FZC0120c Fizyka II ćwiczenia

Semestr zimowy 2009/2010

ZESTAW dodatkowy-1

1. Proton i elektron, po przebyciu jednakowej różnicy potencjałów U, wlatują w obszar

jednorodnego pola magnetycznego i poruszają się w nim po okręgach o promieniach
równych odpowiednio R

p

i R

e

. Znaleźć stosunek R

p

/R

e

, przyjmując stosunek mas obu

cząsteczek (m

p

/m

e

) = 1850.

Odp. 43

2. Elektron przyśpieszony różnicą potencjałów U = 6 kV wlatuje do jednorodnego pola

magnetycznego pod kątem α = 30

o

do kierunku pola i zaczyna poruszać się po spirali.

Indukcja pola magnetycznego B = 0,013 T. Obliczyć promień zwoju spirali R oraz skok h
spirali. (e = 1,6·10

-19

C, m

e

= 9,1·10

-31

kg.

Odp. 0,01 m, 0,109 m

3. W jednej płaszczyźnie leżą dwa nieskończenie długie

przewodniki z prądami i

1

oraz i

2

. Znaleźć miejsce

geometryczne punktów, w których wartość wektora indukcji
pola magnetycznego B wynosi zero. Odp. y = (i

1

/i

2

) x

4. Dany jest drut o długości l, w którym płynie prąd o natężeniu i. Z drutu tego można

utworzyć okrąg lub kwadrat. W którym z przypadków, wartość indukcji pola
magnetycznego B w punkcie środkowym utworzonego obwodu będzie większa?
Odp. w kwadracie, 1,146 razy

5. Nieskończenie długi przewód z prądem i = 5 A posiada pętlę o

promieniu R = 8 cm, utworzoną na dwa sposoby. Obliczyć
natężenie pola magnetycznego H w środku pętli dla obu
przypadków.

Odp. a) 41,2 A/m, b) 21,3 A/m

6. Dwa równoległe, długie przewodniki prostoliniowe znajdują się w odległości d

1

= 10 cm od

siebie. Przez przewodniki płyną (w tym samym kierunku) prądy i

1

= 20 A oraz i

2

= 30 A.

Jaką pracę (na jednostkę długości przewodników) należy wykonać, aby rozsunąć te
przewodniki do odległości d

2

= 20 cm?

Odp. 8,32·10

-5

J/m

7. Ramka z drutu o powierzchni S = 50 cm

2

obraca się jednostajnie wykonując n = 5 obr/s

wokół osi leżącej w jej płaszczyźnie i prostopadłej do linii sił jednorodnego pola
magnetycznego o indukcji B = 0,2 T. Określić zależność czasową (t) indukowanej w ramce
siły elektromotorycznej.

Odp. (t) = 0,0314 sin(10 t) V

8. Obwód kołowy o promieniu r = 2 cm i oporze R = 1 jest umieszczony w jednorodnym

polu magnetycznym o indukcji B = 0,2 T. Płaszczyzna obwodu jest prostopadła do kierunku
pola magnetycznego. Jaki ładunek przepłynie przez obwód podczas obrócenia go o 90

o

.

Odp. 0,251 mC

x

y

i

2

i

1

i

i

a)

b)