Көлбеу рельстердегі тогы бар өткізгіштің тепе-теңдігі
Массасы $m = 40$ г, ұзындығы $L = 50$ см көлденең өткізгіш көкжиекке $\alpha = 45°$ бұрышпен көлбеген екі тегіс параллель рельсте жатыр. Жүйе индукция векторы тік $B = 0{,}2$ Тл біртекті магнит өрісінде орналасқан (суретте бүйірден көрініс, өткізгіш шеңбермен көрсетілген). Өткізгіштің тепе-теңдікте қалуы үшін ол арқылы қандай ток өту керек және ол қалай бағытталуы тиіс: бақылаушыдан сурет жазықтығының ар жағына қарай ма, әлде бақылаушыға қарай ма? $g = 10$ м/с² деп алыңыз.
- $m = 40$ г $= 0{,}04$ кг
- $L = 50$ см $= 0{,}5$ м
- $B = 0{,}2$ Тл
- $\alpha = 45°$
- $g = 10$ м/с²
- $I = ?$
Өткізгішке ауырлық күші $m\vec g$, рельстердің тірек реакциясы $\vec N$ (рельстер жазықтығына перпендикуляр — үйкеліс жоқ) және Ампер күші $\vec F_A$ әсер етеді. Өткізгіш $\vec B$-ға перпендикуляр, ал $\vec B$ тік, сондықтан Ампер күші көлденең және модулі $F_A = BIL$.
1. Тепе-теңдік. Күштерді рельстер бойындағы оське проекциялаймыз ($N$ теңдеуге кірмейді):
$$F_A\cos\alpha - mg\sin\alpha = 0 \;\Rightarrow\; F_A = mg\,\mathrm{tg}\,\alpha$$2. $F_A = BIL$ қоямыз:
$$I = \frac{mg\,\mathrm{tg}\,\alpha}{BL} = \frac{0{,}04 \cdot 10 \cdot 1}{0{,}2 \cdot 0{,}5} = 4 \text{ А}$$3. Бағыты. Өткізгішті ұстап тұру үшін Ампер күші көлденең бағытта еңіске қарай (суретте оңға) бағытталуы керек. Сол қол ережесі бойынша ($\vec B$ сызықтары алақанға кіреді, бас бармақ күш бойымен) төрт саусақ бақылаушыдан сурет жазықтығының ар жағына қарай бағытталуы тиіс.
$I = 4$ А; ток бақылаушыдан сурет жазықтығының ар жағына қарай бағытталған
-
5 мкКл заряд 0,2 Тл магнит өрісінде сызықтарға перпендикуляр 10⁴ м/с жылдамдықпен қозғалады. Бөлшектің массасы 2·10⁻⁵ кг. Шеңбер радиусын табыңыз
Орташа
-
Электрон 0,01 Тл магнит өрісіне 2·10⁶ м/с жылдамдықпен өріске перпендикуляр кіреді. Айналыс периодын табыңыз (m = 9,1·10⁻³¹ кг, q = 1,6·10⁻¹⁹ Кл)
Орташа