ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
nЛ
maF = ,
или
RmvBve /||
2
⊥⊥
= (2)
где
v
⊥
= v sin
α
.
Сократив (2) на
v
⊥
, выразим соотношение R/v
⊥
(R/v
⊥
=
m/|e|B)и подставим его в формулу (1):
Be
m
T
||
2
π
=
Убедимся в том, что правая часть равенства дает
единицу времени (с):
с1
мкгс1
мскг1
мНсА1
мАкг1
Тл1Кл1
кг1
]B][e[
]m[
2
222
=
⋅⋅
⋅⋅
=
⋅⋅⋅
⋅⋅
=
⋅
=
Произведем вычисления:
нс57,3с1057,3–
1010106,1
101,92
Т
9
319
31
=⋅=
⋅⋅⋅
⋅⋅π
=
−
−−
−
Модуль скорости v, как это видно из рис.11, можно
выразить через v
⊥
и v
||
:
2
||
2
vvv +=
⊥
Из формулы (2) выразим перпендикулярную составляющую
скорости:
m
BRe
v
||
=
⊥
Параллельную составляющую скорости
v
||
найдем из сле-
дующих соображений. За время, равное периоду обращения
T, электрон пройдет в направлении магнитного поля рас-
стояние, равное шагу винтовой линии, т.е.
h = Tv
||
, откуда
v
||
= h/T
Подставив вместо Т правую часть выражения (2), по-
лучим
m
Bhe
v
π
2
||
||
=
Таким образом, модуль скорости электрона
2
22
||
2
2
h
R
m
B|e|
vvv
π
+=+=
⊥
Убедимся в том, что правая часть равенства дает
единицу скорости (м/с). Для этого заметим, что R и h имеют
одинаковую единицу измерения - метр (м). Поэтому в квад-
ратных скобках мы поставим только одну из величин (на-
пример,
R):
с/м1
скг1
смкг1
кг1
сН1
мАкг
ммНсА1
)м(
кг1
Тл1Кл1
]R[
]m[
]B][e[
2
2
2/122/12
=
⋅
⋅⋅
=
⋅
=
=
⋅⋅
⋅⋅⋅⋅
=
⋅
=
Произведем вычисления:
с/м1046,2
с/м
2
06,0
)01,0(
101,9
1010106,1
v
7
2/1
2
2
31
319
⋅=
=
π
+
⋅
⋅⋅⋅
=
−
−−
или 24,6 Мм/с.
Пример 9. Рамка, содержащая N = 10
3
витков, рав-
номерно вращается с частотой
n = 10 c
-1
относительно оси
АВ, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной лини-
ям однородного магнитного поля (
В = 0,04 Тл). Определить
мгновенное значение ЭДС индукции для тех моментов вре-
мени, когда плоскость рамки составляет угол α= 60° с ли-
ниями поля. Площадь
S рамки равна 100 см
2
.
Решение. Мгновенное значение ЭДС индукции ε
i
определяется основным уравнением электромагнитной ин-
дукции Фарадея-Максвелла:
dt
d
i
ψ
ε
−= (1)
Потокосцепление
Ψ
=
Ν
Ф, где
Ν
- число витков рам-
FЛ = man , 2 |e|B h или v = v 2⊥ + v||2 = R2 + m 2π | e | v⊥ B = mv⊥2 / R (2) Убедимся в том, что правая часть равенства дает где v⊥ = v sin α. единицу скорости (м/с). Для этого заметим, что R и h имеют Сократив (2) на v⊥, выразим соотношение R/v⊥ (R/v⊥ = одинаковую единицу измерения - метр (м). Поэтому в квад- m/|e|B)и подставим его в формулу (1): ратных скобках мы поставим только одну из величин (на- m пример, R): T = 2π |e|B [e][B] 2 1 / 2 1Кл ⋅ 1Тл 2 1 / 2 1А ⋅ с ⋅ Н ⋅ м ⋅ м [R ] = (м ) = = Убедимся в том, что правая часть равенства дает [ m] 1кг кг ⋅ А ⋅ м 2 единицу времени (с): 1Н ⋅ с 1кг ⋅ м ⋅ с [ m] 1кг 1кг ⋅ А ⋅ м 2 1кг ⋅ с 2 ⋅ м 2 = = = 1м / с = = = = 1с 1кг 1кг ⋅ с 2 [e][B] 1Кл ⋅ 1Тл 1А ⋅ с ⋅ Н ⋅ м 1с ⋅ кг ⋅ м 2 Произведем вычисления: Произведем вычисления: 2π ⋅ 9,1⋅10 −31 1/ 2 1,6 ⋅ 10 −19 ⋅ 10 ⋅ 10 −3 0,06 2 Т= −19 −3 – = 3,57 ⋅10 −9 с = 3,57нс v= 2 (0,01) + м/с = 1,6 ⋅10 ⋅10 ⋅10 9,1 ⋅ 10 −31 2π Модуль скорости v, как это видно из рис.11, можно выразить через v⊥ и v|| : = 2,46 ⋅ 10 7 м / с или 24,6 Мм/с. v = v⊥2 + v||2 Из формулы (2) выразим перпендикулярную составляющую Пример 9. Рамка, содержащая N = 103 витков, рав- скорости: номерно вращается с частотой n = 10 c-1 относительно оси | e | BR АВ, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной лини- v⊥ = m ям однородного магнитного поля (В = 0,04 Тл). Определить Параллельную составляющую скорости v|| найдем из сле- мгновенное значение ЭДС индукции для тех моментов вре- дующих соображений. За время, равное периоду обращения мени, когда плоскость рамки составляет угол α= 60° с ли- T, электрон пройдет в направлении магнитного поля рас- ниями поля. Площадь S рамки равна 100 см2. стояние, равное шагу винтовой линии, т.е. h = Tv|| , откуда Решение. Мгновенное значение ЭДС индукции εi v|| = h/T определяется основным уравнением электромагнитной ин- Подставив вместо Т правую часть выражения (2), по- дукции Фарадея-Максвелла: лучим dψ εi = − (1) | e | Bh dt v|| = 2πm Потокосцепление Ψ = ΝФ, где Ν - число витков рам- Таким образом, модуль скорости электрона
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »