C234п(Сила Лоренца, магнитный момент)
1. [Уд1] (ВО1) Вблизи длинного проводника с током (ток направлен от нас) пролетает электрон со скоростью V. Сила Лоренца направлена
1) влево
2 ) к нам
3) от нас
4) вправо
5) вниз
:2
2 . [Уд1] (ВО1) Ионы, имеющие одинаковые скорости и массы влетают в однородное магнитное поле. Их траектории приведены на рисунке. Наименьший заряд имеет ион, двигающийся по траектории
1) 1
2) 2
3) 3
4) характер траектории не зависит от заряда
:3
3 . [Уд1] (ВО1) Рамка с током с магнитным моментом, направление которого указано на рисунке, находится в однородном магнитном поле. Момент сил, действующий на рамку, направлен
1) перпендикулярно плоскости рисунка к нам
3) по направлению вектора магнитной индукции
4) против направлению вектора магнитной индукции
:1
4
.
[Уд1] (ВО1) На рисунке указаны траектории
частиц, имеющих одинаковую скорость и
влетающих в однородное магнитное поле,
перпендикулярно плоскости чертежа. При
этом для частицы 3
1) заряд q > 0
2) заряд q < 0
3) заряд q = 0
:1
5 . [Уд1] (ВО1) На рисунке указаны траектории частиц, имеющих одинаковую скорость и влетающих в однородное магнитное поле, перпендикулярно плоскости чертежа. При этом для частицы 1
1) заряд q > 0
2) заряд q < 0
3) заряд q = 0
:2
6 . [Уд1] (ВО1) На рисунке указаны траектории частиц, имеющих одинаковую скорость и влетающих в однородное магнитное поле, перпендикулярно плоскости чертежа. При этом для частицы 2
1) заряд q > 0
2) заряд q < 0
3) заряд q = 0
:3
[Уд1] (ВО1) Вблизи длинного проводника с
током (ток направлен от нас) пролетает
протон со скоростью
.
Сила Лоренца1) направлена от нас
2) направлена вправо
3) равна нулю
4) направлена влево
5) направлена к нам
:3
8. [Уд1] (ВО1) В близи длинного проводника с током (ток направлен к нам) пролетает протон со скоростью . Сила Лоренца
1) направлена от нас
2) направлена вправо
3) равна нулю
4) направлена влево
5) направлена к нам
: 1
9. [Уд1] (ВО1) Ионы, имеющие одинаковые удельные заряды, влетают в однородное магнитное поле. Их траектории приведены на рисунке. Наименьшую скорость имеет ион, движущийся по траектории под номером
:1
10. [Уд1] (ВО1) Наибольшее значение ЭДС Холла в некотором образце получится, если направление магнитного поля составит с направлением электрического тока угол
1) 0°
2) 90°
3) 180°
4) 45°
:2.
1 1. [Уд1] (ВО1) Электрон движется в магнитном поле по спирали. При этом магнитное поле направлено
1) против направления скорости
2) вверх
3) вниз
4) вдоль направления скорости
:2
12. [Уд1] (ВО1) Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 320 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией B= 3·10-3 Тл перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. Если удельный заряд электрона e/
1) 1
2) 6
3) 9
4)12
:1
13.
[Уд1] (ВО1) Если модуль импульса частицы увеличится в 2 раза, а
индукция уменьшится в 2 раза, то радиус R окружности, которую описывает частица
массы с зарядом
в однородном магнитном поле с индукцией
,
… раз(а).
1) уменьшится в 8
2) уменьшится в 4
3) увеличится в 4
4) увеличится в 8
:3
14. [Уд1] (ВО1) Электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции. Электрон будет двигаться по траектории №…
Сила Лоренца — ZNZN📗
Добавить в конспект
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
ПОЛНЫЙ ОТВЕТ
БЕЗ ВОДЫ
Без воды — краткий вариант ответа,
легко понять и запомнить
Верно ли утверждение?
Тупая зубрёжка работает. Даже когда надо выучить массу новых сведений. Поэтому если готовиться к экзамену в ночь перед экзаменом, можно легко получить наивысший балл.
Верно!
Такой подход – прямой билет на станцию «пересдача». Освой метод флэш-карточек, и тогда к экзаменам не придётся открывать конспект с ощущением, что всё забыто.
Верно ли утверждение?
Тупая зубрёжка работает.
Даже когда надо выучить массу новых сведений. Поэтому если готовиться к экзамену в ночь перед экзаменом, можно легко получить наивысший балл.
Верно!
Такой подход – прямой билет на станцию «пересдача». Освой метод флэш-карточек, и тогда к экзаменам не придётся открывать конспект с ощущением, что всё забыто.
Сила Лоренца
Сила, с которой магнитное поле действует на заряженную частицу, называется
Опыт показывает, что вектор F силы Лоренца находится следующим образом.
Абсолютная величина силы Лоренца равна:
Здесь q — абсолютная величина заряда, v — скорость заряда, B — индукция магнитного поля, α — угол между векторами v и B.
Сила Лоренца перпендикулярна обоим векторам v и B. Иными словами, вектор F перпендикулярен плоскости, в которой лежат векторы скорости заряда и индукции магнитного поля. Остаётся выяснить, в какое полупространство относительно данной плоскости направлена сила Лоренца.
Взаимное расположение векторов v, B и F для положительного заряда q показано на рис. 1.
Рис. 1. Сила Лоренца
Направление силы Лоренца определяется в данном случае по одному из двух альтернативных правил.
Правило часовой стрелки.
Сила Лоренца направлена туда, глядя откуда кратчайший поворот вектора скорости частицы v к вектору магнитной индукции B~ виден против часовой стрелки.
Правило левой руки.
Располагаем левую руку так, чтобы четыре пальца указывали направление скорости частицы, а линии поля входили в ладонь. Тогда оттопыренный большой палец укажет направление силы Лоренца.
Для отрицательного заряда q направление силы Лоренца меняется на противоположное.
Всё вышеперечисленное является обобщением опытных фактов. Формула (1) позволяет связать размерность индукции магнитного поля с размерностями других физических величин:
Верно ли утверждение?
Тупая зубрёжка работает.
Даже когда надо выучить массу новых сведений. Поэтому если готовиться к экзамену в ночь перед экзаменом, можно легко получить наивысший балл.
Верно!
Такой подход – прямой билет на станцию «пересдача». Освой метод флэш-карточек, и тогда к экзаменам не придётся открывать конспект с ощущением, что всё забыто.
Верно ли утверждение?
Тупая зубрёжка работает. Даже когда надо выучить массу новых сведений. Поэтому если готовиться к экзамену в ночь перед экзаменом, можно легко получить наивысший балл.
Верно!
Такой подход – прямой билет на станцию «пересдача». Освой метод флэш-карточек, и тогда к экзаменам не придётся открывать конспект с ощущением, что всё забыто.
Что такое сила Лоренца?
Что такое сила Лоренца? Представьте себе среду, пронизанную линиями напряженности электромагнитного поля. Если в эту область поместить какой-либо электрический заряд (это может быть как элементарная частица, так и заряженное тело), то на него будет действовать сила F, называемая «силой Лоренца».
Одним из ключевых моментов является ускорение частицы. Другими словами, заряд мобильный. Существует формула для численного определения его действующего значения:
F = Q * (E + ((1 / c) * v) * B),
Где Q — заряд; Е — напряженность электрического поля; B — напряженность магнитного поля; V — скорость частицы, несущей заряд; C – постоянная скорости света.
Это только одна из идей. Есть более сложная запись, позволяющая определить, чему равна сила Лоренца, также учитывается направление векторов и их потенциалы.
Как уже указывалось (и видно из формулы), обязательным условием является движение. Дело в том, что при движении заряда за счет его взаимодействия с полем возникает ЭДС (электродвижущая сила). И совершенно не важно, каков характер воздействия, инициировавшего движение (гравитационное, действие зарядов друг на друга и т. д.).
По сравнению с другими воздействиями сила Лоренца непосредственно взаимосвязана с выводами Ленца и подчиняется его Правилу.
Напомним сущность последнего. Действие, оказываемое электродвижущей силой на движущийся в поле заряд, всегда ориентировано таким образом (это векторная величина), чтобы предотвратить изменение ускорения.
Можно сказать, что сила Лоренца определяется кулоновским взаимодействием зарядов и двумя дополнительными составляющими, связанными с движением, — действием магнитной силы и электрического поля. Обычно для объяснения происходящих процессов используют следующую модель: в магнитном поле с векторами индукции В имеется участок проводника длиной L и площадью поперечного сечения S, по которому течет ток I. Последнее напрямую зависит от количества носителей заряда Q в единице объема за определенное время То есть со скоростью v). Следовательно, искомая сила (Лоренца) представляет собой отношение внешней силы, действующей на каждый носитель заряда в объеме рассматриваемого проводника, к числу зарядов.
Если рассматривать векторные величины, то сила Лоренца всегда перпендикулярна направлениям скорости и индукции.
Вы можете очень легко определить его ориентацию, если воспользуетесь известным правилом левой руки. Для этого следует мысленно расположить ладонь левой руки рядом с проводником так, чтобы четыре пальца показывали направление, в котором течет электрический ток, а вектор индукции поля был перпендикулярен ладони. В результате большой палец (под прямым углом к остальным) укажет вектор силы, действующей на заряды. Одной из особенностей этой силы является то, что она изменяет только направление вектора скорости каждой заряженной частицы, не изменяя энергию движения (кинетическую энергию).
Через некоторое время после открытия применение силы Лоренца было найдено. Одним из самых известных является его проявление в эффекте Холла. Именно благодаря этому явлению происходит смещение заряда и появление потенциала на токопроводящей пластине (ленте). Эффект Холла широко используется в различных измерительных приборах и датчиках. Также стоит отметить принцип ЭЛТ ЭЛТ, в которых используется отклоняющее воздействие направленного магнитного поля на движущуюся заряженную частицу: электроны, испускаемые электродами («пушками») на поверхности, покрытой люминофором, отклоняются в точки с известными координатами именно за счет взаимодействия линий напряженности поля и заряда движущихся частиц.
Простой двигатель постоянного тока — демонстрации физики Святой Марии
Двигатель постоянного тока, сделанный из батареи, провода и сильного магнита.
Посмотреть видео:
Другие интересные демонстрации:
Электромагнитный блок | Униполярный двигатель | Электрохимическая схема |
Обучаемые темы:
- схемы
- Закон силы Лоренца
- правило правой руки
- магнитные поля
Теория :
Двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую.
Электрическая энергия может поступать от источника напряжения, такого как батарея. Механическая энергия способна выполнять работу, например, вращать шестеренку.
Этот простой двигатель работает по закону индукции Фарадея. Магнит под катушкой создает магнитное поле. В зависимости от ориентации магнита поле либо направлено наружу, либо внутрь магнита.
По витому проводу, подвешенному над магнитом, течет ток по часовой или против часовой стрелки. Когда провод ориентирован вертикально над магнитом, верхняя и нижняя части катушки испытывают силу магнитного поля, поскольку ток в этих областях течет перпендикулярно магнитному полю. Однако ток по сторонам катушки течет параллельно магнитному полю и поэтому не ощущает силы от него.
Закон силы Лоренца говорит нам, что магнитная сила, действующая на движущийся заряд, перпендикулярна направлению тока, а также магнитному полю. Магнитная сила, действующая на движущийся заряд, определяется формулой:
, где q — заряд частицы, v — ее скорость, а B — магнитное поле.
Поскольку направление скорости заряда совпадает с направлением тока, мы можем использовать правило правой руки, чтобы определить направление силы сверху и снизу катушки.
По правилу правой руки на нижнюю часть катушки действует сила, направленная на страницу, а сила на верхнюю часть катушки направлена от страницы.
Эта сила создает крутящий момент на катушке, заставляя ее вращаться.
Когда катушка повернется на 180°, ток течет в противоположном направлении. Без контроля это приведет к тому, что катушка повернется в противоположном направлении, на 180 ° назад, как она пришла. Кольцо не совершало полный оборот и просто вращалось вперед и назад на 180°.
Чтобы кольцо совершило полный оборот, половина провода должна быть изолирована, чтобы останавливать ток на каждом полуобороте. Нижняя часть провода находится в контакте с цепью, поэтому, когда он вращается так, что изолированная сторона касается цепи, ток не течет.
В отсутствие тока кольцо продолжает вращаться в том же направлении по инерции.
Чтобы убедиться, что половина провода изолирована, снимите изоляцию с половины провода на одной стороне катушки и снимите всю изоляцию с провода, оголенного на противоположной стороне.
Аппарат:
- аккумулятор (9В)
- 2 металлические стойки
- магнитная проволока
- редкоземельный магнит
- 2 электрических провода
- Инструмент для зачистки проводов
- переключатель
Процедура:
- просверлите в каждой металлической стойке отверстие, достаточное для того, чтобы проволока упиралась в дно, не касаясь верха
- прикрепите металлические стойки и аккумулятор (расположенный между стойками) к доске
- , используя электрический провод, подключите аккумулятор к двум металлическим стойкам, одним концом подключив к выключателю
- равномерно наматывайте магнитный провод, чтобы создать кольцо, оставляя прямой сегмент на каждом конце катушки, чтобы сидеть на опоре .
