Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 148 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

147
Анализ и решение
Для решения задачи воспользуемся соотношением (8.19):
н
U а
1
en IB
,
откуда
н
IB
n
eU а
.
Численное значение концентрации равно:
n = 5∙10
-20
м
-3
.
Задача 8.6. Найдите силу, действующую на алюминиевую пластину в
задаче 8.4, если ее длина l = 10 см.
Анализ и решение
На проводник с током I в магнитном поле
В
действует сила Ампера
(см.(8.22)). Поэтому искомая сила равна
ll
F dF IBdl IBl

.
Численное значение силы равно:
F=5∙0,5∙0,1=0,25 Н.
Задача 8.7. Проволочная квадратная рамка может вращаться относительно
горизонтальной оси OX (см. рис.8.12). Рамка находится в
однородном магнитном поле, направленном вертикально вверх.
Когда по проводу течет ток I, рамка отклоняется на угол .
Определите индукцию магнитного поля, если длина и масса
стороны рамки равны а и m, соответственно.
Анализ и решение.
Рамка, повернувшись при
включении на угол , остается в
равновесии (рис.8.12). Следователь-
но, сумма моментов сил,
действующих на нее, равна нулю.
Проводник с током находится в
магнитном поле и в поле тяготения
Земли, поэтому на каждую из сторон
рамки действует сила Ампера и сила
тяжести.
Рассмотрим силы, действующие
на стороны рамки. Сторона AB
закреплена на оси. Поэтому силы
Ампера и тяжести компенсируются силой реакции оси. Силы Ампера,
Рис. 8.12
A
D
I
I
I
a
a
0
x
y
B
                            Анализ и решение
    Для решения задачи воспользуемся соотношением (8.19):
                                  1 U на
                                        ,
                                 en IB
откуда
                                        IB
                                  n          .
                                       eU н а
Численное значение концентрации равно:
                              n = 5∙10-20 м-3.
    Задача 8.6. Найдите силу, действующую на алюминиевую пластину в
             задаче 8.4, если ее длина l = 10 см.
                            Анализ и решение
                                                     
     На проводник с током I в магнитном поле         В   действует сила Ампера
(см.(8.22)). Поэтому искомая сила равна
                             F   dF   IBdl  IBl .
                                 l        l

    Численное значение силы равно:
                              F=5∙0,5∙0,1=0,25 Н.
    Задача 8.7. Проволочная квадратная рамка может вращаться относительно
              горизонтальной оси OX (см. рис.8.12). Рамка находится в
              однородном магнитном поле, направленном вертикально вверх.
              Когда по проводу течет ток I, рамка отклоняется на угол .
              Определите индукцию магнитного поля, если длина и масса
              стороны рамки равны а и m, соответственно.
                            Анализ и решение.
    Рамка,    повернувшись     при                          x
                                                    y
включении на угол , остается в
                                                          B
равновесии (рис.8.12). Следователь-                           a
                                                                  B
но,    сумма      моментов     сил,                    0
действующих на нее, равна нулю.               A                 D
Проводник с током находится в             I
                                                           a I
магнитном поле и в поле тяготения
Земли, поэтому на каждую из сторон          I            C
рамки действует сила Ампера и сила
тяжести.
    Рассмотрим силы, действующие
на стороны рамки. Сторона AB                   Рис. 8.12
закреплена на оси. Поэтому силы
Ампера и тяжести компенсируются силой реакции оси. Силы Ампера,

                                                                       147

Страницы