LOGISTYKA
Studia niestacjonarne
Rok I sem. I
Zestaw IV
1. Elektron o masie m = 9,1 x 10-31 kg i ładunku e = 1,6x10-19 C wpada do jednorodnego pola magnetycznego o indukcji B = 0,5 T, prostopadle do linii indukcji tego pola. Oblicz okres obiegu oraz promień orbity kołowej elektronu.
2. Samolot porusza się z prędkością v = 2000 km/h. Składowa pionowa natężenia pola magnetycznego Ziemi na trasie lotu jest stała i wynosi H = 40 A/m. Znaleźć różnicę potencjałów między końcami skrzydeł samolotu w locie poziomym, jeśli rozpiętość skrzydeł wynosi L = 10 m. Czy można wykorzystać tę różnicę potencjałów do pomiaru prędkości samolotu/?
3. W płaszczyźnie prostopadłej do długiego prostoliniowego przewodnika, przez który płynie prąd o natężeniu I1 = 2A, umieszczono podobny przewodnik, prze który płynie prąd o natężeniu I2 = 3 A. (przewody krzyżują się) Odległość między przewodnikami wynosi l = 20 cm. Znaleźć natężenie pola magnetycznego w środku odcinka łączącego najbliższe punkty tych przewodów.
4. Krążek porcelanowy o promieniu r = 0,2 m obraca się wokół prostopadłej do niego i przechodzącej przez jego środek osi. Brzeg krążka naładowano ze stałą gęstością ładunkiem q = 10-6 C. Znaleźć natężenia pola magnetycznego w środku krążka, jeżeli obraca się on z częstotliwością ν 100 Hz.
5. W atomie wodoru elektron w stanie podstawowym porusza się po orbicie kołowej o promieniu ro = 5,29 x10-11 m z prędkością vo = 2,2x106 m/s. Obliczyć indukcje magnetyczną B środku atomu oraz moment magnetyczny atomu związany z ruchem orbitalnym elektronu.
6. Aby zmierzyć indukcje magnetyczną w badanym punkcie pola magnetycznego umieszczono w nim niewielka okrągłą cewkę o promieniu r oraz liczbie zwojów n w taki sposób, ze os cewki pokrywa się z kierunkiem pola. Następnie , po podłączeniu cewki do galwanometru o oporze R1 szybkim ruchem wyciągnięto cewkę z obszaru pola. Jaka jest indukcja w badanym punkcie, jeśli galwanometr wskazał przepływ ładunku Q?. Opór cewki wynosi R2, pole wewnątrz cewki jest jednorodne.
7. W dwu nieskończenie długich równoległych i odległych o 1 m od siebie przewodach o przekroju nieskończenie mały płynie prąd o natężeniu 1 A. Obliczyć siłę oddziaływania na jeden metr bieżący przewodników, μo = 4πx10-7 Vs/Am.
8. Na kwadratową ramkę o boku a = 25 cm nawinięto n = 2 zwojów drutu o przekroju S=0,5mm2 z materiału o elektrycznym oporze właściwym ρ = 2,5 x 10-7 Ωm. Ramka obraca się ze stałą prędkością kątową ω dookoła osi leżącej w płaszczyźnie ramki i przechodzącej przez jej środek w polu o magnetycznym o indukcji B = 10-3 T prostopadłym do osi obrotu ramki. Końce uzwojenia ramki połączono z galwanometrem o oporze wewnętrznym Rg = 0,5 Ω. Maksymalne natężenie prądu jest Imax = 10-7 A. Obliczyć prędkość kątową ruchu obrotowego ramki.