Презентация по физике 10 класс по теме "Решение задач. Сила Ампера. Сила Лоренца"

• 1 слайд

• 2 слайд

  Решение задачи:
  Задача 1. По контуру протекает ток, равный 5 А. Этот ток создаёт магнитное поле с индукцией 3 мТл. Найдите радиус контура.
  Запишем формулу по которой вычисляется магнитное поле кругового тока
  Из этой формулы выразим радиус контура
  

• 3 слайд

  Решение задачи:
  Задача 2. К проводнику с сопротивлением 5 Ом приложено напряжение
  100 В. Известно, что модуль вектора магнитной индукции поля, создаваемого током в проводнике, равен 2 мТл на расстоянии 2 см от проводника. Найдите магнитную проницаемость среды, в которой находится проводник.
  Запишем формулу для магнитного поля прямого тока
  
  
  Закон Ома для участка цепи
  Тогда формула для магнитного поля прямого тока с учётом закона Ома будет иметь вид
  

• 4 слайд

  Решение задачи:
  Задача 3. На непроводящем столе лежит проводник массой 150 г, находящийся в магнитном поле с индукцией 12 мТл, линии магнитной индукции которого направлены под углом 30° к плоскости проводника. Когда по проводнику пускают ток 20 А, давление на стол увеличивается до 250 Па. Найдите площадь той части проводника, которая соприкасается с поверхностью стола. Длина проводника равна 50 см.
  где F – результирующая сила, которая оказывает давление на стол. Она равна сумме силы тяжести и силы Ампера, поскольку эти силы сонаправлены.
  Запишем формулу, по которой рассчитывается давление
  Сила Ампера определяется по формуле
  Тогда
  

• 5 слайд

  Задача 4. Контур радиусом 30 см пронизывает магнитный поток 12 мВб.
  Модуль вектора магнитной индукции равен 200 мТл. Найдите угол между направлением линий магнитной индукции и плоскостью контура.
  Магнитный поток может быть рассчитан по формуле
  Площадь контура равна площади круга
  Преобразуем первоначальную формулу
  Решение задачи:
  

• 6 слайд

  Задача 5. Диск диаметром 40 см опоясан контуром, толщина которого пренебрежимо мала. Найдите магнитный поток через диск, если в контуре течет ток 20 А.
  Магнитный поток определяется по формуле
  
  
  Магнитное поле кругового тока
  Из условия задачи площадь контура равна площади диска
  Преобразуем первоначальную формулу с учётом последних выражений
  
  
  Решение задачи:
  

• 7 слайд

  Решение задачи:
  Задача 6. В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 мТл по окружности движется частица. Найдите время, за которое направление скорости частицы изменится на противоположное, если заряд частицы равен 60 нКл, а масса – 2×10–13 кг.
  Запишем формулу, по которой вычисляется сила Лоренца
  При любом криволинейном движении тело движется с центростремительным ускорением.
  Запишем второй закон Ньютона
  
  
  Приравняем выражения для определения радиуса кривизны
  

• 8 слайд

  Решение задачи:
  Задача 7. Протон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 1000 м/с под углом 600 к линиям магнитной индукции. Определите радиус и шаг винтовой линии, по которой будет двигаться протон, если магнитная индукция поля равна 10 мТл.
  

• 9 слайд

  Решить задачи самостоятельно:
  Задача 3. Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 60 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 5×10–2 Тл. Считая, что протон вращается в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции, найдите радиус кривизны траектории и частоту вращения. (760 кГц)
  
  
  Задача 2. На рисунке изображён проводник, согнутый пополам, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией 20 мкТл. Найдите модуль силы Ампера, действующей на проводник, если его общая длина составляет 4 м, а ток в проводнике равен 5 А. (2•10-4 Н)
  Задача 1. Магнитное поле внутри соленоида равно 80 мкТл. Найдите ток, протекающий по виткам соленоида, если на каждый сантиметр соленоида приходится 10 витков.
  

• 10 слайд

  Основные этапы, необходимые для решения задач подобного типа:
  
  1. Сделать схематический чертеж, указав на нем линии индукции магнитного поля. Часто линии индукции изображают в плоскости чертежа, в некоторых случаях удобно их изображать перпендикулярно плоскости;
  2. Изобразить контур с током, находящийся в этом поле. Отметить углы между направлением поля и отдельными элементами контура, если последний состоит из нескольких прямых проводников;
  3. Используя правило левой руки, определить направление сил Ампера, действующих на каждый элемент контура, и изобразить их на чертеже;
  4. Записать формулы для сил Ампера или вращающего момента, создаваемого этими силами и найти из них искомую величину;
  5. Если в задаче рассматривается равновесие проводника или его движение в магнитном поле, то, кроме силы Ампера, нужно указать и все остальные силы, действующие на проводник, и записать условия его равновесия или основное уравнение динамики, спроецировав векторные величины на оси Х и У, найти искомую величину.
  

• 11 слайд

  Основные этапы, необходимые для решения задач подобного типа:
  
  При решении задач о силовом действие магнитного поля на движущиеся в нем заряженные частицы необходимо:
  1) Сделать чертеж, указав на нем линии индукции магнитного поля, начальную скорость частицы и отметить знак ее заряда;
  2) Если скорость частицы направлена под углом к линии индукции магнитного поля, ее следует разложить на две составляющие, одна из которых должна быть перпендикулярна магнитной индукции, вторая параллельна ей. Такое разложение позволяет представить сложное движение в виде двух более простых и в значительной мере упрощает задачу, поскольку при движении частицы вдоль линии магнитного поля сила Лоренца на частицу не действует;
  3) Изобразить силы, действующие на заряженную частицу. При нахождении направления силы Лоренца по правилу левой руки следует обратить особое внимание на знак заряда частицы;
  4) Указав силы, нужно попытаться определить вид траектории частицы;
  5) записать основное уравнение динамики, выбрать оси координат и спроецировать векторные величины на оси х и у;
  6) используя формулу силы Лоренца, подставить в полученные уравнения значения сил, добавить при необходимости к уравнениям динамики еще формулы кинематики и решить полученную систему уравнении относительно искомой величины.