Magnetyzm

Prostokątna pętla w płaszczyźnie kartki ma szerokość 0,10 m i wysokość 0,20 m. Płynie w niej 2 A zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Jednorodne B=0,30 T jest w prawo. Narysuj siły na wszystkich bokach, oblicz wartość siły na każdym pionowym boku i moment pary w tej orientacji.

Dalsze części: b) Sprawdź moment, licząc oba ramiona względem środka pętli. c) Co stanie się z momentem po obrocie normalnej pętli tak, że będzie równoległa do B?

W prawoskrętnych osiach x w prawo, y w górę, z z kartki, cząstka ma v=(2·10⁵,0,0) m/s, B=(0,0,−0,10) T. Wyznacz i narysuj siłę dla q=+3 nC oraz q=−3 nC.

Dalsze części: b) Jak zmieni się wartość siły po podwojeniu szybkości? c) Czy w czystym polu magnetycznym taka siła zwiększa energię kinetyczną?

Przy niezmiennym położeniu przewodnika odwrócono prąd. Jak zmienia się wkład pola wytwarzanego przez przewodnik? Dlaczego igła nie musi obrócić się dokładnie o 180°?

Dalsze części: b) Porównaj kierunki dla równych prostopadłych pól: Ziemi na północ i przewodu najpierw na wschód, potem na zachód. c) Jaki warunek przybliżałby zmianę kierunku igły do 180°?

Dwa długie przewody w próżni są odległe o 0,10 m. Płyną w nich zgodnie prądy 2 A i 3 A. Przyjmij μ₀/(2π)=2·10⁻⁷ N/A². Znajdź siłę na metr i określ jej charakter.

Dalsze części: b) Oszacuj siłę na wspólnym odcinku długości 0,50 m w tym samym przybliżeniu. c) Co stanie się z wartością i charakterem siły po podwojeniu odległości oraz odwróceniu jednego prądu?

Ramka ma 20 zwojów, pole S=0,010 m², prąd I=0,50 A i znajduje się w B=0,20 T. Oblicz maksymalny moment i kąt między normalną a B.

Dalsze części: b) Oblicz moment przy kącie 30° między normalną aB. c) Czy przy maksymalnym momencie w jednorodnym polu suma sił na zamkniętą ramkę musi być niezerowa?

Cząstka m=2·10⁻⁶ kg i |q|=10⁻⁴ C wpada z v=3 m/s prostopadle w jednorodne B=0,20 T. Pomijamy inne siły. Znajdź promień.

Dalsze części: b) Oblicz okres obiegu. c) Jak zmienią się promień i okres po podwojeniu szybkości przy tych samych pozostałych danych?

Uczeń twierdzi, że pole magnetyczne Ziemi odgina tak samo protony wiatru słonecznego i fotony światła. Wskaż błąd.

Dalsze części: b) Czy proton lecący dokładnie wzdłuż pola musi być odchylany przez samo pole magnetyczne? c) Czy brak odgięcia fotonu oznacza, że atmosfera nie może oddziaływać ze światłem?

Igła kompasu odchyla się przy włączeniu prądu w pobliskim prostym przewodzie. Co stanie się z wkładem pola przewodu po odwróceniu prądu?

Dalsze części: b) Przyjmij równe wkłady: pole Ziemi na północ, przewodu na wschód. Podaj kierunek przed odwróceniem i po nim. c) Czy w tym przykładzie zmiana kierunku wynosi 180°?

Sztabkę magnetyczną przecięto na pół. Czy jedna część ma tylko N, a druga tylko S? Opisz wynik.

Dalsze części: b) Przyjmij sztabkę namagnesowaną wzdłuż długości, z N po lewej i S po prawej. Jakie bieguny pojawią się na powierzchniach poprzecznego przecięcia? c) Czy można powtarzać cięcie, aby w tym modelu uzyskać pojedynczy biegun?

Długa zwojnica powietrzna ma 1000 zwojów na długości 0,50 m. Płynie przez nią prąd 0,20 A. Oblicz indukcję w jej wnętrzu z dala od końców. Przyjmij μ₀ = 4π · 10⁻⁷ T·m/A.