Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть четвертая. Электромагнетизм. Филимонова Л.В. - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

42
Подумайте, чему будет равна сила Ампера в случае, когда полукольцо будет
лежать в плоскости, параллельной силовым линиям заданного ОМП?
Задача №3.2. Квадратная рамка с током закреплена так, что может свободно
вращаться вокруг горизонтально расположенной стороны.
Рамка находится в вертикальном однородном магнитном по-
ле индукции B. Угол наклона рамки к горизонту
α
, ее масса
m, длина стороны a. Найдите ток в рамке. [
α
ctg
2
⋅=
B
a
mg
I
]
(6, с. 251).
Указания по решению. Верхняя сторона рамки закреплена и относительно нее
происходит вращение. На каждую из сторон рамки как на линейный проводник
с током действует сила Ампера. При этом действие магнитного поля на боко-
вые стороны рамки сводится к ее растяжению, а на нижнюю сторону действует
сила, направленная вправо
по рис. .
Т.к. рамка находится в равновесии, то алгебраическая сумма моментов
всех сил, действующих на нее относительно оси вращения равен нулю:
)()( gmMFM
A
= ,
ααα
cos
4
cos
22
sin a
mg
a
mg
aBIa ⋅+⋅=⋅ ,
αα
cos
2
sin ⋅=⋅
mg
BIa ⇒
α
ctg
2
⋅=
B
a
mg
I
Изобразите самостоятельно на рисунке все силы, действующие со стороны
магнитного поля на каждую из сторон рамки. Найдите моменты этих сил отно-
сительно закрепленной стороны рамки.
Задача №3.3. В ОМП перпендикулярно линиям магнитной индукции движется
прямой проводник длиной l=40 см. Определите силу Лоренца, действующую на
свободный электрон проводника, если
возникающая на его концах разность по-
тенциалов составляет U=10 мкВ. [4⋅10
-24
Н] (8, с. 161) 
Подумайте, чему будет равна сила Ампера в случае, когда полукольцо будет
лежать в плоскости, параллельной силовым линиям заданного ОМП?


Задача №3.2. Квадратная рамка с током закреплена так, что может свободно
вращаться вокруг горизонтально расположенной стороны.
Рамка находится в вертикальном однородном магнитном по-
ле индукции B. Угол наклона рамки к горизонту α, ее масса
                                                         mg
m, длина стороны a. Найдите ток в рамке. [ I =                ⋅ ctgα ]
                                                         2 Ba
(6, с. 251).
Указания по решению. Верхняя сторона рамки закреплена и относительно нее
происходит вращение. На каждую из сторон рамки как на линейный проводник
с током действует сила Ампера. При этом действие магнитного поля на боко-
вые стороны рамки сводится к ее растяжению, а на нижнюю сторону действует
сила, направленная вправо по рис. .
       Т.к. рамка находится в равновесии, то алгебраическая сумма моментов
всех сил, действующих на нее относительно оси вращения равен нулю:
                                M ( F A ) = M (m g ) ,
                                      mg a         mg
                    BIa ⋅ a sin α =      ⋅ cos α +    ⋅ a cos α ,
                                       2 2          4
                                   mg               mg
                   BIa ⋅ sin α =      ⋅ cos α ⇒ I =      ⋅ ctgα
                                    2               2 Ba
Изобразите самостоятельно на рисунке все силы, действующие со стороны
магнитного поля на каждую из сторон рамки. Найдите моменты этих сил отно-
сительно закрепленной стороны рамки.


Задача №3.3. В ОМП перпендикулярно линиям магнитной индукции движется
прямой проводник длиной l=40 см. Определите силу Лоренца, действующую на
свободный электрон проводника, если возникающая на его концах разность по-
тенциалов составляет U=10 мкВ. [4⋅10-24 Н] (8, с. 161)



                                          42

Страницы