- •Электричество и магнетизм
- •1. Требования к выполнению практических занятий по решению задач
- •2. Состав и объем практических занятий
- •2.1. Занятие 1. Электростатическое поле неподвижных точечных и неточечных зарядов. Потенциал и напряженность. Принцип суперпозиции
- •2.2. Занятие 2. Принцип суперпозиции точечных и неточечных зарядов. Теорема Гаусса-Остроградского. Связь напряженности и потенциала. Работа перемещения заряда в электрическом поле
- •2.3. Занятие 3. Работа электрического поля. Емкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля
- •2.4. Занятие 4. Постоянный ток. Сопротивление металлов, его зависимость от температуры. Законы Ома и Джоуля-Ленца
- •2.7. Занятие 7. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях
- •2.8. Занятие 8. Явление электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Индуктивность. Включение и выключение тока в цепи. Энергия магнитного поля
- •2.9. Занятие 9. Повторение пройденного учебного материала
- •3. Литература для подготовки к практическим занятиям
- •4. Самостоятельная работа студентов
- •4.1. Виды самостоятельной работы
- •5. Виды контрольных мероприятий и форм аттестации дисциплины
- •5.1 Контроль выполнения кратких рефератов по теоретической части
- •5.3. Проверка наличия выполненных домашних заданий и их защита
- •5.5. Две промежуточные аттестации
- •5.6. Зачет (или допуск) – последняя неделя перед сессией
- •6. Экзамен
- •6.2. Экзаменационные вопросы
- •6.3. Пример экзаменационного билета экзаменационный билет №
- •Оглавление
2.7. Занятие 7. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях
2.7.1 Контрольные вопросы для подготовки к занятию. (Т.И. Трофимова, Курс физики, §§ 114, 115, 116, 117)
1. Какая сила действует на заряженную частицу в электрическом поле и по какому закону она вычисляется? Опишите движение заряженной частицы в однородном электрическом поле.
2. Какая сила действует на заряженную частицу в магнитном поле и по какому закону она вычисляется? Опишите движение заряженной частицы, если она влетает в однородное магнитное поле параллельно, перпендикулярно и под углом к линиям магнитной индукции.
3. Как вычислить радиус и период обращения заряженной частицы, влетающей в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции?
4. В чем суть эффекта Холла? Как при помощи эффекта Холла определить концентрацию носителей заряда в веществе, через которое идет ток?
5. Опишите принцип действия циклотрона.
6. Описать сущность явления электромагнитной индукции. Записать закон Фарадея для ЭМИ и закон Ленца для ЭМИ.
2.7.2. Задачи для аудиторных занятий
1. Электрон ускоренный разностью потенциалов U = 90 В влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Напряженность поля в конденсаторе Е = 110 В/м, расстояние между пластинами d = 3,4 см. Найти: 1) силу, действующую на электрон в конденсаторе; 2) ускорение электрона; 3) время t движения электрона в конденсаторе до падения на одну из пластин; 4) расстояние s от начала конденсатора до точки падения электрона на пластину; 5) величину и направление скорости электрона в момент падения.
2. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 1,5 кВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное направлению его движения. Индукция магнитного поля В = 5,0 мТл. Найти: 1) скорость электрона; 2) силу Лоренца; 3) радиус R окружности, по которой движется электрон; 4) период обращения Т электрона; 5) электронный ток при движении электрона по окружности; 6) магнитный момент Pm и момент импульса L электрона относительно центра окружности.
3. Протон, вылетев из электрического поля, влетает в однородное магнитное поле под углом =300 к направлению поля и движется по винтовой линии радиусом R = 1,6 см. Индукция магнитного поля В = 0,06 Тл. Найти: 1) скорость протона; 2) силу Лоренца; 3) ускоряющую разность потенциалов, пройденную протоном в электрическом поле; 4) период обращения Т протона; 5) шаг траектории h.
4. Квадратный проволочный виток, изготовленный из железного провода диаметром 1,5 мм и длиной 6 м, находится в однородном магнитном поле, индукция которого В = 1,5 Тл. Плоскость витка перпендикулярна направлению магнитного поля. Виток повернули на 1800 в течение времени t = 10 мс. Найти: 1) сопротивление витка; 2) изменение магнитного потока за время поворота витка; 3) среднюю ЭДС индукции ср, возникающую в витке при его повороте; 4) среднее значение силы индукционного тока; 5) величину индукционного заряда, прошедшего по витку; 6) показать на рисунке направление тока.