Примеры решения задач Конспекты Контрольная работа Задачник Справочник по физике

Физика. Примеры решения задач

Проволочная катушка поставлена на горизонтальной плоскости так, что её ось вертикальна.

Система находится в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией В. Масса катушки m, число витков N, радиус R. Какой ток следует пропустить по катушке, чтобы она опрокинулась?

Электрон со скоростью V = 107 м/с влетает в область однородного магнитного поля с индукцией В = 10-3 Тл. Скорость перпендикулярна линиям индукции поля и направлена под углом a = 30° к плоской границе поля. Определите максимальную глубину h проникновения электрона в область магнитного поля. Отношение заряда электрона к его массе g = 1,76×1011 Кл/кг.

Граница двух магнитных полей с индукциями В1 и В2 – плоскость. Электрон влетает перпендикулярно границе со скоростью V и движется сначала в поле 2, затем в поле 1, потом снова в поле 2 и т.д. Определить среднюю скорость дрейфа электрона вдоль границы за большой промежуток времени. На пути плоскополяризованного монохроматического света находится клиновидная кварцевая пластинка, вырезанная параллельно оптической оси. Угол при вершине клина j = 3.42¢. Ось пластины образует угол 450 с направлением колебаний вектора E в падающем луче. Разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей Dn = 0,009. Найти расстояние Dх между серединами светлых полос, наблюдаемых за анализатором. Длина волны света l = 0,54 мкм.

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,5×10-5 Тл в плоскости, перпендикулярной к силовым линиям. Чему равен период T такого движения? mp = 1,67×10-27 кг; ½e½ = 1,6×10-19 Кл.

Однозарядные ионы аргона разгоняются в электрическом поле напряжением 1000 В и затем попадают в перпендикулярное их скорости магнитное поле с индукцией 1 Тл, где разделяются на два пучка. Первому соответствует окружность ра­диуса R1 = 27,4 мм, второму – радиуса R2 = 28,9 мм. Определить относительные массы этих изотопов.

Поток проводящей жидкости (расплавленный металл) течет по керамической трубе. Для определения скорости течения жидкости трубу помещают в однородное магнитное поле, перпендикулярное оси трубы, в трубе закрепляют два электрода, образующих плоский конденсатор (см. рис), и измеряют разность потенциалов между электродами. Найдите скорость потока V, если магнитная индукция поля В = 0,01 Тл, расстояние между электродами d = 2 см, а измеренная разность потенциалов оказалась U = 0,4 мВ. Уравнение Циолковского Рассмотрим движение ракеты в невесомости, т.е. .

Два электрона движутся параллельно друг другу с одинаковой скоростью V = 300 км/c. Найти отношение сил электрического и магнитного взаимодействия этих электронов.

В случае эффекта Холла для натриевого проводника при плотности тока j = 150 А/см2 и магнитной индукции В = 2 Тл напряженность поперечного электрического поля E = 0,75 мВ/м. Определить концентрации электронов проводимости, а также ее отношение к концентрации атомов в этом проводнике. Плотность натрия r = 0,97 г/см3.

Определить постоянную Холла для натрия, если для него отношение концентрации электронов проводимо­сти к концен-трации атомов составляет 0,984. Плот­ность натрия r = 0,97 г/см3.

Известно, что постоянная Холла для меди больше, чем для алю­миния в k = 1,8 раза. Во сколько раз число сво­бодных электронов приходящихся в среднем на один атом у алюминия больше, чем у меди. Плотности меди и алюминия соответственно равны rCu = 8,93 и rAl = 2,7 г/см3.

Через сечение медной пластинки толщиной а = 0,2 мм пропускается ток I = 6 А. Пластинка помещается в однородное магнитное поле с индукцией В = 1 Тл, перпендикулярное ребру пластинки и направлению тока. Считая концентрацию электронов проводимости равной концентрации атомов, определить возникаю­щую в пластинке поперечную (холловскую) разность потенциалов. Плотность меди r = 8,93 г/см3, атомная масса M = 64×10-3 кг/моль.

На платформе, масса которой 5 кг, лежит груз массой 500 г. Коэф­фициент трения между грузом и платформой равен 0,1. Платформу тянут с силой 7 Н. Определите ускорения платформы и груза, если плат­форма движется по абсолютно гладкой поверхности. Принять g = 10 м/c2. Ответ представьте в единицах СИ и округлите до десятых.

Дано:

М = 5 кг

m = 0.5 кг

m = 0.1

F = 7 H

g = 10 м/с2

Решение:

ox: maг = F21; oy: 0 = N1 – mg;

ox: Maп = F – F12; oy: 0 = N2 – (m + M)g;

;

aг = mg = 1,0 (м/с2);

ап – ? аг – ?

 (м/с2)

Ответ: ап = 1,3 м/с2; аг = 1,0 м/с2.

6. (2.8.36). Бусинка может скользить по обручу радиусом 4,5 м, который вращается относительно вертикальной оси, проходящей через его центр и лежащей в плоскости обруча, с угловой скоростью 2 рад/с. На какую максималь­ную высоту относительно нижней точки обруча может подняться бусинка? Принять g = 10 м/с2. Ответ пред­ставьте в единицах СИ и округлите до целого числа.

Дано:

R = 4.5 м

ω = 2 рад/с

g = 10 м/с2

Решение:

; ац = ω2 r; r = R sinj;

ox: T sinφ = mац;

oy: T cosφ – mg = 0;

hmax – ?

T sinφ = mω2R sinφ; T cosφ = mg;

; ; (м).

Ответ: hmax = 2 м


На главный раздел сайта: Контрольная по физике