Практическая работа "Изучение магнитных свойств веществ"

Задача №1.
Дано:
В01=0,4мТл
В02=1,2 мТл
µ1 и µ2-?
Решение:
μ=B/B0
𝜇1 =0.8/(0.4*10-3)=2000
𝜇2 =B2/B02=1.2/(1.2*10-3)=1000
Ответ: 2000; 1000.
Задача №2.
Дано:
Решение:
Н=16кА/м
Разложим вектор скорости 𝑣⃗
частицы
v=8*106м/с
на две составляющие ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑣1 (𝑣1 =
𝑣 cos 𝛼),
α =60о
направленную вдоль линий
магнитной
R-?
индукции, и 𝑣
⃗⃗⃗⃗⃗2 (𝑣2 = 𝑣 sin 𝛼),
h-?
Перпендикулярную эти линиям
на частицу действует сила Лоренца, обусловленная
составляющей 𝑣
⃗⃗⃗⃗⃗.
2
Вследствие этого частица движется по окружности
со скоростью 𝑣
⃗⃗⃗⃗⃗2 в плоскости перпендикулярной
магнитному полю. Радиус этой окружности
определим, составим уравнение на основании
второго закона Ньютона:
𝐹=𝑚
𝑣2 2
𝑟
, или 𝑞𝑣2 𝐵 = 𝑚
𝑣2 2
𝑟
𝑚𝑣 sin 𝛼
𝑞𝜇0 𝐻
, 𝐵 = 𝜇0 𝐻 отсюда 𝑅 =
.
Одновременно частица будет двигаться и
вдоль поля. Это равномерное движение со
скоростью ⃗⃗⃗⃗⃗,
𝑣1 т.к. составляющая ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑣1 не вызывает
появление
силы
Лоренца.
В
результате
одновременного движения по окружности и по
прямой частица будет двигаться по винтовой линии.
Шаг винтовой линии ℎ = 𝑣1 𝑇, 𝑇 =
2𝜋𝑚𝑣 cos 𝛼
2𝜋𝑅
𝑣2
, ℎ=
𝑞𝜇0 𝐻
R=(9.1*10-31/8.1*106*Sin
600)/(1.6*10-19*4*П*107
*16*103=1,96 мм
h=(2*9,1*10-31*8*106*
cos
600)/(1.6*10-19*4п*107
*16*103)=7.11 мм
Ответ: 1,96 мм и 7,11мм
Решение задач по теме Магнитное поле
Величина
Формула
Сила Ампера
FA=IBDl sina
Сила Лоренца
FЛ=qvBsina
Радиус окружности по которой
движется заряженная частица в
магнитном поле
Период обращения заряженной
частицы в магнитном поле
r=(mv)/(qB)
Суммарная сила, действующая
на заряд
F=FЭЛ+FЛ
T=(2Пm)/(qqb)
Задача 1.
Р е ш е н и е. На проводник действуют следующие
⃗⃗, сила тяжести
силы: силы упругости двух нитей 𝑇
𝑚𝑔⃗ и сила Ампера 𝐹⃗ .
Модуль силы Ампера F = IBl. При равновесии
проводника суммы проекций сил на вертикальное и
горизонтальное направления (с учетом их знаков)
равны нулю: −𝑚𝑔 + 𝑇𝑐𝑜𝑠 𝛼 = 0; −𝐹 + 𝑇 sin 𝛼 = 0
𝐹
𝐼𝐵𝑙
Отсюда 𝑡𝑔𝛼 =
=
≈ 0.2
𝑚𝑔
𝑚𝑔
Следовательно, угол α = 11,3°.
Задача 2.
Прямолинейное движение протона возможно в двух
случаях. 1) Вектор 𝐸⃗⃗ . направлен вдоль траектории
⃗⃗ также должен
движения протона. Тогда вектор 𝐵
быть направлен вдоль этой траектории, и его
модуль может быть любым, так как магнитное поле
⃗⃗ и
не будет действовать на частицу. 2) Векторы 𝐸⃗⃗ , 𝐵
𝑣⃗ взаимно перпендикулярны, и сила, действующая
на протон со стороны электрического поля, равна по
модулю и противоположна по направлению силе
Лоренца, действующей на протон со стороны
магнитного поля.
𝐸
Так как 𝑒𝐸⃗⃗ + 𝐹⃗л = 0, То 𝑒𝐸 − 𝑒𝑣𝐵 = 0 и 𝐵 = .
𝑣