Міністерство освіти і науки України

Одеський національний політехнічний університет

Інститут радіоелектроніки та телекомунікацій

Кафедра фізики



Розрахунково-графічна робота

з дисципліни Фізика



Виконав

ст. гр. РТ-092

Слаквич О.О.

Перевірив

Гавріченко В.Ф.



Одеса

2010



418. Тонкое проводящее кольцо с током I = 40 А помещено в однородное магнитное поле (В=80мТл). Плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. Радиус R кольца равен 20 см. Найти силу F, растягивающую кольцо.



R=20 см

I=40 А

= 90

В=80мТл

Используем закон Ампера или , где L – длина проводника, B – магнитная индукция поля, I – сила тока, – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. Так как =90, то . Длина окружности равна L=2R, поэтому .

Подставляем числа. .



F = ?



458. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S = 100 см2. Поддерживая в контуре постоянную силу тока I=50А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить индукцию В магнитного поля, если при перемещении контура была совершена работа А=0,4 Дж.



S = 100 см2

I = 50 A

= 90

А = 0,4 Дж

Плоский контур с током I в магнитном поле B обладает потенциальной энергией равной , где S – площадь контура. Так как =90, то . Так как в итоге весть проводник выйдет из поля, то работа равна . Так как контур вышел в пространство где поля нет, то B2=0 и итоге .

Откуда .

Подставляем числа .



B = ?



478. Цепь состоит из катушки индуктивностью L= 0.1 Гн и источ ника тока. Источник тока можно отключать, не разрывая цепь. Вре мя, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первона чального значения, равно t=0,07 с. Определить сопротивление ка тушки.



L = 0.1 Гн

I=0.001I0

t = 0.07 с

Мгновенное значение силы тока в цепи, обладающей сопротивлением R и индуктивностью L при размыкании цепи равно . Подставляем числа. Тогда , откуда сопротивление равно . Подставляем числа.

.



R = ?



438. Альфа-частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U, стала двигаться в однородном магнит ном поле (В = 50мТл) по винтовой линии с шагом h= 5 см и радиусом R= 1 см. Определить ускоряющую разность потенциалов, которую прошла альфа-частица.



R=l см

h= 5 см

В=50 мТл

-частица

Скорость V имеет две проекции: Vy=Vcos – за счет которой электрон двигается вдоль поля,

Vx =Vsin – скорость вращения электрона по кругу.

На частицу, движущуюся перпендикулярно магнитному полю, действует сила Лоренца , где B – индукция магнитного поля. Эта сила равна центробежной силе по модулю и противоположна по направлению. Величина центробежной силы равна , где R – радиус орбиты, m=4mp – масса -частицы (4 протона). Тогда . Отсюда скорость электрона вдоль оси X равна

.

За период T электрон проходит окружность периметром 2R, и поэтому скорость . За это же время электрон проходит вдоль поля расстояние h, поэтому .

Тогда , откуда время . Полная скорость равна .

Из закона сохранения энергии получаем, что потенциальная энергия электрона W=2eU, проходящего через разность потенциалов U, должна равна кинетической энергии T=. То есть T=W или eU=.

Откуда . Подставляем числа (переводя одновременно все величины в систему СИ). .



U = ?