|
|
|
§ 4. Проводники и заряженные частицы в магнитном поле
Проводник с током в магнитном полеЭту ситуацию мы уже начали рассматривать в § 2. Продолжим рассмотрение на более сложных примерах, которые помогут вам вспомнить законы механики. Металлический стержень, подвешенный на проводах
а) Обозначим q заряд, который прошёл по стержню за время протекания тока. Чему равен импульс силы Ампера, действовавшей на стержень? Подсказка. Импульс силы равен FΔt, где F — модуль силы, Δt — время действия силы. Воспользуйтесь соотношением между зарядом, силой тока и временем протекания тока. б) Какова скорость стержня сразу после выключения тока? Подсказка. Воспользуйтесь тем, что изменение импульса тела равно импульсу действовавшей на тело силы. в) При какой минимальной скорости стержня в верхней точке окружности он сможет сделать полный оборот? Подсказка. При минимально возможной скорости натяжение нитей обращается в верхней точке окружности в нуль. При этом центростремительное ускорение стержню сообщает только сила тяжести. г) При какой минимальной скорости стержня в нижней точке окружности он сможет сделать полный оборот? Подсказка. Воспользуйтесь законом сохранения энергии, согласно которому сумма кинетической и потенциальной энергий стержня в верхней и нижней точках окружности одинакова. д) Какой минимальный заряд должен пройти по стержню, чтобы он совершил полный оборот по окружности? е) Чему равен этот минимальный заряд, если m = 20 г, L = 60 см, В = 0,1 Тл, l = 15 см?
|
|
|