Κυκλικό αγωγός σε μαγνητικό πεδίο.
Ο κυκλικός αγωγός με ακτίνα R, βρίσκεται κατά το ήμισυ κάθετα στις δυναμικές γραμμές ενός Μαγνητικού πεδίου, όπως στο σχήμα.
Α) Μόλις κλείσουμε τον διακόπτη, ο αγωγός:
i) Θα μπει στο πεδίο,
ii) θα βγει από το πεδίο,
iii) θα κινηθεί προς τα πάνω,
iv) θα κινηθεί προς τα κάτω.
Β) Από ποια σχέση υπολογίζεται η δύναμη που ασκείται στον αγωγό, αμέσως μόλις κλείσουμε τον διακόπτη;
Γ) Η επιτάχυνση του αγωγού με την πάροδο του χρόνου θα:
i) αυξάνται
ii) μειώνεται
iii) παραμένει σταθερή.
Πλαίσιο παράλληλο στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου.
Το τετράγωνο πλαίσιο του σχήματος, πλευράς α=1m, διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι=2Α και αφήνεται, με το επίπεδό του παράλληλο προς τις δυναμικές γραμμές ενός ομογενούς μαγνητικού πεδίου έντασης Β=2Τ. i) Υπολογίστε την δύναμη που ασκείται σε κάθε πλευρά του πλαισίου.
ii) Βρείτε την συνισταμένη δύναμη που δέχεται το πλαίσιο.
iii) Τι προβλέπετε να συμβεί με την κίνηση του πλαισίου;
Δύναμη Laplace σε πλαίσιο1.
Ένα τριγωνικό ορθογώνιο και ισοσκελές πλαίσιο διαρρέεται από ρεύμα Ι=2Α και βρίσκεται κατά ένα τμήμα του μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=2Τ, όπως στο σχήμα, όπου (ΑΝ)=1m. Να βρείτε την δύναμη που δέχεται το πλαίσιο από το πεδίο.
Σωληνοειδές μέσα σε ΟΜΠ.
Το σωληνοειδές του σχήματος έχει μήκος l=0,4m και διαρρέται από ρεύμα έντασης Ι=5Α, βρίσκεται δε μέσα σε ένα εξωτερικό ομογενές μαγνητικό πεδίο, έντασης Β=2Τ, όπως στο σχήμα. Να υπολογίστε την συνολική δύναμη που δέχεται από το πεδίο.
Δύναμη Laplace
Τα παραπάνω συρμάτινα πλαίσια βρίσκονται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=0,01Τ κάθετα προς τις δυναμικές του γραμμές. Να βρείτε τη συνολική δύναμη που δέχεται καθένα από αυτά, όταν διαρρέονται από ρεύμα Ι=2Α, όπως στο σχήμα. Απάντηση:
Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου σε Μαγνητικό πεδίο.
H τομή ενός ομογενούς μαγνητικού πεδίου είναι τετράγωνο ΑΓΔΕ πλευράς α=4cm. Ένα φορτισμένο σωματίδιο με ειδικό φορτίο q/m =107C/kg εισέρχεται με ταχύτητα υ=2·105m/s υπό γωνία θ =30° ως προς την πλευρά ΑΓ και εξέρχεται από την πλευρά ΔΕ, κάθετα προς αυτήν, όπως στο σχήμα.
α) Να σχεδιάστε την ένταση του μαγνητικού πεδίου.
β) Να υπολογιστεί η ακτίνα της κυκλικής τροχιάς.
γ) Ποιο είναι το μέτρο της έντασης του πεδίου;
δ) Πόσο χρόνο διαρκεί η κίνηση του σωματιδίου μέσα στο πεδίο;
Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου σε ΟΜΠ.
Ένα φορτισμένο σωματίδιο με ειδικό φορτίο q/m =105C/kg εισέρχεται με ταχύτητα υ στο Ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β1= 0,1Τ, όπως στο σχήμα, κάθετα στις δυναμικές γραμμές. Να σχεδιάστε την πορεία του σωματιδίου μέχρι τη χρονική στιγμή t=3π·10-4s, αν Β2=0,2Τ. Δίνεται ότι το σωματίδιο δεν εξέρχεται από τα δύο πεδία στο παραπάνω χρονικό διάστημα.
