2015-05-13
3361
Основные положения:
Магнитное поле – это особый вид материи, посредством которого движущиеся заряды (токи) взаимодействуют с магнитами или с другими движущимися зарядами.
Магнитные линии – это линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции, а густота пропорциональна модулю вектора магнитной индукции в данном месте поля.
Направление магнитных линий определяется правилом правой руки (правилом буравчика).
На проводник с током в магнитном поле действует сила, называемая силой Ампера.
Направление силы Ампера определяется правилом левой руки. Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по току, то отогнутый на 90 ° большой палец покажет направление действующей на отрезок проводника силы.
Закон Ампера: Сила Ампера, действующая на отрезок проводника длиной ∆l с силой тока I, находящийся в магнитном поле B:
|
|
|
| F = IB∆l sin α. |
Сила, действующая на одну заряженную частицу, движущуюся в постоянном магнитном поле, равна:
|
Эту силу называют силой Лоренца. Угол α в этом выражении равен углу между скоростью и вектором магнитной индукции. Направление силы Лоренца, действующей на положительно заряженную частицу, так же как и направление силы Ампера, может быть найдено по правилу левой руки.
Контрольные вопросы:
1. Что называется магнитным полем?
2. Что такое магнитные линии? Как они направлены?
3. Дайте определение силы Ампера. Как определить ее направление?
4. Сформулируйте закон Ампера.
5. Что называется силой Лоренца? Как определить ее направление для положительно и для отрицательно движущейся частицы?
6. По какой траектории движется заряженная частица в магнитном поле, если ее скорость направлена перпендикулярно магнитной индукции? Почему?
Выполните задания:
1. На рисунке показан проводник с током, находящийся в магнитном поле. Указать направление силы Ампера, действующей на этот проводник.
2. В магнитное поле влетают заряженные частицы. Определить направление силы Лоренца. Изобразить траекторию движения частицы в магнитном поле.
Решите задачи:
1. Протон вращается в магнитном поле по окружности радиусом r со скоростью V. Определить силу Лоренца, действующую на эту частицу массой m =1,7 ∙10 -27кг.
| Вариант | ||||||||||||
| r, м | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,2 | 3,4 | |
| V∙106, м/с | 2,5 | 2,6 | 2,2 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 |
2. Определить радиус окружности, по которой движется электрон в магнитном поле, если его скорость равна V и на него действует сила F.
|
|
|
| Вариант | ||||||||||||
| F∙10 -15, Н | 3,4 | 1,7 | 5,1 | 6,8 | 8,5 | 10,2 | 11,9 | 13,6 | 15,3 | 18,7 | 20,4 | |
| V∙106,м/с | 2,5 | 2,6 | 2,2 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 |
