Scan Pic0062

ROZWIĄZANIA ZADAŃ -

Rozwiązanie zadania 4.1 Prawidłowa odpowiedź: C.

Wartość indukcji magnetycznej wewnątrz solenoidu o długości l i liczbie zwojów n, przez który płynie prąd o natężeniu I w przypadku, gdy jest on pusty, wynosi (patrz [2], str. 52): gdzie /Jo jest przenikalnością magnetyczną próżni.

Wsunięcie do zwojnicy rdzenia o względnej przenikalności magnetycznej fi_r zwiększa wartość indukcji magnetycznej /u_r razy:

^B = Mr^O-

Bi

	X

Rozwiązanie zadania 4.2 Prawidłowa odpowiedź: B. Nieskończenie długi przewodnik prostoliniowy, przez który płynie prąd I, wytwarza w odległości r pole magnetyczne o indukcji B, której wartość wynosi:

B

W

2/rr ^,

a zwrot jest zgodny z regułą prawej dłoni (patrz [2], str. 51).

Tak więc wzdłuż prostej p wektory B, i B₂ indukcji pól wytworzonych przez obydwa przewodniki są zwrócone zgodnie (pod kartkę), a ich wartości sumują się:

b₁₊b₂

KÓL

Po zbliżeniu przewodników do prostej p na odległość dwukrotnie mniejszą, suma wartości wektorów indukcji B' i B₂ wzdłuż prostej p wyniesie:

i₊b;₌kżIAj_{2(B +B}

2 TT—    2 K—    *^d

Rozwiązanie zadania 4.3 Prawidłowa odpowiedź: C.

Siła F działająca na przewód z prądem I₃ to siła elektrodynamiczna wyrażająca się wzorem (patrz [3], str. 276):

F = /₃A/xB,

gdzie AZ to element długości przewodu 3, na który działa ta siła, a B jest indukcją pola magnetycznego, w którym znajduje się przewodnik 3. Aby siła F działała tak jak na rysunku w temacie zadania, indukcja B poła, w którym znajduje się przewód 3 powinna być zwrócona w dół. Wynika to z własności iloczynu wektorowego, ale możesz to sprawdzić także za pomocą reguły Fleminga trzech palców lewej ręki.

Każdy punkt przewodnika 3

B,

znajduje się w polu magnetycznym o indukcji B, stanowiącej sumę geometryczną indukcji B₁ pola wytoworzonego przez przewód! iB₂ - pola wytworzonego przez przewód 2.

Aby wektory j?i i B₂ utworzyły w wyniku dodawania wektor B, muszą być zwrócone tak, jak pokazuje rysunek.

Wymaga to, zgodnie z regułą prawej dłoni, by przez przewód 1 prąd elektryczny płynął pod kartkę, a przez przewód 2 - nad kartkę.

7

B.

i<§>

lH

B

Bi

©

Rozwiązanie zadania 4.4 Prawidłowa odpowiedź: B.

Między biegunami magnesu istnieje pole magnetyczne. Wektor indukcji B tego pola zwrócony jest od bieguna N do S. Na ładunek q poruszający się z prędkością v w polu magnetycznym o indukcji B działa siła Lorentza (patrz [3], str. 265):

F = qv xB.

W rozwiązywanym zadaniu poruszającymi się ładunkami są elektrony, czyli cząstki o ładunku ujemnym (•-e). Siła Lorentza jest w tym przypadku równa:

F s -evxB

i działa w dół powodując odchylanie wiązki w stronę punktu L.

- 123 -