/(1,6*10^(-19)*12*10^(-3)) сек = 2,98E-09 сек ~ 3*10^(-9) сек

M=B*p=B*I*S*n*sin(alpha)
max(M)=B*I*S*n=0,8*2*60*10^(-4)*50= 0,48 Н*м

Ф=В*S*sin(alpha)
B=Ф/(S*sin(alpha))=0,3*10^(-3)/(60*10^(-4)*sin(pi/2))Тл= 0,05 Тл

Answer 2

1. Период обращения электрона в однородном магнитном поле

Для определения периода обращения электрона в однородном магнитном поле можно использовать формулу для периода обращения заряда в магнитном поле:

T = 2πm / (qB)

где: - T - период обращения - m - масса электрона - q - заряд электрона - B - индукция магнитного поля

Для электрона масса m = 9.11 x 10^-31 кг, заряд q = 1.6 x 10^-19 Кл, и индукция магнитного поля B = 12 мТл (12 x 10^-3 Тл).

Подставляя значения в формулу, получаем:

T = (2π x 9.11 x 10^-31) / (1.6 x 10^-19 x 12 x 10^-3)

Вычисляя эту формулу, получаем период обращения электрона в однородном магнитном поле.

2. Максимальный механический момент на рамку в однородном магнитном поле

Механический момент на проволочную рамку в однородном магнитном поле можно определить с помощью формулы:

M = NIBASinθ

где: - M - механический момент - N - количество витков провода - I - ток, протекающий через провод - B - индукция магнитного поля - A - площадь рамки - θ - угол между направлением магнитного поля и нормалью к плоскости рамки

В данном случае, у нас есть следующие данные: - N = 50 витков - I = 2 А - B = 0,8 Тл - A = 60 см² = 60 x 10^-4 м² - θ = 90° (так как магнитный поток перпендикулярен плоскости рамки)

Подставляя значения в формулу, получаем:

M = 50 x 2 x 0,8 x 60 x 10^-4 x Sin(90°)

Вычисляя эту формулу, получаем максимальный механический момент, действующий на рамку в однородном магнитном поле.

3. Индукция магнитного поля, пронизывающего рамку

Для определения индукции магнитного поля, пронизывающего рамку, можно использовать формулу:

Ф = BA

где: - Ф - магнитный поток - B - индукция магнитного поля - A - площадь рамки

В данном случае, у нас есть следующие данные: - A = 60 см² = 60 x 10^-4 м² - Ф = 0,3 мВб = 0,3 x 10^-3 Вб

Подставляя значения в формулу, получаем:

0,3 x 10^-3 = B x 60 x 10^-4

Выражая B, получаем индукцию магнитного поля, пронизывающего рамку.

Надеюсь, эти ответы помогут вам решить задачи по физике! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.