Магнитное поле. Принцип суперпозиции. Силовое

IV. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ. СИЛОВОЕ
ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО
ПОЛЯ.
 dl sin 
dB 
- закон Био-Савара-Лапласа.
4r 2


B   Bi
- принцип суперпозиции магнитных полей.
i




B   0 H - связь магнитной индукции B с напряженностью поля H .

B   0
- магнитная индукция в центре кругового тока
2R

- магнитная индукция прямого проводника с током.
B  
2R
B   0 

4R
(cos  1  cos  2 ) - магнитная индукция поля, cоздаваемого
отрезком прямого проводника с током.
B  n - магнитная индукция поля, создаваемого длинным соленоидом
в средней его части (здесь n=
N
)



Pм    Sn - магнитный момент контура с током.

 
M  p м B - механический момент, действующий на контур


с током в магнитном поле. d F   dl - сила Ампера.
 

F

 q V


 

B  - сила Лоренца.


С: § § 42-44, 47. Д: § § 14.2, 15.1, 15.2, 15.4,
Т: § § 110-115. Ч: § § 21, 22. B: § 11.
ОЭ: § § YIII, IX, XI. Ф: § 15.
IV.I Закон Био-Савара-Лапласа. Задачи: Ч: 21-10, 21-21, 21-22, 21-23, 21-31,
21- 33. В: 11.3, 11.15, 11.23, 11.26.
- 19 IV.2 Сила Ампера. Сила Лоренца.
Задачи: Ч: 22-3, 22-4, 22-11, 22-14, 22-25, 23-5, 23-6,
23-9, 23-18, 23-23.
В: 11.55, 11.56, 11.58, 11.69, 11.70, 11.73,
11.77, 11.86.
Для самостоятельного решения рекомендуются решить следующие
задачи.
42(21.21). Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом.
По проводнику течет ток 20 А. Какова магнитная индукция в точке А (см.
рис.), если r = 5 см? (40 мкТл)
43(21.31). Бесконечно длинный тонкий проводник с током 50 А имеет
изгиб (плоскую петлю) радиусом 10 см. Определить в точке 0 магнитную
индукцию поля. создаваемого этим током в случаях, изображенных на рис. (
157 мкТл, 286 мкТл)
44(21.33). Электрон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг
ядра по окружности радиусом 53 пм. Вычислить силу эквивалентного
кругового тока и напряженность поля в центре окружности. (1,1 мА,10 мА/м)
45(22.3). Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости
с длинным прямым проводом так. что две ее стороны параллельны проводу.
По рамке и проводу текут одинаковые токи 1 кА. Определить силу,
действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится
на расстоянии, равном ее длине. (О,1 Н)
46(22.14). Магнитный момент витка равен 0.2 Дж/Тл. Определить силу
тока в витке, если его диаметр 10 см. (25.5 А)
47(23.9). Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В
влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл и начал двигаться по
окружности. Вычислить ее радиус. (12мм)
К олимпиаде рекомендуем решить следующие задачи
- 20 Задача 48. (студенческая физическая олимпиада МАМИ)
Неподвижный тонкий диск радиуса R. равномерно заряженный с
одной стороны с поверхностной плотностью  вращается вокруг своей
оси с угловой скоростью  . Найти индукцию магнитного поля в центре
диска.
Ответ:
B
 0R
2
Задача 49.
Тонкий проводник в виде кольца массой т свободно подвешен
на упругой нити в однородном магнитном поле, индукция которого
B. По кольцу течет ток i. Найти период малых крутильных колебаний кольца
относительно вертикальной оси.
Ответ: Т =
2

 2
m

2iB
2m
iB
Задача 50. (студенческая физическая олимпиада МАМИ)
Найти модуль и направление
вектора силы, действующей
на
единицу длины тонкого проводника
с током J в точке O, если проводник
изогнут, как показано на рисунке.
dF  0 J 2
Ответ:

d
4R
Если решение задач 48-50
обратиться к (0Э) с. 35-36, 27-28.
вызывает
затруднения,
рекомендуем