Дія магнітного поля на рухомий заряд
Урок № 43-169 під впливом магнітних полів на рухомий заряд. Сила Лоренца сила Лоренца - сила, що діє з боку магнітного поля на рухому електрично заряджену частинку. FЛ = q ∙ v ∙ B ∙ sinα
V - швидкість заряду;
В - вектор індукції магнітного поля;
α
Напрямок сили Лоренца визначається за правилом лівої руки:
Якщо ліву руку розташувати так, щоб складова магнітної індукції В, перпендикулярна швидкості заряду, входила в долоню, а чотири пальці були спрямовані по руху позитивного заряду (проти руху негативно-го), то відігнутий на 90 ° великий палець покаже напрям дейст- вующей на заряд сили Лоренца F л.
Так як сила Лоренца завжди перпендикулярна швидкості заряду, то вона не робить роботи (тобто не змінює величину швидкості заряду і його кінетичну енергію).
Якщо заряджена частинка рухається паралельно силовим лініям магнітного поля, то F Л = 0. і заряд в магнітному полі рухається рівномірно і прямолінійно.
доцентровийприскорення. У цьому випадку частка рухається по колу
Згідно з другим законом Ньютона: сила Лоренца дорівнює
добутку маси частинки на доцентровийприскорення q ∙ v ∙ B =, тоді радіус кола R =, а період обертання заряду в магнітному полі T =
Так як електричний струм являє собою впорядкований рух зарядів, то дія магнітного поля на провідник зі струмом є результат його дії на окремі рухомі заряди
1. Чому дорівнює модуль сили Лоренца?
2. Як рухається заряджена частинка в магнітному полі, якщо началь-ва швидкість частинки перпендикулярна чи-вам магнітної індукції?
3. Як визначити напрям сили Ло-Ренцо?
4. Чому сила Лоренца змінює на-правління швидкості, але не змінює її модуль?
Екзаменаційний питання. сила Лоренца
50. Чому дорівнює сила, що діє на заряд 10 -7 Кл, що рухається зі швидкістю 600 м / с в магнітному полі з індукцією 0,02 Тл, якщо швидкість направлена перпендикулярно лініям магнітної індукції?
А. 3 10 -11 Н. Б. 12 10 -11 Н. В. 12 10 -7 Н. Г. 3 10 -7 Н. Д. Сила дорівнює 0.
№ 1 В якому напрямку повернеться магнітна стрілка в контурі з струмом на рісунке.1?
№ 2. Визначити полюси джерела струму, пітающе-го соленоїд, щоб спостерігалося
Взаємодія, вказане на малюнку 2.
№ 4. На малюнку 3 зображені чотири частинки, що мають однакові заряди і вилітають з точки А в магнітне поле з однаковими швидкостями. Визначити знак заряду частинок і пояснити причину розбіжності траєкторій їх руху.
№ 5. На малюнку 4 дано напрями векторів В і v. Визначити напрямок сили Лоренца,
діючої на негативний електричний заряд.
№ 6. Електрон влітає в однорідне магнітне поле, індукція якого
0,05 Тл, перпендикулярно лініям індукції зі швидкістю 40000 км / с. визначити
радіус кривизни траєкторії електрона.
№ 7. За напрямками векторів В і v. зображених на малюнку 5, визначити напрямок сили Лоренца, що діє на позитивний заряд.
№ 8.Електрон і протон, рухаючись зі швидкостями, влітають в однорідне магнітне поле перпендикулярно лініям індукції. Порівняти радіуси кривизни траєкторій протона і електрона, якщо маса протона 1,67 ∙ 10 -27 кг, а маса електрона 9,1 ∙ 10 -31 кг.
№ 9. Визначити знак заряду частинки, що влетіла в однорідне магнітне поле перпендикулярно лініям індукції, і вказати напрямок сили Лоренца в точках А, В, С і О на малюнку 6.
Завдання трьох рівнів. сила Лоренца
1. Електрон рухається в однорідному магнітному полі з індукцією 0,02 Тл. Швидкість електрона дорівнює 10 7 м / с і електрон Чому дорівнює сила, що діє на електрон?
2. Протон рухається зі швидкістю 5 ∙ 10 6 м / с в однорідному магнітному полі з індукцією 0,2 Тл. Визначити силу, що діє на протон, якщо кут між напрямком швидкості протона і лініями індукції дорівнює 30º.
3. З якою швидкістю влетів електрон в однорідному магнітному полі з індукцією 10 -2 Тл перпендикулярно до ліній магнітної індукції, якщо сила, що діє на нього, дорівнює 4,8 ∙ 10 -15 Н.
4. В однорідне магнітне поле влітає електрон зі швидкістю 3,2 ∙ 10 7 м / с, спрямованої перпендикулярно лініям індукції. Визначити вектор магнітної індукції, якщо радіус, по якому рухається електрон в магнітному полі, 0,91 мм.
5. З якою швидкістю влетів електрон в магнітне поле перпендикулярно лініям індукції з В = 0,1 Тл, якщо радіус його руху дорівнює 0,5 мм?
6. В однорідне магнітне поле індукцією 0,8 Тл влітає електрон зі швидкістю 4 ∙ 10 7 м / с, спрямованої перпендикулярно лініям індукції. Визначити радіус, по якому буде рухатися електрон в магнітному полі.
7. Іони якого хімічного елемента розганяються в електричному полі з напругою 800В і потім потрапляють в однорідне магнітне поле з індукцією 0,25 Тл, де рухаються у вакуумі по колу радіусом 8 см?
8. З електронної гармати, прискорює напруга якої 600 В вилітає електрон і потрапляє в однорідне магнітне поле з індукцією 1,2 Тл. Напрямок швидкості складає з напрямком ліній магнітної індукції кут 30º. Знайти прискорення електрона в магнітному полі. Ставлення заряду електрона до його маси g / m = 1,76 ∙ 10 11 Кл / кг.
9. Електрон, що володіє кінетичної енергією 1,6 ∙ 10 -18 Дж влетів в магнітне поле, перпендикулярно лініям індукції В = 0,1Тл. Чому дорівнює доцентровийприскорення, яке отримує електрон в магнітному полі?