Раздел 5. Действие магнитного поля на проводник с током

и движущийся заряд

1. Радиус кривизны траектории, по которой движется электрон в магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл, равен R = 0,5 см. Определить силу, действующую на электрон со стороны магнитного поля.

2. Прямой проводник с током I = 25 A расположен во внешнем однородном магнитном поле перпендикулярно силовым линиям. Какова индукция магнитного поля, если на каждый метр проводника со стороны поля действует сила 10 мН?

3. Заряд частицы, движущейся по окружности радиусом 5 см в магнитном поле со скоростью 210⁵ м/с, в два раза больше элементарного заряда. Энергия этой частицы 10 кэВ. Определить индукцию магнитного поля.

4. Электрон, обладая скоростью v = 510³ м/с влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 1 мТл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить нормальное а_п и тангенциальное а_ ускорения электрона.

5. На проводник длиной ℓ = 10 см с током I = 12 А со стороны внешнего магнитного поля действует сила F = 1,6 мН. Определить индукцию магнитного поля, если угол между направлением тока и силовыми линиями поля  = 30⁰.

6. Электрон движется в вакууме со скоростью v = 310⁶ м/с в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл. Какова сила, действующая на электрон, если угол между направлением скорости и линиями магнитной индукции равен 90⁰?

7. По горизонтально расположенному проводнику длиной ℓ = 20 см и массой т = 4 г течет ток 10 А. Проводник находится во внешнем магнитном поле такой величины и направления, что сила тяжести уравновешивается силой Ампера. Определить индукцию и направление внешнего магнитного поля.

8. Протон и -частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сравнить радиусы окружностей, которые описывают частицы, если у них одинаковые скорости.

9. Электрон движется в однородном магнитном поле с магнитной индукцией В = 0,5 Тл по окружности. Сколько оборотов N сделает электрон за время t = 1 c?

10. Во сколько раз заряд частицы, движущейся со скоростью v = 10⁶ м/с в магнитном поле с индукцией В = 0,3 Тл по окружности радиусом R = 4 см, больше элементарного электрического заряда? Энергия частицы W = 12 кэВ.

11. Два параллельных бесконечно длинных проводника с токами I₁ = I₂ находятся на расстоянии 2 см друг от друга и взаимодействуют с силой F = 1 мН на каждый метр их длины. Определить силу тока в проводниках.

12. Шины генератора представляют собой две параллельных металлических полосы длиной ℓ = 2 м каждая, отстоящие друг от друга на расстоянии d = 20 см. Определить силу F взаимного отталкивания шин в случае короткого замыкания, когда по ним протекает ток I = 10 кА.

13. Частица с зарядом q = 1,610^-19 Кл движется в магнитном поле с индукцией В = 0,3 Тл по окружности радиусом R = 10 см со скоростью v = 20 м/с. Найти энергию частицы.

14. Два параллельных проводника длиной ℓ = 1 м каждый находятся на расстоянии d = 1 см друг от друга и взаимодействуют с силой F = 1 мН. Определить силу тока в проводах, если I₁ = I₂.

15. Ион, несущий один элементарный заряд, влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл перпендикулярно линиям поля и движется по окружности радиусом R = 10 см. Определить момент импульса L иона.

16. Найти угловую скорость вращения электрона по окружности в магнитном поле с индукцией В = 0,02 Тл.

17. На заряженную частицу массой т = 9,110^-31 кг, движущуюся по окружности радиусом R = 1 см в магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл действует сила F = 12,3 пН. Определить заряд частицы.

18. Нормальное ускорение -частицы, движущейся в однородном магнитном поле равно а_п = 210¹⁰ м/с². Определить индукцию магнитного поля В, если скорость -частицы v = 1,4 км/с.

19. Два параллельных проводника длиной ℓ = 5 м каждый расположены на расстоянии d = 10 см друг от друга. По проводникам пропускают одинаковые токи I₁ = I₂ = 30 А. Определить силу взаимодействия F проводников.

20. Протон, движущийся в однородном магнитном поле по окружности за 1 с делает N = 2510⁷ оборотов. Определить индукцию магнитного поля.