Question

1. Если ток магнитной индукции, проходящий через поверхность площадью 2m^2, находящуюся в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 T, равен 0,2 Wb, вычислите угол между нормалью к поверхности и вектором индукции
2. На частицу с зарядом 0,4 С, движущуюся со скоростью 1 km/s перепендикулярно линиям индукцим магнитного поля, действует сила Лоренца, равная 4 N. Найдите индукцию магнитного поля
3. Чему равен модуль силы, действующей на электрон, летящий в направленнии, перпендикулярном линиям индукции, со скоростью 10^7 m/s в однородном магнитном поле с индукцией 4 Т ?​

Answer 1

1

Для решения задачи воспользуемся формулой Фарадея, которая связывает электродвижущую силу (ЭДС) индукции E инд с изменением магнитного потока Ф:

E инд = -dФ/dt,

где dФ/dt - изменение магнитного потока во времени.

В данной задаче ток магнитной индукции I инд = 0,2 Вб, а площадь поверхности S = 2 м^2. Магнитная индукция B = 0,2 Т, поэтому магнитный поток, проходящий через поверхность, равен:

Ф = BScos(α),

где α - угол между нормалью к поверхности и вектором индукции B.

Так как в данном случае Ф постоянен, то ЭДС индукции равна нулю, а значит, угол α не может быть определен из данной информации.

2

Для решения этой задачи необходимо воспользоваться формулой для силы Лоренца:

F = qvBsin(θ),

где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, В - индукция магнитного поля, θ - угол между вектором скорости и направлением магнитного поля.

Подставим известные значения:

4 = 0.4 * 1000 * B * sin(90)

Здесь мы перевели скорость из км/с в м/с и угол θ приняли равным 90°, так как частица движется перпендикулярно линиям индукции.

Решая уравнение относительно B, получим:

B = 0.01 Тл

Таким образом, индукция магнитного поля равна 0,01 Тл.

3

Для вычисления модуля силы, действующей на электрон, летящий в направлении, перпендикулярном линиям индукции, мы можем использовать формулу для силы Лоренца:

F = |q| * |v| * |B|,

где |q| - абсолютное значение заряда электрона, |v| - модуль скорости электрона, а |B| - модуль индукции магнитного поля.

Подставляя известные значения, получим:

F = |1.6 * 10^-19 C| * |10^7 m/s| * |4 T| = 6.4 * 10^-12 N.

Таким образом, модуль силы, действующей на электрон, будет равен 6.4 * 10^-12 Н.