Задачи по физике вариант 9 [СахГУ]

Задачи по физике  вариант 9. Задачи 9,19,29,39, 49, 59, 69, 79, 89

1. Электростатическое поле создано бесконечной заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда

 = 1 мкКл/

 и точечным зарядом q = -2 мкКл, находящимся на расстоянии a = 0,5 м от плоскости. Определить напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии 

 = 0,5 м от плоскости и

= 0,5 м от заряда.

2. Электрическое поле создано двумя концентрическими проводящими сферами радиусами

 = 10 см и

 = 90 см, несущими заряды

 = 2 нКл и

 = 1 нКл. Определить напряженность поля в точках на расстояниях

 = 80 см, и

 = 1 м от центра сфер.

3. Электрическое поле создано двумя параллельными бесконечными плоскостями с поверхностными плотностями зарядов 150 мкКл/м2 и 240 мкКл/м2, соответственно. Определить напряженность поля между плоскостями, справа и слева от плоскостей.

4. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными нитями, заряженными с линейными плотностями

 = 0,1 мкКл/м,

 = 0,01 мкКл/м, находящимися на расстоянии а = 10 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке на расстоянии

 = 8 см от первой и

 = 12 см от второй нити.

5. Электрическое поле создано бесконечной плоскостью с поверхностной плотностью заряда

 = 200 нКл/

 и бесконечной нитью с линейной плотностью

 = 0,1 мкКл/м, проходящей параллельно плоскости на расстоянии а = 0,2 м. Определить напряженность поля в точке на расстоянии

 = 0,5 м от плоскости и

 = 0,3 м от нити.

6. Электрическое поле создано бесконечной заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда

 = -1 мкКл/

 и точечным зарядом q = -2 мкКл, находящимся на расстоянии a = 0,5 м от плоскости. Определить напряженность поля в точке, расположенной на расстоянии

 = 0,2 м от плоскости и

 = 0,5 м от заряда.

7. Электрическое поле создано бесконечной заряженной нитью с линейной плотностью заряда

 = 100 мкКл/м и заряженной сферой радиусом R = 0,2 м, с зарядом q = -500 мкКл. Расстояние между центром сферы и нитью а = 1 м. Определить напряженность поля в точке, расположенной на расстоянии

=0,2 м от нити и

 = 1,2 м от центра сферы.

8. Электрическое поле создано двумя концентрическими сферами радиусами

=10 см и

=50 см, несущими заряды

=2 нКл и

=-1 нКл. Определить напряженность поля в точках на расстояниях

=0,3 м,

=1,4 м, от центра сфер.

9. Электрическое поле создано двумя заряженными бесконечными нитями, лежащими в параллельных плоскостях и скрещенных под прямым углом. Линейные плотности зарядов нитей равны:

 = -0,2 мкКл/м,

 = 0,2 мкКл/м. Найти напряженность поля в точке, расположенной на расстоянии

 = 13 см от первой и

 = 5 см от второй нити. Расстояние между нитями d = 13 см.

10. Электрическое поле создано бесконечной плоскостью с поверхностной плотностью заряда

200 нКл/

 и заряженной сферой радиусом R = 20 см, находящейся на расстоянии 0,5 м от плоскости. Заряд сферы q = 150 нКл. Определить напряженность поля в точке, одинаково удаленной от плоскости и центра сферы.

11. Вдоль силовой линии однородного электрического поля движется протон. В точке поля с потенциалом

 = 300 В протон имел скорость

 = 0,1 Мм/с. Определить: 1) потенциал

 точки поля, в которой скорость протона возрастает в 3 раза; 2) работу, которую при этом совершило поле.

12. Электрон, летевший горизонтально со скоростью v=1,6 Мм/с, влетел в однородное электрическое поле с напряженностью Е=90 В/см, направленной вертикально вверх. Какова будет по модулю и направлению скорость электрона через 1 нс? Какую работу совершило при этом поле?

13. Протон, начальная скорость которого равна 100 км/с, влетел в однородное электрическое поле в направлении линий напряженности. Какой путь должен пройти протон, чтобы его скорость удвоилась? Какую работу совершит при этом поле? Напряженность поля Е=300 В/см.

14. Пройдя ускоряющую разность потенциалов U=600 кВ,

-частица, летевшая со скоростью 5,4 Мм/с, увеличила свою скорость на 3,9 Мм/с. Заряд

-частицы равен

Кл. Определить: 1) работу, совершенную полем при разгоне частицы; 2) удельный заряд

- частицы (отношение заряда к массе), считая массу неизвестной.

15. Пылинка массой m=1 пг, несущая на себе пять избыточных электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов 3 МВ. Найти: 1) изменение ее кинетической энергии; 2) работу сил поля; 3) изменение скорости пылинки. Начальная скорость пылинки 9 м/с.

16. Разность потенциалов между катодом и анодом электронной лампы равна 90 В, а расстояние между ними 24 мм. С каким ускорением движется электрон от катода к аноду? Какова скорость электрона в момент удара об анод? За какое время электрон пролетает расстояние от катода до анода? Какую работу при этом совершит электрическое поле лампы? Поле считать однородным.

17. Какой путь пройдет электрон в однородном электрическом поле напряженностью Е = 200 кВ/м вдоль силовой линии за время t = 1 нс, если его начальная скорость была равна нулю? Какими скоростью и кинетической энергией будет обладать электрон в конце заданного интервала времени? Какую работу при этом совершит электрическое поле?

18. Вдоль силовой линии однородного электрического поля движется

-частица. В точке поля с потенциалом

 = 120 В 

-частица имела скорость

 = 50 км/с.  Определить: 1) потенциал

 точки поля, в которой ее скорость возрастет в 2 раза; 2) работу, которую при этом совершило поле.

19. Электрон с начальной скоростью

 = 3 Мм/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью Е =150 В/м. Вектор начальной скорости перпендикулярен линиям напряженности электрического поля. Найти: 1) силу F, действующую на электрон; 2) ускорение, приобретенное электроном;  3) скорость электрона через t = 0,1 мкс; 4) работу, совершенную при этом полем.

20. Протон, летевший горизонтально со скоростью v = 0,6 Мм/с, влетел в однородное электрическое поле с напряженностью Е = 120 В/см, направленной вертикально вверх. Какова будет по модулю и направлению скорость протона через 1 мкс? Какую работу совершит поле при таком изменении скорости?

В задачах 21-30. Четыре конденсатора образуют цепь, показанную на рисунке. Разность потенциалов на концах цепи равна 6 В, емкости конденсаторов С1, С2, С3, и С4 равны, соответственно, 1, 2 , 3 и 4 мкФ. Определить: 1) общую емкость цепи, 2) разность потенциалов на каждом конденсаторе, 3) заряд на каждом конденсаторе, 4) энергию электрического поля каждого конденсатора и общую энергию системы.

21

.                                                     22. 

23.                                                     24

.

25.                                                     26.

27

.                                                                28.

29.                                                      30.

31. Батарея, состоит из трех включенных параллельно одинаковых источников тока с ЭДС

 = 12,2 В и внутренним сопротивлением r = 3 Ом каждый. Соединенная с ней внешняя электрическая цепь имеет сопротивление R = 24 Ом. Определить: 1) полезную мощность; 2) наибольшую мощность, которую можно получить во внешней цепи.

32. ЭДС источника тока

 = 2 В, внутреннее сопротивление r = 1 Ом. Определить силу тока, если внешняя цепь потребляет мощность Р = 0,75 Вт. Какую наибольшую мощность можно получить во внешней цепи?

33. Определить силу тока короткого замыкания

 для аккумуляторной батареи, если при токе нагрузки

 = 5А она отдает во внешнюю цепь мощность

 = 9,5 Вт, а при токе нагрузки в 8 А -

 = 14,4 Вт. Какую наибольшую мощность можно получить во внешней цепи?

34. Батарея, состоит из трех одинаковых включенных последовательно источников тока с ЭДС

 = 2,2 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом каждый. Соединенная с ней внешняя электрическая цепь имеет сопротивление R = 48 Ом. Определить: 1) полезную мощность; 2) наибольшую мощность, которую можно получить во внешней цепи.

35. Батарея состоит из пяти последовательно соединенных элементов с ЭДС

 = 1,4 В и с внутренним сопротивлением r = 0,3 Ом каждый. При каком сопротивлении внешней нагрузки полезная мощность равна Р = 8 Вт ? Какую наибольшую мощность можно получить во внешней цепи?

36. Аккумулятор с внутренним сопротивлением r = 0,08 Ом при токе нагрузки

 = 4 А отдает во внешнюю цепь мощность

 = 8 Вт. Какую мощность

 отдаст он во внешнюю цепь при токе нагрузки

 = 6 А? Какую наибольшую мощность можно получить во внешней цепи?

37. Элемент питания замыкают сначала на внешнее сопротивление

 = 2 Ом, а затем на внешнее сопротивление

 = 0,5 Ом. Найти ЭДС элемента и его внутреннее сопротивление, если известно, что в каждом из этих случаев, мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова и равна 2,54 Вт. Какую наибольшую мощность можно получить во внешней цепи?

38. Два источника тока с ЭДС 24 В и с внутренними сопротивлениями 2 Ом и 3 Ом соединены параллельно. При каком сопротивлении внешней нагрузки полезная мощность равна 64 Вт? Какую наибольшую мощность можно получить во внешней цепи?

39. Лампочка и реостат, включенные последовательно, присоединены к источнику тока с внутренним сопротивлением 2 Ом. Напряжение на зажимах лампочки равно 40 В, сопротивление реостата равно 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 120 Вт. Найти силу тока в цепи. Какую наибольшую мощность можно получить во внешней цепи?

40. Батарея состоит из трех параллельно соединенных источников тока с ЭДС

 = 12 В и с внутренним сопротивлением r = 2 Ом каждый. При каком сопротивлении внешней нагрузки полезная мощность равна 32 Вт ? Какую наибольшую мощность можно получить во внешней цепи?

В задачах 41-50. С использованием правил Кирхгофа, найти силы токов на всех участках цепи и разность потенциалов между узлами.

В задаче известно:

 = 2,5 В,

 = 2,2 В,

 = 3,0 В, r

= r

= r

= 0,2 Ом, R = 4,7 Ом.

41.                                                      42.

43.                                                     44.

45.                                                                                                           

46.

46.                                                                                                           

48.

49.                                                    50.

51. Два бесконечно длинных прямолинейных проводника с токами 6 А и 8 А скрещены перпендикулярно друг другу. Определить индукцию и напряженность магнитного поля на середине кратчайшего расстояния между проводниками, равного 20 см.

52. По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам, расстояние между которыми равно 15 см, в одном направлении текут токи 4 А и 6 А. Определить расстояние от проводника с меньшей силой тока до геометрического места точек, в которых индукция магнитного поля равна нулю.

53. По квадратной рамке течет ток силой I = 2 А. Напряженность магнитного поля в центре рамки равна H = 45 А/м. Определить периметр рамки.

54. По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам текут токи 5 и 10 А в одном направлении. Геометрическое место точек, в котором индукция магнитного поля равна нулю, находится на расстоянии 10 см от проводника с меньшей силой тока. Определить расстояние между проводниками.

55. По кольцевому проводнику радиусом 10 см течет ток I1 = 4 А. Параллельно плоскости кольцевого проводника на расстоянии 2 см от его центра проходит бесконечно длинный прямолинейный проводник, по которому течет ток I2 = 2 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в центре кольца. Рассмотреть все возможные случаи.

56. Два круговых витка с током лежат в одной плоскости и имеют общий центр. Радиусы витков равны 12 и 8 см. Напряженность магнитного поля в центре витков равна 50 А/м, если токи текут в одном направлении, и нулю, если в противоположных. Определить силы токов, текущих по круговым виткам.

57. Бесконечно длинный прямолинейный проводник с током I1 = 3 А расположен на расстоянии 20 см от центра витка радиусом 10 см с током I2 = 1 А. Определить индукцию магнитного поля в центре витка для случаев, когда проводник: а) расположен перпендикулярно плоскости витка; б) находится в плоскости витка.

58. По квадратной рамке со стороной а = 0,2 м течет ток силой I = 4 А. Определить напряженность и индукцию магнитного поля в центре рамки.

59. По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам, расстояние между которыми 25 см, в противоположных направлениях текут токи 4 А и 6 А. Определить расстояние от проводника с большей силой тока до геометрического места точек, в которых индукция магнитного поля равна нулю.

60. По квадратной рамке со стороной а = 0,4 м течет ток, который создает в центре рамки магнитное поле напряженностью H = 45 А/м. Определить силу тока в рамке.

61. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 25 мТл. Скорость электрона равна 350 м/с и составляет с линиями индукции угол 300. Определить радиус и шаг винтовой линии, по которой будет двигаться электрон.

62. Протон, имеющий скорость v = 5 км/с, влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,01 Тл. Вектор скорости протона направлен под углом 600 к линиям магнитной индукции. Определить силу, действующую на протон и путь, пройденный частицей по траектории за 10 мс.

63. Протон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл под углом 300 к линиям индукции. Определить сколько оборотов сделает протон за 2 минуты, если его скорость равна 10 км/с. Каков радиус траектории протона?

64. Заряженная частица движется в магнитном поле с индукцией В = 0,02 Тл по окружности со скоростью 200 м/с. Радиус окружности R = 0,1 м. Найти заряд частицы, если ее кинетическая энергия равна

.

65. Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 104В, вылетел из протонной пушки и влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить радиус его траектории и период вращения.

66. Электрон движется в магнитном поле с индукцией В=4 мТл по окружности радиусом R = 0,8 см. Какова кинетическая энергия электрона? За какое время электрон проходит четверть окружности?

67. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1,5 кВ, влетел в однородное магнитное поле под углом 150 к вектору индукции

, модуль которого равен 14 мТл. Найти шаг винтовой траектории электрона.

68. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 10 мТл по винтовой линии, радиус которой R = 1,5 см и шаг h = 10 см. Определить период обращения электрона и его скорость.

69. Заряженная частица с кинетической энергией 2 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 4 мм. Определить силу, действующую на частицу со стороны поля.

70. Альфа- частица, прошедшая ускоряющую разность потенциалов U = 2 кВ, влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 3 мТл перпендикулярно линиям индукции. Найти силу, действующую на частицу, и радиус окружности, по которой она станет двигаться.

71. Круговой проводящий контур радиусом r = 5 см и током I = 1 А находится в магнитном поле, причем плоскость контура перпендикулярна направлению поля. Напряженность поля равна 10 кА/м. Определить: 1) работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть контур на 900 вокруг оси, совпадающей с диаметром контура и перпендикулярной к направлению поля; 2) среднюю ЭДС, индуцируемую в контуре, если поворот будет совершен за 6 секунд?

72. Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура расположена под углом 300 к силовым линиям поля. Напряженность магнитного поля H = 2.104 А/м. По контуру течет ток силой 2А. Радиус контура 2 см. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть контур на 900  вокруг оси, совпадающей с диаметром контура и перпендикулярной к направлению поля? Какая средняя ЭДС индуцируется в контуре, если поворот будет совершен за 12 секунд?

73. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл находится прямой провод длиной L = 8 см, расположенный перпендикулярно линиям индукции. По проводу течет ток I = 2 A. Под действием сил поля за две секунды провод переместился на расстояние S = 5 см. Найти 1) работу сил поля; 2) разность потенциалов, индуцированную на концах провода.

74. Плоский контур, площадь которого S = 300 см2, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл. Плоскость контура перпендикулярна линиям индукции. В контуре поддерживается неизменный ток I = 10 А. Определить работу А внешних сил по перемещению контура с током в область пространства, в которой магнитное поле отсутствует. Какая средняя ЭДС индуцируется в контуре, если это перемещение будет совершено за 2 секунды?

75. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной длиной а = 10 см, течет ток I = 20 А, сила которого поддерживается неизменной. Плоскость квадрата составляет угол

 =200 c линиями индукции однородного магнитного поля (В=0,1Тл). Вычислить работу А, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить провод за пределы поля. Какая средняя ЭДС индуцируется в проводе, если перемещение будет совершено за 2с?

76. По кольцу радиусом R = 10 см, сделанному из тонкого гибкого провода, течет ток I = 100 A. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено магнитное поле с индукцией В = 0,1 Тл, по направлению совпадающей с индукцией В1 собственного магнитного поля кольца. Определить работу А внешних сил, которые, действуя на провод, деформировали его и придали ему форму квадрата. Сила тока при этом поддерживалась неизменной. Работой против упругих сил пренебречь. Определить среднюю ЭДС, возникшую при этом в замкнутом контуре, если изменение конфигурации произошло за 5 секунд?

77. Виток, по которому течет ток I = 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тл. Диаметр витка равен 10 см. Определить работу А, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток 1) на угол

 относительно оси, совпадающей с диаметром, 2) на угол

 относительно этой же оси. Определить ЭДС в первом случае, если поворот был совершен за 3 секунды.

78. Прямой провод длиной L = 20 см с током I = 5 А, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл, расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Под действием сил поля проводник переместился на 2 см за 4 секунды. Определить: 1) работу сил поля; 2) разность потенциалов, возникшую на концах провода.

79. Квадратный проводящий контур со стороной l = 20 см и током I = 10 А свободно подвешен в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл. Определить: 1) работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть контур на 1800 вокруг оси, перпендикулярной направлению магнитного поля; 2) ЭДС, индуцированную в контуре, если поворот был совершен за 4 секунды.

80. В однородном магнитном поле с магнитной индукцией В = 0,2 Тл находится квадратный проводящий контур со стороной а = 20 см и током I = 10 А. Плоскость квадрата составляет с направлением поля угол 300. Определить работу удаления провода за пределы поля и ЭДС, возникшую в нем, если удаление было совершено за 7 секунд.

81. Соленоид содержит N = 1000 витков. Сила тока I в обмотке равна 1 А, магнитный поток Ф через поперечное сечение соленоида равен 0,1 мВб. Вычислить энергию магнитного поля внутри соленоида.

82. Сколько витков имеет катушка, индуктивность которой L = 1 мГн, если при токе I = 1 А магнитный поток сквозь сечение катушки Ф = 2 мкВб ?

83. Обмотка электромагнита имеет сопротивление R = 15 Ом и индуктивность L = 0,3 Гн. Определить время, за которое в обмотке выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердечнике, если обмотка магнита находится под постоянным напряжением.

84. Сила тока I в обмотке соленоида, содержащего N=1500 витков, равна 5 А. Магнитный поток Ф через поперечное сечение соленоида составляет 200 мкВб. Определить энергию магнитного поля в соленоиде.

85. Катушка длиной 20 см и диаметром D = 3 см имеет 400 витков. По катушке течет ток I = 2 А. Найти индуктивность L катушки и магнитный поток Ф, пронизывающий ее поперечное сечение.

86. Сколько витков проволоки диаметром 0,6 мм имеет однослойная обмотка катушки, индуктивность которой L=1 мГн и диаметр D = 4 см? Витки плотно прилегают друг к другу.

87. Соленоид индуктивностью L = 4 мГн содержит N = 600 витков. Площадь поперечного сечения соленоида S = 20 см2. Определить магнитную индукцию поля внутри соленоида, если сила тока, протекающего по его обмотке, равна 6 А.

88. Определить, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром 0,5 мм с изоляцией ничтожной толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром 1,5 см, чтобы получить однослойную катушку индуктивностью L = 100 мкГн?

89. Катушка, намотанная на немагнитный цилиндрический каркас, имеет N1 = 750 витков и индуктивность L1 = 25 мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до L2 = 36 мГн, обмотку с катушки сняли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчетом, чтобы длина катушки осталась прежней. Определить число N2 витков катушки после перемотки.

90. Соленоид длиной 50 см и площадью поперечного сечения S = 2 см2 имеет индуктивность L = 0,2 мкГн. При каком токе I объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида w0 = 1 мДж/м3?

91. Две одинаковые положительно заряженные частицы находятся в противоположных углах трапеции, как показано на рисунке 23.27. Найдите выражения для полного электрического поля в (а) точке P и (b) в точке P’.

Рис. 23.27

92. Два одинаковых блока, лежащих на горизонтальной поверхности без трения, соединены легкой пружиной с жесткостью k = 100 Н / м и длиной в нерастянутом состоянии Li = 0,4 м, как показано на рисунке 23.75a. Заряд Q медленно помещается на каждый блок, заставляя пружину растягиваться до равновесной длины L = 0,5 м, как показано на рисунке 23.75b. Определите значение Q, рассматривая блоки как заряженные частицы.

Рис. 23.75

93. Две твердые резиновые сферы, каждая массой m = 15,0 г, натираются мехом в сухой день и затем подвешиваются на двух непроводящих нитях длиной L = 5 см, точки крепления которых находятся на расстоянии d = 3 см друг от друга, как показано на рисунке 23.79. В процессе трения одна сфера получает в два раза больше заряда, чем другая. Наблюдается, что они висят в состоянии равновесия, каждый под углом q = 10° к вертикали. Найдите количество заряда на каждой сфере.

Рис. 23.79

94. Рассмотрим замкнутый треугольный ящик, находящийся в горизонтальном электрическом поле величиной E = 7,80×10

4 Н/Кл, как показано на рисунке 24.4. Рассчитайте электрический поток через (а) вертикальную прямоугольную поверхность, (б) наклонную поверхность и (в) всю поверхность ящика.

Рис. 24.4

95. Частица с зарядом Q = 5.00 мкКл находится в центре куба с ребрами L = 0.1 м. Кроме того, шесть других одинаковых заряженных частицы q = 21,00 мкКл расположены симметрично относительно Q, как показано на рисунке 24.19. Определите электрический поток через одну из граней куба.

Рис. 24.19

96. Сфера радиуса 2а изготовлена из непроводящего материала, заряжена однородно с объемной плотностью заряда. Предположим, что материал не влияет на электрическое поле. Покажите, что электрическое поле внутри сферической полости однородно и определяется формулами Ex = 0 и Ey = ρa⁄(3ε

0) (Рис. 24.64).

97. Проволока с равномерной линейной плотностью заряда изгибается, принимая форму, показанную на рисунке 25.47. Найдите электрический потенциал в точке O.

Рис. 25.27

98. Четыре шара, каждый с массой m, соединены четырьмя непроводящими нитями, образуя квадрат со стороной a, как показано на рисунке 25.74. Система находится на непроводящей горизонтальной поверхности без трения. Шары 1 и 2 имеют заряд q, а шары 3 и 4 не заряжены. После того, как нить, соединяющая шары 1 и 2, будет разрезана, какова максимальная скорость шаров 3 и 4?

Рис. 25.74

99. На рисунке 29.44 куб имеет длину сторон 40,0 см. Четыре прямых отрезка провода - ab, bc, cd и da - образуют замкнутый контур, по которому в указанном направлении проходит ток I = 5,00 А. Однородное магнитное поле величиной B = 0,02 Тл направлено в положительном направлении оси y. Определите вектор магнитной силы на (a) ab, (b) bc, (c) cd и (d) da. (E) Объясните, как вы можете найти силу, действующую на четвертый из этих сегментов, по силам действующим на другие три, без дополнительных расчетов.

Рис. 29.44

100. Протон покоится на плоской границе области, находящейся в однородном магнитном поле B (рис. 29.63). Альфа-частица, движущаяся горизонтально, совершает лобовое упругое столкновение с протоном. Сразу после столкновения обе частицы попадают в магнитное поле, двигаясь перпендикулярно направлению поля. Радиус траектории протона равен R. Масса альфа-частицы в четыре раза больше, чем у протона, а ее заряд в два раза больше, чем у протона. Найдите радиус траектории альфа-частицы.

Рис. 29.63