Магнитное поле

1. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

ЕГЭ. ФИЗИКА
РЕПЕТИЦИЯ ПО ФИЗИКЕ
Владимир Петрович Сафронов
г. Ростов-на-Дону, 2015
Звоните: т. 8 928 111 7884
Пишите: [email protected]

2. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Магнитное поле окружает любой ток (движущийся заряд) или магнит и передает
взаимодействие между ними.
r
B , Тл (тесла) — магнитная индукция — силовая векторная характеристика магнитного поля.
I1
I3
I2
F I1 I 2
:
L
l
I
N
N
r
B
r
B
S
r
B
F
r
B
S
S
N
S
N
Эрстед
Линии магнитной индукции.
В магнитах линии выходят из северного полюса N и заходят в южный полюс S (рис.).
Магнитных зарядов нет, поэтому линии замкнуты (рис.).
Направление линий и индукции B определяет правый буравчик.
r
B
I1
Принцип суперпозиции
I2
магнитных полей (рис.):
r
I
r r r
r
B
r
B B1 B2 ... Bn
B1
r
B
r
r 2r
r
B
B B1 B2
В.П. Сафронов 2015 [email protected]

3. Картины линий поля

Длинный проводник
B: I / R
r
r
I
B
B
R
R
Замкнутый кольцевой
проводник
r
B
Вид сверху
R
R
r
B
I
В.П. Сафронов 2015 [email protected]
r
B
B: I / R
r
B
r
B
I
R
Катушка с током (соленоид)
N
B:
I
L

4. Закон Ампера

Закон Ампера определяет силу Ампера , действующую со стороны
магнитного поля на элемент тока :
FA Il B sin .
I
FA
B
А
В.П. Сафронов 2015 [email protected]
B
Правило левой руки:
Если расположить левую руку так,
чтобы четыре пальца совпадали с
направлением тока I, вектор B
входил в ладонь, то большой палец
укажет направление силы
ампера FA.

5. Применение силы Ампера

В.П. Сафронов 2015 [email protected]

6. Сила Лоренца

действует со стороны магнитного поля на движущийся заряд
Воспользуемся выражением для силы Ампера:
l
FA Il B sin ( I q t ) q B sin qv B sin FЛ ;
t
l t v — скорость частицы, q — заряд частицы,
FЛ qv B sin .

7. Движение заряженной частицы в магнитном поле

Сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости, то есть
является центростремительной силой.
Сила Лоренца не совершает механической работы,
частицы движутся в однородном поле по круговой траектории или по спирали (рис. 2).
На первом рисунке положительно заряженная частица массой m движется со скоростью
v перпендикулярно индукции магнитного поля B.
Определим (рис.1) радиус кривизны траектории частицы R.
По второму закону Ньютона
FЛ m aЦС qv B mv 2 R
R
mv
qB
2mEk
.
qB
Период обращения
T
2 R 2 m v
2 m
T.
v
qB v qB
Период вращения не зависит от скорости частицы.

8. По спирали

На втором рисунке положительно заряженная частица массой m движется со скоростью
v под углом α ≠ 90 к линиям индукции магнитного поля B.
Разложим вектор скорости на две составляющих:
v = v v ;
v v sin ; v v cos .
v заставляет частицу двигаться по окружности
v - равномерно движет частицу вдоль B .
В результате частица движется по винтовой линии с шагом h v T .
В.П. Сафронов 2015 [email protected]

9. УСКОРИТЕЛИ

E
E
B
E
В.П. Сафронов 2015 [email protected]
E

10. ПРИМЕРЫ

В.П. Сафронов 2015 [email protected]

11. примеры

В.П. Сафронов 2015 [email protected]

12. конец

В.П. Сафронов 2015 [email protected]