Домашнее задание №1 к занятию 14.09.2020
Тема: "Магнитное поле"
Попробуйте решить пять задач:
1. Проводящий стержень подвешен горизонтально на двух лёгких проводах в магнитном поле, индукция которого направлена вертикально вниз и по модулю равна B = 1 Тл (см. рисунок). Длина стержня l = 0,2 м, масса m = 10 г, длина проводов l1 = 0,1 м. К точкам закрепления проводов подключают конденсатор ёмкостью С = 100 мкФ, заряженный до напряжения U = 100 В. Определить: а) максимальный угол отклонения системы от положения равновесия после разрядки конденсатора, считая, что разрядка происходит за очень малое время; б) ёмкость C1 конденсатора, при разрядке которого система отклонится на угол α = 3°, если при разрядке заряженного до такого же напряжения конденсатора ёмкостью C0 = 10 мкФ угол отклонения β = 2°.
2. Частица с массой m и зарядом q влетает со скоростью V0 в однородное магнитное поле с индукцией B перпендикулярно линиям индукции. На частицу при движении действует сила сопротивления среды, пропорциональная скорости: Fс = −γV. Найдите перемещение частицы до её остановки, а также путь, пройденный частицей.
3. Заряженная частица попадает в среду, где на неё действует сила сопротивления, пропорциональная скорости. До полной остановки частица проходит путь S = 10 см. Если в среде имеется магнитное поле, перпендикулярное скорости частицы, то она при той же начальной скорости остановится на расстоянии l1 = 6 см от точки входа в среду. На каком расстоянии l2 от точки входа в среду остановилась бы частица, если бы поле было в два раза меньше?
4. Две частицы одной и той же массы m, заряды которых равны по модулю, но противоположны по знаку, находятся в однородном магнитном поле с индукцией В в плоскости, перпендикулярной вектору B, на расстоянии L друг от друга. Частицы одновременно отпускают. Найдите минимальное расстояние между частицами.
5. Имеется два кипятильника и стакан с водой. Если нагревать воду первым кипятильником, то вода закипит через 18 мин., а если вторым, – то через 9 мин. Три экспериментатора проводили опыты по нагреванию воды в стакане сразу двумя кипятильниками и получили результаты: экспериментатор А – 4 мин., экспериментатор В – 6 мин., экспериментатор С – 7 мин. Кто из экспериментаторов получил наиболее достоверный результат и почему? Мощность каждого кипятильника постоянна.
