ВУЗы и колледжи

Нужна помощь с решением задач по физике, подробно))

1)по длинному прямому проводу течет ток I=5,5 А в отрицательном направление оси х. Вектор индукции однородного магнитного поля (В=2,5 Тл) направлен вдоль оси z . какая сила действует на единицу длины провода? указать направление силы.
2)радиус круговой камеры циклотрона, используемый для ускорения протонов, составляет 0,7 м, а индукция магнитного поля равна 1,4 Тл. Какова частота обращения протонов в циклотроне?
3)тонкий алюминиевый провод согнут в виде окружности и концы его замкнуты. Окружность помещена в однородное магнитное поле (В=0,4 Тл) так что нормаль к окружности оказалась параллельной линиям индукции магнитного поля. Определить заряд Q, который потечет по проводнику если окружность вытянуть в линию.
4)имеются параллельно соединенные конденсатор и катушка. Площадь обкладок конденсатора S= 4 см^2, ширина воздушного зазора между обкладками d=2мм . Длина катушки l=30 см, площадь сечения S=1,5 см^2 количество витков N=200, сердечник немагнитный. Найти период T колебаний
1) Направление силы Ампера получается вдоль оси игрек (по правилу левой руки) .
Величина вычисляется по формуле
F=IBL=5,5*2,5*1=13,75 Ньютон

2) Движение по огружности, роль центростремительной силы играет сила Лоренца F=qVB.
Второй закон Ньютона для движения по окружности: m*V^2/R=F
Следовательно, m*V=qRB.
Но для движения по огружности скорость определяется через циклическую частоту и радиус окружности по формуле V=ω*R.
Тогда ω=qB/m.
Подставляем массу и заряд протона:
ω=1,6*10^(-19)*1,4/(1,67*10(-27))=1,34*10^8 Герц
Радиус окружности при вычислениях нигде не понадобился -- лишние данные

3) А тут, наоборот, нужен радиус алюминиевого кольца r, а его в данных задачи нету. И еще нету площади поперечного сечения проволоки S. Вычислять ничего не получится.
Например, надо вычислить сопротивление алюминиевого кольца R=ρL/S, а для определения длины проволоки L нужно знать радиус проволочного кольца r, т. к. L=2πr.
Окончательная расчетная формула для заряда такая: Q=B*π*r^2/R.
Сопротивление R вычислить не можем (нету S и r). В каком состоянии находился автор этой задачи в момент ее составления -- вообще непонятно.

4) Тут все без проблем вычисляется.
Сначала емкость плоского конденсатора по стандартной формуле
C=ε_0*S/d=
=8,85*10^(-12)*4*10^(-4)/0,002=
=1,77*10^(-12)Фарад
Потом индуктивность катушки:
L=μ_0*N^2*S/l=
=1,26*10^(-6)*200^2*1,5*10^(-4)/0,3=
=2,51*10^(-5)Генри
Ну, и период по формуле Томсона:
T=2π*(L*C)^(0,5)=...

Пояснения:
π=3,14
значок ^ -- это возведение в степень, например, 200^2=40000
значок * -- это умножить
значок / -- это делить
ε_0 -- электрическая постоянная
μ_0 -- магнитная постоянная (обе берутся из справочника)

Всего доброго.
Максим Якимов
Максим Якимов
29 004
Лучший ответ
Нужна помощь или готовый ответ?