Как найти индукцию протона

Определите индукцию магнитного поля , если протон влетает со скоростью 20000 км/c , причем на протон поле действует с силой 1.6*10-8 H

Остались вопросы?

Новые вопросы по предмету Физика

Напишите сжатое изложение,пожалуйста,срочно!

Анну Андреевну я знал с 1912 года. Тогда она, тоненькая и стройная, похожая на пятнадцатилетнюю девочку, ни на шаг не отходила от своего мужа — молодого поэта Н. С. Гумилева, который назвал ее своей ученицей.

То были годы ее первых стихов и необыкновенных триумфов. Прошло несколько лет, и в ее поведении, в ее глазах, в ее осанке появилась очень важная черта ее личности — величавость. Не надменность, не заносчивость, а именно величавость: “царственная”, важная поступь, чувство уважения к себе и осознание важности се писательской миссии.

С каждым годом Ахматова становилась все величественнее, и она не старалась, у нее выходило это само собой. Даже когда она была в очереди за керосином или в ташкентском трамвае, люди, не знавшие ее, чувствовали в ней «спокойную важность» и относились к ней с уважением, хотя держалась она со всеми просто и дружественно.

Замечательна и другая черта ее характера: она удивительно просто расставалась с вещами, она была лишена чувства собственности.

Вокруг нее никогда не было комфорта, я не помню такого периода в ее жизни, когда обстановку в ее доме можно было назвать уютной. Конечно, она знала толк в красивых вещах, и старинные подсвечники или восточные ткани то и дело появлялись у нее дома, но через несколько недель вновь исчезали.

Даже книги, за исключением самых любимых, она отдавала другим. Только Пушкин, Данте, Библия и Шекспир были ее постоянными спутниками, остальные же книги, побывав у нее, исчезали.

Друзья знали, что если подарить ей красивую шаль, то через день или два она окажется на других плечах.

Часто она расставалась с тем, что нужно было ей самой. Как-то в двадцатом году, во время жуткого петроградского голода, один друг привез ей из Англии жестяную банку сверхпитательной и сверхвитаминной «муки», произведенной фирмой «Нестле». Чайная ложка этого концентрата, разбавленного кипяченой водой, представлялась нашим голодным желудкам недосягаемо-сытным обедом. Я от души позавидовал обладательнице такого сокровища.

Было поздно, и гости, наговорившись, стали расходиться домой. Я почему-то замешкался и позже других вышел на-темную лестницу. И вдруг — забуду ли я этот жест величественной руки? — Ахматова выбежала за мной на площадку и тоном, которым обычно говорят «до свидания», протянула мне эту жестяную банку: «Это для вашей Мурочки…»

У меня в руках оказалась заветное «Нестле». Напрасно я пытался отказаться, она захлопнула за мной дверь, и сколько я ни звонил, дверь не открылась.

Таких случаев я помню немало.

Подробности

Обновлено 03.07.2018 17:34

Просмотров: 1473

Задачи по физике – это просто!

Не забываем, что решать задачи надо всегда в системе СИ!

А теперь к задачам!

Задача 2

Определите магнитный поток, пронизывающий плоскую прямоугольную поверхность со сторонами 25 см и 60 см, если магнитная индукция во всех точках поверхности равна 1,5 Тл, а вектор магнитной индукции образует с нормалью к этой поверхности угол, равный: а) 0, б) 45^o, в) 90^o.

Задача 3

Магнитный поток внутри контура, площадь поперечного сечения которого 60 см², равен 0,3 мВб.
Найдите индукцию поля внутри контура. Поле считать однородным.

Задача 5

Протон, влетев в магнитное поле со скоростью 100 км/с, описал окружность радиусом 50 см.
Определить индукцию магнитного поля, если заряд протона составляет 1,6х10^-19 Кл, а масса равна 1,67х10^-27 кг.

Основные
формулы

     Сила,
действующая на электрический заряд

,
движущийся со скоростью

 в
магнитном поле

,                                            
(18)

где

 –
вектор магнитной индукции поля.

     Модуль
силы, действующей на заряженную частицу,
движущуюся в магнитном поле

,              
                             (19)

где

 –
модуль заряда частицы;

 –
модуль вектора скорости;

 –
модуль вектора индукции магнитного
поля,

 –
 угол между векторами

 и

.

     Направление
силы

 определяется
по правилу левой руки:

если
ладонь левой руки расположить так, чтобы
в нее входил вектор магнитной индукции

,
а четыре вытянутых пальца направить
вдоль скорости движения положительного
заряда (против направления движения
отрицательного заряда), то отогнутый
на 90° большой палец покажет направление
силы, действующей на заряд.

     Если
заряд движется в области, где существуют
одновременно электрическое и магнитное
поля, то на него действует полная сила

,                                    
 (20)

формула
(20) называется формулой Лоренца.

Методические
рекомендации

1.
Полная электромагнитная сила (сила
Лоренца), действующая на заряд, определяется
формулой (20). Данная формула справедлива
как для постоянных, так и для переменных
электрических и магнитных полей.

Эту
силу разделяют на электрическую и
магнитную составляющие. Если заряженная
частица находится только в магнитном
поле, то силу,  определяемую выражением
(18), обычно и называют силой Лоренца.

Важная
особенность силы Лоренца – она всегда
перпендикулярна вектору скорости заряда
и поэтому не совершает над зарядом
работы. Следовательно, в постоянном
магнитном поле энергия движущейся
заряженной частицы всегда постоянна.

Разделение
полной электромагнитной силы на
электрическую и магнитную зависит от
выбора системы отсчета, так как магнитная
составляющая силы Лоренца меняется при
переходе от одной системы отсчета к
другой, а значит, меняется и электрическая
составляющая.

2.
Под действием силы Лоренца заряженные
частицы движутся в магнитном поле по
криволинейным траекториям. Характер
движения частицы в магнитном поле
зависит от угла между первоначальным
направлением скорости движения частицы
и направлением линий индукции магнитного
поля.

     Если
скорость частицы перпендикулярна линиям
магнитной индуции, то частица движется
по круговой траектории (рис. 23).

Радиус
окружности траектории

;

Рис.
23

период
вращения частицы по окружности:

,

где

 –
масса частицы;

 –
модуль скорости частицы;

 –
модуль вектора индукции магнитного
поля;

 –
модуль электрического заряда.

     Если
заряженная частица движется вдоль линий
магнитной индукции, сила Лоренца на нее
не действует и характер ее движения не
меняется.

     Если
угол

 между
первоначальным направлением скорости
частицы и линиями магнитной индукции
не равен ни 0°, ни 90°, ни 180°, траектория
движения частицы представляет собой
винтовую линию, накручивающуюся на
линии магнитной индукции (рис. 24).

Рис.
24

 –
тангенциальная
составляющая скорости

;

;

 –
нормальная
составляющая скорости;

;

 –
шаг
винтовой линии;

.

3.
При движении заряженной частицы в
области пространства, занятой одновременно
и электрическим и магнитным полями
характер ее движения зависит от
направления этих полей и величины сил,
действующих с их стороны, а также от
скорости частицы.

► Векторы

 и

 взаимно-перпендикулярны
и скорость

 положительно
заряженной частицы перпендикулярна
силовым линиям этих полей. В этом случае
на частицу действуют две силы: электрическая

 и
магнитная

,
которые могут быть как сонаправлены,
так и противоположно направлены. Если
силы противоположно направлены и равны
по модулю (
),
то частица будет двигаться равномерно
и прямолинейно, согласно первому закону
Ньютона.

В
случае  если силы не уравновешивают
друг друга, то движение частицы будет
сложным: она будет двигаться с ускорением
вдоль линии напряженности электрического
поля и совершать вращательное движение
вокруг линии индукции магнитного поля.

Если
силы, действующие на движущуюся заряженную
частицу сонаправлены, то движение
частицы также будет представлять
суперпозицию двух движений: прямолинейного
с ускорением вдоль линий вектора

 и
вращательного вокруг линий вектора

.

► Частица
влетает в область пространства параллельно
векторам

 и

.
В этом случае на нее действует только
электрическая сила

 (сила
Лоренца

,
так как

 и

).
Под действием этой силы

 частица
движется прямолинейно с ускорением

.

Примеры
решения задач

Пример
1.
Протон влетает в однородное магнитное
поле с индукцией 20 мкТл перпендикулярно
линиям индукции магнитного поля. Сколько
оборотов в секунду будет делать протон
в магнитном поле?

Решение

На
заряженную частицу в магнитном поле
действует сила

,
                                                (а)

где

 –
заряд частицы,

 –
индукция магнитного поля,

 –
скорость частицы,

 –
угол между векторами

 и

.

В
данной задаче

,
значит протон будет двигаться в магнитном
поле по окружности радиуса

 с
центростремительным (нормальным)
ускорением

                                                 
 (б)

По
второму закону Ньютона

,
                                                  (в)

где

 –
масса частицы.

Приравнивая
правые части выражений (б) и (в), с учетом
формулы (а), получаем

,
                                          (г)

так
как

,
то после небольшого преобразования
получаем

.
                                                 (д)

С
другой стороны,

,
                                                   (е)

где

 –
угловая скорость.

Получаем

.
                                                 (ж)

Приравняем
правые части уравнений (д) и (л), получим

,

откуда
выразим

 –
частоту вращения, т. е. число оборотов
в секунду,

.
                                                   (и)

Размерность:

.

Подставляем
числовые значения в формулу (и):

.

Вычисления
дают

.

Пример
2. Электрон,
имеющий скорость 8·10⁶
м/с, влетает в однородное магнитное поле
с индукцией 31,4 мТл под углом 30° к его
направлению. Определите радиус и шаг
винтовой линии, по которой будет двигаться
электрон (рис. 24).

Решение

Скорость

 разложим
на две составляющие: тангенциальную

,
параллельную линиям индукции магнитного
поля и нормальную

,
 перпендикулярную им,

;
                                                (а)

.
                                                (б)

На
электрон действует магнитная сила
(благодаря нормальной составляющей
скорости)

.          
                                       (в)

Под
действием этой силы электрон будет
двигаться по окружности радиуса

,
который можно найти из условия:

,                                                
(г)

так
как сила Лоренца является центростремительной
силой.

Из
формулы (г) получаем

,                                                     
(д)

где

 –
модуль заряда электрона;

 –
масса электрона;

 –
индукция магнитного поля.

Вдоль
силовых линий поля магнитная сила не
действует, поэтому частица движется
прямолинейно с постоянной скоростью

.

В
результате суперпозиции двух движений
электрон будет двигаться по винтовой
линии радиусом

 и
шагом винта

:

,                                                
(е)

где

 –
период движения по окружности,

.     
                                           (ж)

С
учетом формул (б), (д) и (ж), уравнение (е)
принимает вид:

.                                           
(и)

Размерность:

.

Подставляем
числовые данные в выражение (и):

.

Вычисления
дают:

.

Пример 3. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией 0,1 Тл возбуждено электрическое поле напряженностью 1·105 В/м. Перпендикулярно обоим полям, не отклоняясь от прямолинейной траектории, движется заряженная частица. Найти скорость этой частицы (рис. 25). Решение Согласно условию задачи, частица движется равномерно и прямолинейно ( ). По первому закону Ньютона геометрическая сумма сил, действующих на частицу, равна нулю. В данном случае на частицу действует сила Лоренца , где  – электрическая составляющая силы Лоренца,  – её магнитная составляющая (рис. 25).

Следовательно,

,
т. е. электрическая и магнитная силы
равны по модулю и противоположно
направлены:

откуда
скорость частицы равна:

Согласно
условию  
 (
),
поэтому

.

Размерность:

.

Подставляем
числовые данные:

.

Получаем
при вычислении:

.

Пример 4. Электрон влетает со скоростью 600 м/с в область пространства, где имеются сонаправленные однородные электрическое и магнитное поля, под углом 60° к силовым линиям полей. Напряженность электрического поля 0,2 кВ/м, индукция магнитного поля 20 мТл. С каким ускорением станет двигаться электрон в этой области пространства? (рис. 26). Решение Согласно второму закону Ньютона, ускорение электрона имеет вид: , где  – сила Лоренца, действующая на электрон со стороны электрического и магнитного полей;  – масса электрона. Сила Лоренца определяется по формуле

,

где

 –
электрическая составляющая силы Лоренца;

 –
её магнитная составляющая (рис. 26).

Вектор

направлен
противоположно вектору

,
так как заряд электрона отрицательный.
Вектор магнитной силы

 перпендикулярен
вектору магнитной индукции. Следовательно,
векторы

 и

 взаимно-перпендикулярны.

Модуль
силы находится по теореме Пифагора:

,

где
 
 –
модуль заряда электрона (элементарный
заряд).

Ускорение

.

Направление

 совпадает
с направлением вектора

,
определяемом по правилу сложения
векторов.

Подставим
числовые значения:

 =
600 м/с;

 =
60°;

=
0,2 кВ/м = 200 В/м;

 =
20 мТл = 2·10^-2
Тл;     
 =
1,6 ·10^-19
Кл;

 =
9,11·10^-31
кг.

Вычисления
дают:

 =
3,5 ·10¹³
м/с².

Пример
5. Шарик
массой

,
заряженный положительным зарядом

 и
подвешенный на нити длиной

,
движется по окружности в вертикальном
однородном магнитном поле с индукцией.
Определите кинетическую энергию шарика,
если во время движения нить образует
угол

 с
вертикалью.

Решение

Выберем
систему отсчета x0y, начало которой
поместим в ту точку пространства, где
находится шарик в начальный момент
времени. Предположим, что нить – невесома,
нерастяжима и неэлектропроводна.
Заряженный шарик примем за материальную
точку. Заряд шарика будем считать
точечным.

На
шарик действуют сила тяжести

,
сила натяжения нити

и
сила

 со
стороны магнитного поля (рис. 27).

По
второму закону Ньютона

.  
                                     (а)

Направление
всех сил указано на рис. 27 в предположении,
что вектор магнитной индукции направлен
вверх, а шарик движется по часовой
стрелке.

Запишем
уравнение (а) в проекциях на выбранные
оси координат

; 
                                       (б)

.    
                                      (в)

После
преобразования, получаем

     

;  
                                       (г)

 

.    
                                       (д)

Разделим
(г) на (д), получим

.      
                                     (и)

Шарик
движется с нормальным ускорением

,
                         (к)

где

 –
линейная скорость шарика по окружности,

–
радиус окружности.

Из
чертежа следует:

.      
                                       (л)

Сила
Лоренца определяется выражением

, 
                                         (м)

где

 =
90° (по условию задачи),

С
учетом выражений (к)–(м) уравнение (и)
принимает вид:

,

или

.

Решаем
квадратное уравнение относительно
переменной

:

,

получаем

.

Так
как модуль скорости

 >
0, то из последнего выражения следует:

.

Кинетическая
энергия определяется соотношением:

.

Задачи
для самостоятельного решения

1.
Пучок
электронов движется в вакууме в магнитном
поле с напряженностью 5,56·10³
 А/м по окружности радиусом  3 см.
Определите скорость и энергию электронов,
период обращения и момент импульса.

(Ответ:

 =
36,3·10⁶
м/с;

=
33·10^-23
Дж;

 =
5·10^-9
с;

 =
99·10^-26
(кг·м²)/с).

2.  
В
однородном магнитном поле с индукцией
0,1 Тл по окружности движется электрон.
Найти величину эквивалентного кругового
тока, созданного движением электрона.
                                                

(Ответ:
=
4,5·10^-10
А).

3.  
Однозарядный
ион натрия прошел ускоряющую разность
потенциалов 1 кВ и влетел в однородное
магнитное поле с индукцией 0,5 Тл
перпендикулярно силовым линиям поля.
Определите относительную массу иона,
если он описал окружность радиусом 4,37
см.

(Ответ:
23 а.е.м.).

4.
Протон,
прошедший ускоряющую разность потенциалов
600 В, влетел в однородное магнитное поле
с напряженностью  2,4·10⁴
А/м перпендикулярно линиям магнитной
индукции. Найти радиус описанной протоном
окружности, его импульс и частоту
вращения протона в магнитном поле.

(Ответ:
=
0,33 м;

=
18·10^-21
Н·с;

=
3·10³с^-1).

5.
Два
иона, имеющие одинаковый заряд и прошедшие
одинаковую ускоряющую разность
потенциалов, влетели в однородное
магнитное поле. Первый ион движется по
дуге окружности радиусом 5 см, второй –
по дуге окружности радиусом 2,5 см.
Определите отношение масс ионов.

(Ответ:
).

6.  
Электрон
влетает в область магнитного поля ширины

.
Скорость электрона перпендикулярна
как индукции поля, так и границам области.
Под каким углом к границам области
электрон вылетит из магнитного
поля?                  

(Ответ:

,
если

;

 рад,
если

).

7.  
Предполагая,
что электрон в атоме водорода движется
по круговой орбите радиусом 53 пм,
определите период обращения электрона
вокруг ядра и индукцию магнитного поля,
создаваемого движущимся электроном в
центре его орбиты.   
                                        

(Ответ:

=
1,5·10^-16
с;

=
12,45 Тл).

8.  
Частица,
имеющая элементарный заряд, влетает в
однородное магнитное поле под углом
45° к линиям индукции и движется по
винтовой линии с шагом 2 см. Определите
импульс частицы, если индукция поля
равна 10^-2
Тл.
                                                                            

(Ответ:
=
7,2·10^-24
кг·м/с).

9.  
Электрон,
кинетическая энергия которого 1,5 МэВ,
движется по окружности в однородном
магнитном поле с индукцией 20 мТл.
Определите период обращения
электрона.                                                          

(Ответ:

 =
7 нс).

10. 
Электрон
в однородном магнитном поле движется
по винтовой линии радиусом 5 см и шагом
20 см. Определить скорость электрона,
если индукция магнитного поля 0,1
Тл.                                            

(Ответ:

= 1,04 Мм/с).

11. 
Протон,
находящийся в магнитном поле с индукцией
20 мТл описывает окружность радиусом 40
см. Найти импульс протона и его кинетическую
энергию.                                         

(Ответ:
=
1,3·10^-21
кг·м/с;

 =
5·10^-16
Дж).

12. 
Протон
и альфа-частица влетают в однородное
магнитное поле перпендикулярно его
силовым линиям. Во сколько раз различаются
радиусы окружностей, по которым движутся
эти частицы, если у них одинаковы: а)
скорость; б) кинетическая энергия? Заряд
альфа-частицы в два раза больше заряда
протона, а масса альфа-частицы в четыре
раза больше массы протона.
                                               

(Ответ:
(а)

;
б)

).

13. 
В
масс-спектрографе заряженная частица,
пролетев без начальной скорости
ускоряющую разность потенциалов

,
влетает в однородное магнитное поле
индукцией

перпендикулярно
магнитным линиям. Удельный заряд частицы

.
Определить диаметр окружности

,
по которой стала двигаться частица.

(Ответ:

).

14. 
В
вертикальном направлении создано
однородное магнитное поле индукцией

.
Шарик массой

 и
зарядом

,
подвешенный на нити длиной

,
движется по окружности так, что нить
составляет угол

 с
вертикалью. Найти угловую скорость
движения шарика.

(Ответ:

).

15. 
Однозарядные
ионы гелия и водорода, ускоренные из
состояния покоя в электрическом поле
напряжением 2 кВ, влетают вместе в
магнитное поле индукцией 100 мТл
перпендикулярно магнитным линиям.
Описав полуокружность, они попадают на
фотопластинку. Найти расстояние

 между
следами этих ионов на фотопластинке.

(Ответ:

 =
1,3 см).

16. 
Электрон
с кинетической энергией 1 кэВ попал в
однородное магнитное поле с индукцией
 21 мТл и стал двигаться по окружности.
Определить магнитный момент эквивалентного
кругового тока.

(Ответ:
=
7,6·10^-15
А·м²).

17. 
Электрон,
ускоренный разностью потенциалов 300 В,
движется параллельно прямолинейному
длинному проводу на расстоянии 4 мм от
него. Какая сила действует на электрон,
если по проводнику пропустить ток силой
5
А?                                                                                    

(Ответ:

 =
4·10^-16
Н).

18.  Электрон влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению его движения. Скорость электрона 4·107 м/с. Индукция магнитного поля 1 мТл. Найти тангенциальное и нормальное ускорения электрона в магнитном поле.     (Ответ:  = 0;  = 7·1015 м/с2). 19.  Пучок электронов, ускоренных разностью потенциалов 300 В, влетает в однородное магнитное поле, направленное от чертежа «к нам» (рис. 28). Ширина поля  = 2,5 см. В отсутствие магнитного поля пучок электронов дает пятно в точке  А флуоресцирующего экрана, расположенного на расстоянии  = 5 см от края полюсов магнита. При включении магнитного поля пятно смещается в точку В. Найти смещение x = АВ пучка электронов, если известно, что индукция магнитного поля 14,6 мкТл.

(Ответ:
x
=
4,9 см).

20.  S В установке для разделения изотопов U235 и U238 пучок однократно ионизованных ускоренных ионов с энергией 5 кэВ попадает от источника через щель S (рис. 29) в однородное магнитное поле, перпендикулярное к плоскости рисунка. В магнитном поле ионы разных масс движутся по различным окружностям и, совершив полуоборот, попадают в приемники. Конструкция последних должна быть такова, чтобы расстояние между пучками изотопов на выходе было не меньше  = 5 мм. Каково должно быть магнитное поле, удовлетворяющее этому условию?                 (Ответ:  4000 Гс).

21. 
В
конденсаторе, электроды которого
составляют часть коаксиальных
цилиндрических поверхностей радиусами
5 и 6 см, вдоль оси цилиндров действует
однородное магнитное поле с индукцией
0,2 Тл (рис. 30). Через узкую щель в диафрагме
АА в конденсатор влетает α-частица с
энергией 1 кэВ. Какую разность потенциалов
следует создать между электродами
конденсатора, чтобы α-частица прошла
посередине между электродами? (Внешний
электрод имеет отрицательный потенциал).

(Ответ:

 =
38,5 В).

22. 
В
магнетроне анод представляет металлический
цилиндр радиусом

=1
см, а катод – металлическую нить радиусом

,
расположенную по оси цилиндра (рис. 31).
Постепенно увеличивая индукцию магнитного
поля, направленного вдоль оси цилиндра,
добились того, что при анодном напряжении
100 В и индукции 6,7·10^-3
Тл анодный ток стал равен нулю. Какое
значение удельного заряда получается
по результатам этого опыта?

(Ответ:

 =
1,76·10¹¹
Кл/кг).

                                   

                                                                                                   
Рис.
30                                                                  
           
    Рис. 31

23. 
Магнитное
поле напряженностью 8 кА/м и электрическое
поле напряженностью 1 кВ/м направлены
одинаково. Электрон влетает в
электромагнитное поле со скоростью 10⁵
м/с. Найти нормальное, тангенциальное
и полное ускорение электрона. Задачу
решить для случая, когда скорость
электрона направлена параллельно
силовым линиям полей.

(Ответ:

 =
0;

 =
1,76·10¹⁴
м/с²).

24. 
Магнитное
поле напряженностью 8 кА/м и электрическое
поле напряженностью 1 кВ/м направлены
одинаково. Электрон влетает в
электромагнитное поле со скоростью 10⁵
м/с. Найти нормальное, тангенциальное
и полное ускорение электрона. Задачу
решить для случая, когда скорость
электрона направлена перпендикулярно
силовым линиям полей.

 (Ответ:

= 0;

 =
2,5·10¹⁴
м/с²).

25. 
Магнитное
поле с индукцией 0,5 мТл направлено
перпендикулярно электрическому полю
напряженностью 1 кВ/м. Электрон влетает
в электромагнитное поле перпендикулярно
к плоскости, в которой лежат векторы

и

.
Найти скорость электронов, если при
одновременном действии обоих полей
пучок не испытывает отклонения. Каким
будет радиус траектории движения
электронов при условии включения одного
магнитного поля?
                                                                           

(Ответ:

= 2·10⁶
м/с; 

 =
2,3 см)

26. 
Электрон
влетает в плоский горизонтальный
конденсатор параллельно его пластинам
со скоростью 10⁷
м/с. Длина конденсатора 5 см. Напряженность
электрического поля конденсатора 10
кВ/м. При вылете из конденсатора электрон
попадает в магнитное поле, перпендикулярное
к электрическому. Индукция магнитного
поля 10 мТл. Найти радиус и шаг винтовой
траектории электрона в магнитном
поле.   

(Ответ:

 =
5 мм;

 =
3,6 см).

27. 
Протон
влетел в скрещенные под углом 120°
магнитное и электрическое поля. Определить
ускорение протона, если его скорость

4·105 м/с перпендикулярна векторам

 и

,
напряженность электрического поля  20
кВ/м, индукция магнитного поля 50
мТл.                        

(Ответ:

 =
3,3·10¹²
м/с²)

28. 
Через
сечение

 алюминиевой
пластинки (

– толщина,

 –
высота) пропускается ток

 =
5 А. Пластинка помещена в магнитное поле,
перпендикулярное к ребру

 и
направлению тока. Найти возникающую
при этом поперечную разность потенциалов.
Индукция магнитного поля

=
0,5 Тл. Толщина пластинки

 =
0,1 мм. Концентрацию электронов проводимости
считать равной концентрации атомов.

(Ответ:

 =
2,7 мкВ).

29. 
Через
сечение

 медной
пластинки (

– толщина,

 –
высота) пропускается ток 

 =
20 А. При помещении пластинки в магнитное
поле, перпендикулярное к ребру

 и
направлению тока, возникает поперечная
разность потенциалов

=
3,1 мкВ. Индукция магнитного поля

 =
1 Тл. Найти концентрацию электронов
проводимости в меди и их скорость при
этих условиях.                                               
  

(Ответ:

 =
8,1 ·10²⁸
м^-3;

 =
0,31 мм/с).

30. 
Заряженная
частица, двигаясь перпендикулярно
скрещенным под прямым углом электрическому
(

= 400 кВ/м) и магнитному (

= 0,25 Тл) полям,
не испытывает отклонений от своей
траектории при определенной скорости.
Определить эту скорость и возможные
отклонения от нее, если значения индукции
магнитного и напряженности электрического
полей могут быть обеспечены с точностью,
не превышающей 0,2 %.

 (Ответ:

= 1,6·10⁶
м/с;

 =
6,4 ·10³
м/с).