Презентации. Магнитное поле
Опыт Эрстеда. Линии магнитной индукции. Взаимодействие токов. Закон Ампера. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле
Поток магнитной индукции.Электромагнитная индукция
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
Сила Ампера | 2.57 МБ |
Сила Лоренца | 2.16 МБ |
Электромагнитная индукция | 1.14 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Жил в древности у подножья холмов Магнезии пастух по имени Магнус. Однажды, проходя по новому маршруту со своим стадом он обнаружил, что неведомые силы будто бы приковывали его к земле. С каждым шагом идти было все труднее и труднее. Посох Магнуса, тоже стал вести себя странно - он начал «приклеиваться» к земле.
Так человечество, с помощью простого бедного пастуха совершило открытие магнита. Гвозди на сапогах Магнуса и железный наконечник посоха притянулись к черному камню – магниту. С тех пор этот черный камень стали называть «Камнем Магнуса» или «Магнитом». Магнети́т (магнитный железняк) FeO-Fe 2 O 3 (Fe 3 O 4 ) минерал чёрного цвета из класса оксидов. Название — от античного города Магнесия в Малой Азии.
S ( Юг ) N ( Север )
Северный географический полюс S N
С Ю S N 11,7 0
Х анс Э рстед (1820) S N N N S S J N S
S N
S N Михаил Лермонтов Тучи Тучки небесные, вечные странники! Степью лазурною, цепью жемчужною Мчитесь вы, будто как я же, изгнанники С милого севера в сторону южную. Кто же вас гонит: судьбы ли решение? Зависть ли тайная? злоба ль открытая? Или на вас тяготит преступление? Или друзей клевета ядовитая? Нет, вам наскучили нивы бесплодные... Чужды вам страсти и чужды страдания; Вечно холодные, вечно свободные, Нет у вас родины, нет вам изгнания.
На рисунке изображено сечение проводника с током в точке N , электрический ток входит перпендикулярно в плоскость рисунка. Какое из представленных в точке М направлений соответствует направлению вектора В индукции магнитного поля тока в этой точке? А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. N M 1 2 3 4
На рисунке изображен проводник, по которому течет ток I . Какое направление имеет вектор В индукции магнитного поля в точке М? А. 1. Б. 2 В. 3. Г.4 Д. 5 Е. 6. М 1 2 3 4 5 6
Два бесконечно длинных прямых параллельных провода, по которым текут одинаковые токи, расположены перпендикулярно плоскости рисунка. Вектор магнитной индукции в точке, находящейся посередине между проводами, перпендикулярен соединяющей их прямой. Определить направление токов в проводах. А) Верхний от нас, нижний - к нам. Б) Верхний - к нам, нижний - от нас. В) Верхний и нижний - к нам. Г) Верхний и нижний - от нас. Д) Ответ не однозначен. Б) Верхний - к нам, нижний - от нас.
Эти линии проводятся так, чтобы направление вектора в каждой точке совпадало с направлением касательной к силовой линии Линии индукции магнитного поля
А мпер А ндре- М ари 1820
J По обмотке соленоида пропустили ток большой величины. Как деформируется соленоид по оси ? А) Сжимается Б) Растягивается В) Не деформируется никак. Сжимается по оси и растягивается по диаметру. Как деформируется соленоид радиально? А) Сжимается Б) Растягивается В) Не деформируется никак.
З акон А мпера
F 1) 2) 3) 4) 5) 7) 8) F F F 6) F
N S N S М 1 2 3 4 Определить направление вектора магнитной индукции в точке М
N S
+ - N
По трем проводникам текут токи одинаковой величины . Как направлена сила, действующая на проводник с током I 1 ? А) Вправо, Б) Влево, В) "От нас", Г) "На нас", Д) Сила равна нулю. На рисунке указаны направления вектора индукции В и электрического тока в проводнике. Укажите направление силы Ампера. А. 1 Б. 2. В. 3 Г. 4 Д. 5. Е. 6 Ж. F А =0 1 2 1 3 4 5 6
Электродвигатель
Электродвигатель
S ┴ Сила тока А
Сила тока А
Э талон 1 Ампер Δ ℓ= 1 м F= 2 · 10 -7 Н R=1 м I 1 I 2 =I 1 =1 Ампер Если два бесконечно длинных, тонких проводника, расположенных на расстоянии 1 метр, каждым метром своей длины взаимодействуют с силой 2 · 10 -7 Ньютон, то ток в проводниках принимают за 1 Ампер. F 1 F 2
N S
Решение задач: Р. 834, 835 Электродвигатель
Между полюсами магнита подвешен горизонтально на невесомых нитях прямой проводник длиной 20 см и массой 10 г. Индукция однородного магнитного поля 49 мТл. На какой угол от вертикали отклонятся нити, поддерживающие проводник, если по нему пропустить ток 2 А?
Громкоговоритель (динамик)
Горизонтальный проводящий стержень поступательно движется с ускорением вверх по гладкой наклонной плоскости в вертикальном однородном магнитном поле индукции В . По стержню протекает ток I . Угол наклона плоскости . Масса стержня m , длина ℓ . Определите ускорение, с которым движется стержень. 1 2 3 4
На двух параллельных шинах, расположенных горизонтально на расстоянии 12 см, лежит прямой проводник массой 240 г и по нему течет ток 6 А. При появлении магнитного поля, перпендикулярного к плоскости, в которой находятся шины, проводник приходит в равномерное движение. Найти величину вектора магнитной индукции, если коэффициент трения проводника о шины равен 0,15. 1 х у 2 3 4
431. Прямолинейный проводник, длиной 50 см и массой 5 г, подвешен горизонтально на двух проводниках в горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. При пропускании через проводник электрического тока натяжение вертикальных проводников увеличилось в 2 раза. Чему равна сила тока? 1 2 3 4 5 6
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Сила тока S ┴ А
Сила Лоренца А 1
Определите направление силы Лоренца В F л F л F л F л
Как движется заряженная частица в магнитном поле, если она влетела вдоль линий магнитной индукции? В Описание динамики правила левой руки
Если на тело не действуют другие тела, или действия других тел скомпенсированы, то … тело покоится или движется прямолинейно и равномерно В F=q Bsin0 0 =0
Как движется заряженная частица в магнитном поле , если она влетела перпендикулярно к линиям магнитной индукции ? (Фильм) В
R В F л F л ma
F=q Bsin Sin 90 0 =1 q B
R В F л F л ma F=ma F= qB a= R 2 qB =m R 2 R= qB m T= 2R 2 m = qB T= 2 m qB
F=ma F= qB a= R 2 qB =m R 2 R= qB m T= 2R 2 m = qB T= 2 m qB Движение в неоднородном магнитном поле Полярное сияние
Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс влетели в однородные магнитные поля, векторы магнитной индукции которых перпендикулярны их скорости: первая — в поле с индукцией В 1 , вторая — в поле с индукцией В 2 . Найдите отношение кинетических энергий частиц , если радиус их траекторий одинаков, а отношение модулей магнитной индукции 1 2 3
Две частицы с отношением зарядов и отношением масс движутся в однородном электрическом поле. Начальная скорость у обеих частиц равна нулю. Определите отношение кинетических энергий этих частиц спустя одно и тоже время после начала движения.
Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс попадают в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого перпендикулярен векторам скорости частиц. Кинетическая энергия первой частицы в 2 раза больше, чем у второй. Чему равно отношение радиусов кривизны траектории первой и второй частиц в магнитном поле?
А = qU = m 2 2 2qU 2 = m 1 F=ma 2 qB =m R 2 qBR = m q 2 B 2 R 2 2 = m 2 3 2qU m q 2 B 2 R 2 = m 2 qB 2 R 2 m= 2U Масс-спектрограф
4511. Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов 10 кВ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции. Радиус траектории движения иона в магнитном поле 0,2 м , модуль индукции магнитного поля равен 0,5 Тл. Определите отношение массы иона к его электрическому заряду. Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите . ( )
4511. 10 кВ 0,2 м 0,5 Тл .
Жесткий проводник с током 0,5 А, представляющий половину правильного шестиугольника со стороной 10 см, помешен в магнитное поле индукции 0,1 Тл. Определить силу, действующую на проводник. В
№ 3679 На шероховатом непроводящем диске, расположенном в горизонтальной плоскости, лежит точечное тело, находящееся на расстоянии 0,5 м от центра диска, и несущее заряд 75 мкКл . Диск равномерно вращается вокруг своей оси против часовой стрелки (если смотреть сверху), совершая 0,5 оборота в секунду. Коэффициент трения между телом и поверхностью диска равен 0,6. Какой должна быть минимальная масса тела для того, чтобы в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл, направленном вертикально вверх, тело не скользило по поверхности диска?
№ 3679 R = 0,5 м q = 75 мкКл . ν = 0,5 об/с μ = 0,6 В = 2 Тл M - ?
Решение задач: Р.851, 850
В L Придумайте применение этому устройству Селектор масс R= qB m Селектор зарядов Селектор скоростей
Протон В =0,1 Тл L = 10 см =30 о - ? L r r r В F л r = qB m r = cos α L qB m = cos α L = mcos α qBL
R В h= || T h - шаг
R В h= || T F=ma F= q Bsin α = q B a= 2 R = q B 2 R m R= m q B R= m q B
T= = R= m q B 2 R m q B 2 T= 2 m q B
T= 2 m q B 2 m q B cos α h= R В h= || T cos α h= II T = 2 m q B
Как движется заряженная частица в неоднородном магнитном поле, если магнитная индукция возрастает в направлении движения частицы?
R r S x =R В F л 2 В Найти скорость дрейфа
1 2 3
В какую сторону и как будет двигаться первоначально неподвижный электрон, п омещенный в постоянное по времени магнитное поле? А. Равноускоренно, вправо. Б. Равноускоренно, влево. В. По окружности, по часовой стрелке. Г. По окружности, против часовой стрелки. Д. Останется неподвижным. В какую сторону и как будет двигаться первоначально неподвижный электрон, помещенный в постоянное по времени электрическое поле? А. Равноускоренно, вправо. Б. Равноускоренно, влево. В. По окружности, по часовой стрелке. Г. По окружности, против часовой стрелки. Д. Останется неподвижным.
Нейтрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью . Укажите правильную траекторию нейтрона в магнитном поле. Силой тяжести пренебречь. Альфа-частица влетает в однородное магнитное поле со скоростью Укажите правильную траекторию альфа-частицы в магнитном поле. Силой тяжести пренебречь. ?
Эффект Холла
Эффект Холла V +
Эффект Холла V + 1 2 3 4 5 h d
Эффект Холла - Носители тока «+» Носители тока «-» + Решу: 9759
9101 Электрон , движущийся с некоторой скоростью V 0 , попадает в область однородного электрического поля. Работа, совершённая силами поля при движении электрона в области электрического поля, положительна и составляет 84 % от величины кинетической энергии электрона, вылетающего из области поля. Определите отношение скорости вылетающего из области электрического поля электрона к его первоначальной скорости.
4748 Две частицы, имеющие отношение зарядов влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение масс этих частиц , если отношение периодов обращения этих частиц
Что будет происходить при лобовом упругом столкновении незаряженной частицы массы m с покоящейся в магнитном поле заряженной частицей такой же массы, если обмена зарядами не происходит? m 1 =m 2 =m
y ´ x y Каков характер движения бруска? Заряженный брусок начинает соскальзывать вдоль наклонной плоскости в однородном магнитном поле Массу и заряд бруска, коэффициент трения, угол наклона плоскости и величину магнитного поля считать известными
60 0 r r 60 0 60 0 30 0
Циклический ускоритель Дуант
Циклический ускоритель Мишень
3026 В однородном магнитном поле с индукцией B , направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки положительно заряженный шарик массой m , подвешенный на нити длиной . Угол отклонения нити от вертикали равен скорость движения шарика равна . Найдите заряд шарика q .
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
П оток м агнитной и ндукции N Ф ~ S Ф ~ B Ф ~ cos Ф = BScos [ Ф ] = Вб (Вебер) нормаль
Чем быстрее вдвигается магнит, тем больше индукционный ток (ЭДС)!
N S Закон ЭМИ а) быстро б) медленно скорость изменения потока магнитной индукции Придумаем: Учтем правило Ленца:
N S Явление ЭМИ
Опыты показывают, что при внесении магнита, кольцо отталкивается Определить полюсы электромагнита Определить направление В i Определить направление индукционного тока В i В i N В I i N S
N N S Что является причиной появления индукционного тока? N В i Е i
N Что является причиной появления Е i ? Е i В В 0 В В В i В i
В каком порядке появляются? А В I i Е i В i Отт В В I i В i Е i Отт С В i В Е i I i Отт D В Е i I i В i Отт D В Е i I i В i Отт
Н адо ли время для рождения электрического поля, электрического тока, магнитного поля? Д ля рождения слона надо 2 года Д ля рождения человека надо 9 месяцев Скорость распространения электр омагнитного поля в вакууме 299792458 ± 1,2м / с с =3 10 8 м / с
Спиральная галактика NGC891: примерно так выглядит наша Галактика сверху.
80000 св.лет Спиральная галактика NGC1365: примерно так выглядит наша Галактика сбоку
B и Е i образуют А Правый винт Б Левый винт Е i В
B и В i всегда противонаправлены ЗЭМИ Е i В В i Правило Ленца
Направление индукционного тока I i I i I i I i 1 2 3 4
Направление индукционного тока В i В i В i В i В 0 В 0 В 0 В 0 I i I i I i I i
11 Решение задач: Р.921 , 922, 923…
11 А Решение задач: Р.924 , 925, 926, 927
ЭДС индукции в движущихся проводниках 1 2 3 4
3656 В зазоре между магнита создано сильное магнитное поле, линии индукции которого горизонтальны. Над зазором на некоторой высоте удерживают длинную плоскую медную пластинку, параллельную вертикальным поверхностям полюсов. Пластинку отпускают без начальной скорости, и она падает, проходя через зазор между полюсами, не касаясь их. Опишите, опираясь на физические законы, как и почему будет изменяться скорость пластинки во время ее падения.
§ 5.6, 5.7, 5.8 ЕГЭ: 3031, 3697, 3900, 4151 11 А 16 апреля 2021 г. ВУ
Индуктивность = LI
Самоиндукция 1 2
Ф – поток магнитной индукции Ф= скорость изменения потока магнитной индукции электродвижущая сила источника тока ( э.д.с .) ЗЭМИ В Scos α = LI
Энергия магнитного поля I t ∆t I 2 I 1
Энергия магнитного поля Решение задач: Р.932, 933, 934, 938,939
Задание 31 № 3038. В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 12 В, емкость конденсатора 2 мФ, индуктивность катушки 5 мГн, сопротивление лампы 5 Ом и сопротивление резистора 3 Ом. В начальный момент времени ключ К замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока, и проводов пренебречь.
Э лектромагнитная и ндукция
Ф, Вб t, c 3 1 0 2 4 5 6 7 8 Э лектромагнитная и ндукция 3 5
Из тонкой проволоки сделана рамка площадью 100 см 2 и сопротивлением 0,2 Ом. Рамку помещают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки. Модуль индукции магнитного поля изменяется так, как показано на графике. Чему равна сила тока, который течет в рамке в момент времени t = 2,7 с ? Ответ приведите в мА.
Из тонкой проволоки сделана рамка площадью 400 см 2 и сопротивлением 0,1 Ом. Рамку помещают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки. Модуль индукции магнитного поля изменяется так, как показано на графике. Чему равна сила тока, который течет в рамке в момент времени t = 4,3 с? Из тонкой проволоки сделана рамка площадью 100 см 2 и сопротивлением 0,2 Ом. Рамку помещают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки. Модуль индукции магнитного поля изменяется так, как показано на графике. Чему равна сила тока, который течет в рамке в момент времени t = 2,7 с ? Ответ приведите в мА.
А А В В С С D D I Э лектромагнитная и ндукция
Тонкий стержень длиной L = 50 см начинает двигаться из состояния покоя с постоянным ускорением. Движение происходит в однородном магнитном поле индукцией В = 2Тл, линии которого перпендикулярны стержню и направлению его скорости. К моменту, когда стержень сместился от исходного положения на расстояние h = 20м, разность потенциалов между концами стержня была равна U = 0,5 В. Найдите ускорение стержня.
Намотанная на каркас проволочная катушка сопротивлением R = 2 Ом, выводы которой соединены друг с другом, помещена в однородное магнитное поле, линии индукции которого, перпендикулярны плоскости витков катушки. Модуль вектора магнитной индукции B поля изменяется с течением времени t так, как показано на графике. К моменту времени τ = 1с через катушку протек электрический заряд q = 5 мКл. Сколько витков содержит катушка, если все витки одинаковые и имеют площадь S = 100см 2 ?
Диспетчер видит корабль на экране радара на расстоянии 10 км к югу. Через час он видит тот же корабль на расстоянии 20 км в направлении на юго-восток. Какова скорость корабля, если он движется равномерно в неизменном направлении?
Два одинаковых полых стеклянных шара соединены трубкой, посередине которой находится капелька ртути. При повышении температуры в одном из шаров на 5 К капелька переместилась на 50 мм. Площадь поперечного сечения трубки 1 мм 2 , её длина 40 см. Начальная температура газа в шарах 20 °С. Найти объём шара.
1000 одинаковых шарообразных капель ртути заряжены одинаково до одного и того же потенциала 0,7 В Каков будет потенциал большой капли ртути получившейся в результате слияния этих капель?