Сборник задач по физике с примерами решений. Молекулярная физика и термодинамика. Электромагнетизм. Александров В.Н - 79 стр.

     направлению силы Ампера F1 и F2 (направление сил определяется по прави-
     лу левой руки).
          Таким образом, приложенная к рамке пара сил создает механический
     (вращающий) момент М , стремящийся повернуть рамку вокруг оси
     ОО*.
          Модуль вращающего момента можно определить по формуле (9.4а):

                                       M  pm  B  sin ,                                  (1)
     где рm – модуль магнитного момента рамки с током,  – угол между на-
     правлением вектора B и нормали к плоскости витка (совпадающей с на-
     правлением рm ).
          Так как, согласно условию задачи, =900, то вращающий момент
     принимает максимальное значение.
          Численное значение магнитного момента можно определить, ис-
     пользуя формулу (9.3) и учтя, что рамка состоит из N витков:
          рm  I  S  N  I  a  b  N  1  100  8  10 2  5  10 2  0 ,4 А  м 2 . (2)
     Подставив (2) в (1), получим численное значение для вращающего момента:
                                   M 1  0 ,4  0 ,5  1  0 ,2 Н  м .
     Ответ: 1) рm=0,4 Ам ; 2) М1=0,2 Нм.
                               2


     Ответ на вопрос 3) данной задачи предлагается найти самостоятельно.
9.19 Из проволоки длиной l=20см сделаны квадратный и круговой контуры.
     Найти вращающие моменты сил М1 и М2, действующие на каждый кон-
     тур, помещенный в однородное магнитное поле с индукцией В=0,1Тл,
     если при этом по каждому из них течет ток  =2А. Плоскость каждого
     контура составляет угол =450 с направлением линий индукции магнит-
     ного поля. (Ответ: 3,5·10-4 Н·м; 4,5·10-4 Н·м).
9.20 Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=6кВ, влетает в одно-
     родное магнитное поле под углом =300 к линиям магнитной индукции и
     начинает двигаться по винтовой линии. Индукция магнитного поля
     В=1,310-2 Тл. а) Найти радиус r витка и шаг d винтовой линии. Силой
     тяжести, действующей на электрон, пренебречь. б) Чем будет отли-
     чаться траектория электрона, влетевшего в это же поле с такой же
     скоростью перпендикулярно и параллельно линиям поля? (mе=9,110-31кг,
     е=1,610-19 Кл).
     Дано: U=6кВ=6103В; =300; В=1,310-2 Тл; m=9,110-31кг; е=1,610-19 Кл.
     Найти: r ; h.
                                  Решение
         При прохождении электроном ускоряющей разности потенциалов
     U работа сил электростатического поля идет на сообщение электрону
     кинетической энергии:
78