Scan Pic0063

s. -
s <	">
Cj	_ h 1 qb
L	P

Rozwiązanie zadania 4.5 Prawidłowa odpowiedź: B.

Przedstawiony na rysunku przewód, przez który płynie prąd,wytwarza pole magnetyczne, którego indukcja B w półpłaszczyźnie L jest zwrócona nad kartkę, a w półpłaszczyźnie P pod kartkę. Na każdy z ładunków q_a i q_b działa w tym polu siła Lorentza:

F = qv xB.

Jeśli w obu przypadkach ma być ona zwrócona w stronę przewodu, to ładunek q_a powinien być ujemny, q_b zaś dodatni.

Rozwiązanie zadania 4.6 Prawidłowa odpowiedź: A.

Jeśli elektron porusza się między przewodami po linii prostej, oznacza to, że siły Lorentza działające na niego w polu magnetycznym wytworzonym przez przewody a i b równoważą się wzajemnie. Znając kierunek prądu I_a stwierdzamy, że wytworzone przez ten prąd pole magnetyczne wzdłuż drogi elektronu jest zwrócone pod kartkę. W tym polu na elektron działa siła:

F_a =qv xB_a - —ev xB zwrócona w prawo. Ze strony przewodu b w tej sytuacji musi działać siła w lewo, z czego wynika, że indukcja B_b pola wytworzonego przez przewód b wzdłuż drogi elektronu musi być zwrócona nad kartkę. Prąd I_b płynie więc w tę samą stronę co prąd J_a. Zwiększenie natężenia prądu w przewodzie b spowoduje wzrost wartości indukcji , magnetycznej

R as

2 nr

a więc i siły F_b i elektron odchyli się ku przewodowi a.

Rozwiązanie zadania 4.7 Prawidłowa odpowiedź: A.

Na cząstkę naładowaną poruszającą się z prędkością v w polu magnetycznym o indukcji B działa siła Lorentza:

F = qv xB.

Wartość tej siły jest równa F = qv₁B, gdzć v= usin(u,B J jest wartością składowej prędkości v w kierunku prostopadłym do linii pola B.

W naszym przypadku ładunek cząstki q i wartość indukcji pola B są stałe, a więc o tym, przy której prędkości siła działająca na cząstkę jest największa, decydują wartości ich składowych prostopadłych. Z rysunku przedstawionego w temacie żądania wynka, że v₄0 0,    tóąji v_3x.

Uwagi do zadań 4.8 - 4.11

Ciało wykonuje ruch po okręgu z prędkością o stałej wartości, gdy wypadkowa wszystkich sił działających na to ciało jest siłą dośrodkową. Cząstka naładowana wykonuje taki ruch, gdy wpadnie w jednorodne pole magnetyczne z prędkością v prostopadle do kierunku indukcji tego pola B. Siła Lorentza jako jedyna siła działająca wówczas na cząstkę jest siłą dośrodkową:

_D n™²

qvB =-.

4.8

Rozwiązanie zadania

Prawidłowa odpowiedź: A. Obliczona z równania

wartość pędu wynosi

p = mv = BqR.

Rozwiązanie zadania 4.9

Prawidłowa odpowiedź: C.

Obliczona z równania

,0: = SŁ

r

prędkość kątowa co wynosi

- 125 -