Κίνηση σωματιδίων σε Ο.Μ.Π.

Ένα φορτισμένο σωματίδιο Α μάζας m και φορτίου –q (q>0) εισέρχεται με ταχύτητα υ όπως στο σχήμα, σε ομογενές μαγνητικό πεδίο, κάθετα στις δυναμικές του γραμμές. Το μαγνητικό πεδίο καταλαμβάνει μια περιοχή, η τομή της
οποίας στο επίπεδο της τροχιάς του σωματιδίου, είναι τετράγωνο ΑΒΓΔ και το σημείο εισόδου Μ, είναι το μέσον της ΑΔ. Το σωματίδιο εξέρχεται από την κορυφή Δ αφού έχει διαγράψει ένα ημικύκλιο.
i)   Να σχεδιάστε την δύναμη που δέχεται το σωματίδιο, από το πεδίο, στο σημείο Σ της τροχιάς του. Από ποια μαθηματική σχέση υπολογίζεται το μέτρο της παραπάνω δύναμης;
ii)  Στο ίδιο σημείο Μ του πεδίου, εισέρχεται ένα δεύτερο σωματίδιο Β, μάζας 2m, φορτίου +q με την ίδια ταχύτητα υ. Να
σχεδιάστε την τροχιά του μέχρι την έξοδό του από το πεδίο, δικαιολογώντας και τη μορφή της.
iii) Αν t1 το χρονικό διάστημα που το Α σωματίδιο κινήθηκε μέσα στο πεδίο και tτο αντίστοιχο χρονικό
διάστημα για το Β σωματίδιο ισχύει:
α) t2= ½ t1,    β) t2=  t1,      γ) t2= 2∙t1.
Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
ή

 

 

Advertisements

Μετά το ηλεκτρικό πεδίο συνεχίζει σε μαγνητικό!

Στο σχήμα, αφήνεται ένα φορτισμένο σωματίδιο στη θέση Κ, πολύ κοντά στην αριστερή επίπεδη πλάκα, το οποίο επιταχύνεται και φτάνοντας στην δεξιά πλάκα, συναντά μια μικρή οπή, από όπου συνεχίζει την κίνησή του και εισέρχεται σε ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο με δυναμικές γραμμές κάθετες στο επίπεδο της σελίδας, η τομή του οποίου ΑΒΓΔ είναι τετράγωνο πλευράς α. Η είσοδος πραγματοποιείται από το μέσον Μ της πλευράς ΑΔ και η έξοδός του από το μέσον Ν της πλευράς ΓΔ, μετά από χρονικό διάστημα t1.
i)   Ποιο το πρόσημο του φορτίου που φέρει το σωματίδιο; Να σχεδιάστε στο σχήμα την ένταση του μαγνητικού πεδίου.
Επαναλαμβάνουμε το πείραμα, αλλά τώρα αφήνουμε το σωματίδιο στο μέσον Λ της απόστασης μεταξύ των δύο παραλλήλων πλακών.
ii) Το σωματίδιο θα βγει τώρα από το μαγνητικό πεδίο από το σημείο:
α) Δ,          β) Ε,             γ) Ν,             δ) Γ.
iii) Αν t2 το χρονικό διάστημα που διαρκεί η κίνηση του σωματιδίου στην περίπτωση αυτή, στο μαγνητικό πεδίο, τότε:
α) t2 <  t1      β) t2=t1         γ) t2 > t1.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ή

Για να συνδέουμε τα … ασύνδετα!

Ένα ηλεκτρόνιο κινείται με ταχύτητα υ1 κάθετη στον άξονα του σωληνοειδούς του σχήματος.
i) Το ηλεκτρόνιο θα εκτραπεί:
 α) προς το άκρο Α του σωληνοειδούς.
 β) προς το άκρο Γ του σωληνοειδούς.
 γ) προς το έξω μέρος της σελίδας (προς τον αναγνώστη).
 δ) προς το πίσω μέρος της σελίδας.
ii) Μόλις απομακρυνθεί από το σωληνοειδές θα έχει ταχύτητα μέτρου υ, όπου
α)  υ< υ1     β)  υ=υ1                  γ) υ>υ1
iii) Ένα άλλο ηλεκτρόνιο κινείται με ταχύτητα υ2 πάνω στον άξονα του σωληνοειδούς, τότε:
 α) Θα εκτελέσει ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση
 β) Δεν θα εκτραπεί.
 γ) Θα εκτραπεί προς τα πάνω
 δ) θα εκτραπεί προς τα κάτω.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ή

Ένα test Ηλεκτρομαγνητισμού.

Στο σχήμα δίνεται ένας κατακόρυφος ευθύγραμμος αγωγός που διαρρέεται από ρεύμα και δύο σημεία στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο Α και Γ που απέχουν κατά r και 2r αντίστοιχα από τον αγωγό.
i)  Η ένταση του μαγνητικού πεδίου στο σημείο Α έχει την κατεύθυνση του διανύσματος:
α) 1          β) 2              γ) 3              δ) 4
ii) Το μέτρο της έντασης στο σημείο Α δίνεται από την εξίσωση ……….………… όπου ……………………………………..
iii) Να σχεδιάστε την ένταση του μαγνητικού πεδίου στο σημείο Γ. Αν η ένταση του πεδίου στο σημείο Α έχει μέτρο ΒΑ=4·10-5Τ, πόσο είναι το μέτρο της έντασης στο σημείο Γ και γιατί;
Δείτε ολόκληρο το test από εδώ.

Δύναμη Laplace σε τριγωνικό πλαίσιο.

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.
ή

Δύναμη Laplace και υπολογισμός της.

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.
ή

Ένας συνδυασμός ευθύγραμμου και κυκλικού αγωγού.

Στο σχήμα βλέπεται έναν αγωγό, το καμπύλο μέρος του οποίου είναι ημικύκλιο ακτίνας r=0,1m, ο οποίος
διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι=10Α. Να υπολογιστεί η ένταση του μαγνητικού πεδίου στο κέντρο Ο του ημικυκλίου.
ή