Розв'язання вправ та завдань до підручника «Фізика» Є.В. Коршак 11 клас - 2011 рік

Вправа 14

1. Дано:

l = 0,5 м

α = 90°

В = 2 · 10 -62 Тл

FA = 0,15 Н

Два паралельні провідники, якими йде струм одного напряму, притягуються під дією сили Ампера. На два паралельні пучки електронів також діє сила Ампера, але вона менша за кулонівську силу відштовхування, тобто FA < Fкул. Через це, у випадку з паралельними пучками, переважає відштовхування.

Розв’язання:

На провідник зі струмом у магнітному полі діє сила Ампера, що визначається з формули FA = ВIl sin α.

Звідси Оскільки sin α = sin 90о = 1, то

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: сила струму в провіднику 15 А.

I ?

2. Дано;

І = 0,2 м

m = 10 г = ·10 -2 кг

α = 90°

I = 2 А

В = 0,49,Тл

β ?

Розв’язання:

На провідник зі струмом у магнітному полі діють три сили: сила тяжіннята сила Амперасила натягу нитки

Оскільки провідник зі струмом знаходиться в рівновазі, то за II законом Ньютона:

Виберемо систему координат і спроектуємо на неї всі сили.

Звідситоді

Значення сили Ампера визначається за формулою FA = ВIl sin α.

Оскільки sin α = sin 90° = 1, то FA = ВIl . Тоді

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: на кут 64°.

3. Дано:

І = 20 см = 0,2 м

α = 90°

т = 4 г = 4 10-3 кг

І = 10 А

FА = mg

Розв’язання:

Існує два варіанти напряму магнітної індукції, за' яких сила Ампера зрівноважить силу тяжіння. Якщо струм йде зліва направо, то за правилом лівої руки магнітна індукція буде направлена від спостерігача, а якщо справа наліво, то навпаки.

Значення сили Ампера визначається за формулою FA = ВIl sin α Оскільки sin 90° = 1, то FA = ВIl. Звідси. Оскільки FA = mg, то

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові, значення:

Відповідь: залежно від напряму струму магнітна індукція буде напрямлена або до нас, або від нас, а її модуль 20 мТл.

В ?

4. Дано:

І = 1 м

І1 = І2 = 5 А

r = 40 см = 0,4 м

Розв’язання:

Сила взаємодії двох паралельних провідників зі струмом визначається за формулою:

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: на одиницю довжини діє сила 12,5 мкН.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити