FZC0120c Fizyka II ćwiczenia

Semestr zimowy 2009/2010

ZESTAW dodatkowy-1

1. Proton i elektron, po przebyciu jednakowej różnicy potencjałów U, wlatują w obszar jednorodnego pola magnetycznego i poruszają się w nim po okręgach o promieniach równych odpowiednio R

, przyjmując stosunek mas obu

p i Re. Znaleźć stosunek Rp/Re

cząsteczek (mp/me) = 1850.

Odp. 43

2. Elektron przyśpieszony różnicą potencjałów U = 6 kV wlatuje do jednorodnego pola magnetycznego pod kątem α = 30o do kierunku pola i zaczyna poruszać się po spirali.

Indukcja pola magnetycznego B = 0,013 T. Obliczyć promień zwoju spirali R oraz skok h spirali. (e = 1,6·10-19 C, me = 9,1·10-31 kg.

Odp. 0,01 m, 0,109 m

y

3. W jednej płaszczyźnie leżą dwa nieskończenie długie i2

przewodniki z prądami i

. Znaleźć miejsce

1

oraz i 2

geometryczne punktów, w których wartość wektora indukcji x

pola magnetycznego B wynosi zero. Odp. y = ( i i

1/ i 2) x

1

4. Dany jest drut o długości l, w którym płynie prąd o natężeniu i. Z drutu tego można utworzyć okrąg lub kwadrat. W którym z przypadków, wartość indukcji pola magnetycznego B w punkcie środkowym utworzonego obwodu będzie większa?

Odp. w kwadracie, 1,146 razy

a)

5. Nieskończenie długi przewód z prądem i = 5 A posiada pętlę o i

promieniu R = 8 cm, utworzoną na dwa sposoby. Obliczyć

natężenie pola magnetycznego H w środku pętli dla obu b) przypadków.

Odp. a) 41,2 A/m, b) 21,3 A/m

i

6. Dwa równoległe, długie przewodniki prostoliniowe znajdują się w odległości d 1 = 10 cm od siebie. Przez przewodniki płyną (w tym samym kierunku) prądy i 1 = 20 A oraz i 2 = 30 A.

Jaką pracę (na jednostkę długości przewodników) należy wykonać, aby rozsunąć te przewodniki do odległości d 2 = 20 cm?

Odp. 8,32·10-5 J/m

7. Ramka z drutu o powierzchni S = 50 cm2 obraca się jednostajnie wykonując n = 5 obr/s wokół osi leżącej w jej płaszczyźnie i prostopadłej do linii sił jednorodnego pola magnetycznego o indukcji B = 0,2 T. Określić zależność czasową (t) indukowanej w ramce siły elektromotorycznej.

Odp. (t) = 0,0314 sin(10 t) V

8. Obwód kołowy o promieniu r = 2 cm i oporze R = 1 jest umieszczony w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B = 0,2 T. Płaszczyzna obwodu jest prostopadła do kierunku pola magnetycznego. Jaki ładunek przepłynie przez obwód podczas obrócenia go o 90o.

Odp. 0,251 mC