Лабораторная работа №10 (часть 2)


НазваниеЛабораторная работа №10 (часть 2)
страница4/11
Дата публикации03.07.2013
Размер1.15 Mb.
ТипЛабораторная работа
userdocs.ru > Физика > Лабораторная работа
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Вариант 7.

Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии r1 = 0,75 м друг от друга. По проводникам текут токи, равные по величине и по направлению. Найти силу тока, текущего по каждому из проводников, если известно, что сила взаимодействия на единицу длины проводников равна F = 0,864 мкН.
Вариант 8.

Два провода, расположенные параллельно, подвешены на расстоянии r = 1 м друг от друга. В каждом проводе в одном направлении протекает постоянный ток I1 = I2 = 2 А. Найти силу взаимодействия проводов на участке между соседними опорами, расположенными на расстоянии l = 100 м.
Вариант 9.

Сила взаимодействия между двумя параллельными проводами длины l = 50 м каждый, расположенными на расстоянии r = 0,5 м один от другого, равна F = 14,4 мкН. Найти силу токов в проводах, если в одном из них сила тока вдвое больше, чем в другом.
Вариант 10.

Определить силу взаимодействия, приходящуюся на единицу длины проводов воздушной линии электропередачи, если ток в линии I1 = I2 = 2 А, а расстояние между проводами r = 0,8 м.
Вариант 11.

Два параллельных проводника с одинаковыми по силе токами находятся на расстоянии r = 0,7 м друг от друга и притягиваются с силой F = 2,8 мкН. Определить силу тока в проводниках, если длина каждого из них l = 5 м, а токи направлены в одну сторону.
Вариант 12.

Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии r = 1 м друг от друга. По проводникам текут токи силой I1 = 1 А и I2 = 2 А. Какую работу, отнесенную к длине проводника, надо совершить, чтобы увеличить расстояние между проводниками до r = 1,5 м, если токи имеют одинаковое направление?

Контрольные вопросы


  1. Что называется вектором магнитной индукции?

  2. Как связаны между собой напряженность и индукция магнитного поля?

  3. Что называется магнитной проницаемостью среды?

  4. Назовите единицы измерения напряженности и индукции магнитного поля?

Лабораторная работа № 13 (часть 1).

Движение заряда в электрическом поле
1. Краткая теория.
bm133

На частицу с зарядом q, помещенную в электрическом поле с напряженностьюbm134, действует сила

bm135

В однородном электрическом поле заряженная частица движется по параболе, аналогично движению тела под действием силы тяжести вблизи поверхности Земли.

В плоском конденсаторе величина напряженности поля E связана с разностью потенциалов U на пластинах, расстояние между которыми d, соотношением

E = U/d.
^ 2. Движение заряда в электрическом поле
Компьютерная модель, которая используется в работе, соответствует электрону, хотя исследуемые закономерности движения присущи также произвольной частице с зарядом q и массой m. Кроме того, предполагается, что действием силы тяжести на частицу можно пренебречь.
^ Контрольное задание 1
Теперь вам необходимо выполнить вариант задания, указанный преподавателем, из следующего списка. Полученные результаты необходимо занести в лабораторную тетрадь.
Вариант 1.

Электрон влетает в середину плоского воздушного конденсатора параллельно его пластинам со скоростью vox = 5 Мм/с. Расстояние между пластинами d = 2 см, разность потенциалов U = 10 В. Найти отклонение электрона, вызванное полем конденсатора, если длина его пластины l = 7 см.
Вариант 2.

Узкий поток электронов в вакууме пролетает сквозь плоский конденсатор параллельно его пластинкам на равном расстоянии от них и заставляет светиться флюорисцирующий экран, находящийся в конце конденсатора. При наложении на конденсатор напряжения U = 6 В светящееся пятно на экране смещается на y = - 8,2 мм. Расстояние между пластинками конденсатора d = 20 мм; длина конденсатора l = 7 см. Определить скорость электрона vox.
Вариант 3.

Поток электронов влетает в пространство между пластинками плоского конденсатора на равном расстоянии от них со скоростью vox = 5 Мм/с. Какое самое меньшее напряжение нужно наложить на конденсатор, чтобы электроны не вылетали из него, если размеры конденсатора таковы: длина конденсатора l = 7 см; расстояние между пластинками d = 2 см?
Вариант 4.

Электрон, движущийся со скоростью vox = 4,5 Мм/с, влетает в пространство между двумя пластинками на равном расстоянии от них. Длина пластинок конденсатора l = 7 см; расстояние между пластинками d = 2 см. На конденсатор наложено напряжение U = 6 В. На сколько увеличится скорость электрона по выходе его из конденсатора по сравнению с начальной?
Вариант 5.

Электрон со скоростью vox = 4,8 Мм/с влетел в пространство между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов U = 8 В, по линии, параллельной пластинам и находящейся в середине между ними. Расстояние между пластинами d = 2 см. Длина пластин конденсатора в направлении полета электрона l = 7 см. Определить на каком расстоянии от края ближашей пластины он вылетает из конденсатора.
Вариант 6.

Электрон, летевший горизонтально со скоростью vox = 3 Мм/с, влетел в однородное электрическое поле напряженностью E = 8 кВ/м, направленное вертикально вверх. Какова будет вертикальная составляющая voy и величина скорости электрона vo через t = 3,6 нс?

Вариант 7.

Электрон влетел в пространство между пластинами плоского конденсатора по линии, параллельной пластинам и находящейся в середине между ними, со скоростью vox = 4,6 Мм/с. На сколько приблизится электрон к положительно заряженной пластине за время движения внутри конденсатора, (поле считать однородным), если расстояние между пластинами d = 2 см, разность потенциалов U = 6 В и длина пластин l = 7 см?
Вариант 8.

Электрон влетел в плоский конденсатор, находясь на одинаковом расстоянии от каждой пластины и имея скорость vox = 4,9 Мм/с, направленную параллельно пластинам. Расстояние между пластинами d = 2 см, длина каждой пластины l = 7 см. Какую наименьшую разность потенциалов U нужно приложить к пластинам, чтобы электрон не вылетел из конденсатора?
Вариант 9.

В пространство между двумя параллельными заряженными пластинами, расстояние между которыми равно d = 20 мм, параллельно пластинам влетает электрон со скоростью vox = 2 Мм/с. Разность потенциалов между пластинами равна U = 8 В. Найти отклонение электрона от первоначальной траектории на пути в x = 3 см.
Вариант 10.

Расстояние между пластинами управляющего конденсатора электроннолучевой трубки d = 20 мм, длина пластин l = 70 мм. На какое расстояние сместится электрон, влетающий в конденсатор со скоростью vox = 4,3 Мм/с параллельно пластинам, к моменту выхода из конденсатора, если на пластины подано напряжение U = 4 В?
Вариант 11.

Однородное электрическое поле напряженностью E = 4500 В/м направлено снизу вверх. Под углом к этому полю влетает электрон с составляющими скорости vox = 1,9 Мм/с и voy = 3,8 Мм/с. Каковы дальность полета (считая от места входа в поле по горизонтали) и наибольшая высота поднятия электрона?
Вариант 12.

Электрон влетел в плоский конденсатор, имея скорость vox = 1 Мм/с, направленную параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составляло угол  = 15о с первоначальным направлением скорости. Определить разность потенциалов U между пластинами (поле считать однородным), если длина пластин l = 7 см и расстояние между ними d = 2 см.
^ Задание повышенной сложности.
Вариант 13.

Электрон с начальной скоростью vox = 5 Мм/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью E = 1500 В/м. Вектор начальной скорости перпендикулярен линиям напряженности электрического поля.

Найти скорость электрона через t = 8,8 нс.

Вычислить:

1) силу, действующую на электрон;

2) ускорение, приобретаемое электроном;
Вариант 14.

Электроны влетают в плоский конденсатор длиной l = 7 см под углом  = 16,7о к поверхности пластин, а вылетают под углом  = -16,7о к пластинам. Определить первоначальную энергию электронов, если напряженность поля внутри конденсатора E = 1200 В/м.
Вариант 15.

В пространство между горизонтально расположенными металлическими пластинами посередине между ними влетает параллельно пластинам электрон с кинетической энергией W = 11,375*10-18 Дж. Расстояние между пластинами d = 2 см, длина каждой пластины l = 7 см, разность потенциалов U = 10 В.

Найти:

1) скорость с которой электрон вылетит за пределы пластин;

2) время, за которое он пролетает конденсатор;

3) на какой высоте над нижней пластиной электрон окажется в этот момент?
Вариант 16.

В пространство между двумя параллельными заряженными пластинами воздушного конденсатора параллельно им влетает электрон со скоростью vox = 5 Мм/с. На расстоянии x = 3 см скорость электрона отклоняется на угол  = - 23о от направления, параллельного пластинам. Найти напряженность E поля конденсатора.
Вариант 17.

Поток электронов влетает в середину между между пластинами плоского конденсатора параллельно им со скоростью vox = 4 Мм/с. Какое напряжение необходимо подать на пластины конденсатора, чтобы пучок электронов при выходе из конденсатора отклонялся от своего начального направления на максимальный угол? Длина пластин l = 7 см, расстояние между ними d = 2 см.
Вариант 18.

Электрон влетает в однородное электрическое поле напряженности E = 1 кВ/м со скоростью vox = 5 Мм/с, перпендикулярной полю. Какой скоростью и кинетической энергией обладает электрон спустя время t = 10 нс после того как он попал в поле? Чему равна работа сил поля за это время?
Теперь можно перейти ко второй части лабораторной работы.

Лабораторная работа № 13 (часть 2).

Движение заряда в магнитном поле
^ 3. Краткая теория.
bm136 bm137

На заряженную частицу с зарядом q, движущуюся со скоростью bm138 в магнитном поле с индукцией, действует сила Лоренца
bm139 ,

где - bm140- угол между векторами bm141 и bm142.

Сила Лоренца всегда направлена перпендикулярно скорости частицы; она может изменить только направление вектора скорости, но не его величину.

Сила Лоренца работы не совершает.

Если вектор скорости bm141 частицы в однородном магнитном поле направлен перпендикулярно вектору магнитной индукции bm142, то частица будет равномерно двигаться по окружности радиуса

bm145

Если вектор скорости частицы имеет составляющую, параллельную вектору bm142, то частица будет равномерно смещаться вдоль силовой линии, совершая одновременно круговые движения в перпендикулярной плоскости. Траектория в этом случае представляет собой спираль.

Время одного цикла (период обращения)
bm147
не зависит от скорости частицы.
^ 4. Движение заряда в магнитном поле
Компьютерная модель, которая используется в работе, соответствует электрону, хотя исследуемые закономерности движения присущи также произвольной частице с зарядом q и массой m. Кроме того, предполагается, что действием силы тяжести на частицу можно пренебречь.

Теперь вам необходимо выполнить варианты контрольных заданий 2 и 3, указанные преподавателем, из следующих списков. Полученные результаты необходимо занести в лабораторную тетрадь.

^ Движение заряда по окружности
Контрольное задание 2
Вариант 1.

Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией B = 2 мТл перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. Определить время T одного оборота электрона и количество оборотов электрона за 1 с?
Вариант 2.

Электрон влетает в однородное магнитное поле, индукция которого B = 0,1 мТл, перпендикулярно силовым линиям поля со скоростью v = 1 Мм/с. Определить радиус окружности R, по которой будет двигаться электрон, и период T обращения электрона.
Вариант 3.

Электрон движется со скоростью v = 80 Мм/с перпендикулярно однородному магнитному полю с индукцией B = 2мТл. Найти силу ^ F, действующую на электрон, радиус окружности R, по которой он движется, и период обращения T электрона.
Вариант 4.

Электрон описывает в магнитном поле окружность радиусом R = 12,64 см. Скорость электрона равна v = 40 Мм/с. Найти индукцию B магнитного поля и период обращения T электрона.
Вариант 5.

Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 1 мТл перпендикулярно линиям поля. Определить силу F, действующую на электрон со стороны поля, скорость v и период обращения T электрона, если радиус кривизны траектории R = 22,75 см.
Вариант 6.

Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 1,5 мТл со скоростью v = 50 Мм/с, направленной перпендикулярно к линиям напряженности. Найти силу F, с которой поле действует на электрон, радиус R окружности, по которой он движется, и период обращения T электрона.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Похожие:

Лабораторная работа №10 (часть 2) iconЛабораторная работа №3
Цель занятия: Работа в программе Проводник. Работа в системе окон Мой компьютер; быстрый поиск объектов; настройки пользовательского...
Лабораторная работа №10 (часть 2) iconЛабораторная работа 2012. Фэф часть 1
Перед выполнением лабораторной работы необходимо изучить «Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Статистика»,...
Лабораторная работа №10 (часть 2) iconЛабораторная работа №1
Работа в интегрированной среде borland pascal на примере программ линейной структуры
Лабораторная работа №10 (часть 2) iconЛабораторная работа Работа с почтовым клиентом
Майкрософт. Office Outlook 2010 помогает пользователям лучше распоряжаться временем и информацией, устанавливать любые контакты,...
Лабораторная работа №10 (часть 2) iconЛабораторная работа № Работа с массивами и записями
Получить представление о том, что такое массив и научиться разрабатывать алгоритмы решения задач с использованием массивов в среде...
Лабораторная работа №10 (часть 2) iconЛабораторная работа 3 Теоретическая часть
Оборотные средства — это совокупность оборотных производственных фондов и фондов обращения в денежном выражении. Эти составные части...
Лабораторная работа №10 (часть 2) iconЛабораторная работа №6 Работа с отчетами
Получить практические навыки работы с отчетами в бд microsoft Office Access 2003, научиться создавать отчеты и задавать параметры...
Лабораторная работа №10 (часть 2) iconЛабораторная работа №9 Тема: Построение модели межотраслевого баланса
Каждая отрасль является «чистой» − это условная отрасль, которая объединяет все производство данного продукта независимо от ведомственной...
Лабораторная работа №10 (часть 2) iconЛабораторная работа

Лабораторная работа №10 (часть 2) icon1 Работа в среде Visual Studio. Net 200 Часть II. Программирование на vb – первый уровень 200
Работа с мышью и клавиатурой 201 Часть III. Программирование на vb второй уровень 201
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница