Вопросы для самоконтроля и повторения
Что представляет собой магнитное поле, какими свойствами оно обладает?
Что называют индукцией магнитного поля? Как определяют направление вектора магнитной индукции?
Как связаны векторы напряженности и индукции магнитного поля?
Запишите закон Био-Савара-Лапласа. Что позволяет рассчитывать применение этого закона?
Назовите единицы магнитной индукции и напряженности магнитного поля, дайте их определения.
Сформулируйте закон Ампера. Какая сила действует со стороны магнитного поля на движущийся заряд? Чему она равна?
В чем заключается теорема о циркуляции вектора магнитной индукции? Какой вывод можно сделать, сравнивая циркуляцию векторов и ?
Что называют потоком вектора магнитной индукции? Сформулируйте теорему Гаусса для магнитного поля, объясните ее физический смысл.
Из каких магнитных моментов складывается магнитный момент атома? Что такое намагниченность вещества?
10. Какие вещества называют диамагнетиками, парамагнетиками, ферромагнетиками? Каков механизм намагничивания ферромагнетиков? Что такое точка Кюри?
Примеры решения задач
З
адача
1. На рис. 3.15 изображены сечения трех
прямолинейных бесконечно длинных
проводников, по которым протекают токи
в указанных
направлениях. Расстояния
между проводниками одинаковы и равны
5 см,
Найти точку на прямой АС, в которой
напряженность магнитного поля равна
нулю.
Дано: АВ=ВС=5 см,
Решение
Поставленному
условию удовлетворяет точка М (в точке
N напряженность
результирующего поля
,
так как в ней по принципу суперпозиции
модули векторов индукции
и
будут складываться).
Для магнитного поля
в вакууме
откуда
так как проводники прямолинейные.
Для точки М по принципу суперпозиции
или
где
расстояние
от первого проводника до точки М.
Решая это уравнение, получим а = 3,3 см.
Ответ: искомая точка находится на прямой АС на расстоянии 3,3 см от первого проводника.
Задача 2. Два параллельных длинных провода D и C, по которым протекают в одном направлении токи силой по 60 А, расположены на расстоянии 10 см друг от друга. Определить индукцию магнитного поля в точке А, отстоящей от одного проводника на расстоянии 5 см, а от другого – на 12 см (рис. 3.16).
Д
ано:
,
d = 10 см, r1
= 5 см, r2 =
12 см.
Найти:
Решение
Согласно принципу суперпозиции полей
Модуль индукции магнитного поля в точке А найдем по теореме косинусов:
Поля создаются прямолинейными токами, поэтому
тогда
Угол
находим из треугольника DAC
по теореме косинусов:
откуда
Подставляя числовые
значения, получим
Ответ:
Задача 3. Альфа-частица, имеющая скорость 106 м/с, влетела в однородное магнитное поле, индукция которого 0,3 Тл. Скорость -частицы перпендикулярна направлению линий магнитной индукции. Найти радиус окружности, по которой будет двигаться частица, и период ее обращения.
Дано:
Найти:
Решение
На
-частицу
в магнитном поле действует сила Лоренца
,
перпендикулярная вектору скорости
.
Следовательно
является центростремительной силой,
то есть
или
откуда
Период обращения
частицы
где
следовательно,
Подставляя числовые данные, получим
.
Ответ:
