Презентации. Магнитное поле

Зверев Владимир Анатольевич

Опыт Эрстеда. Линии магнитной индукции. Взаимодействие токов. Закон Ампера. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле

Поток магнитной индукции.Электромагнитная индукция 

Скачать:

Предварительный просмотр:


Подписи к слайдам:

Слайд 1

Магнитное поле

Слайд 2

Жил в древности у подножья холмов Магнезии пастух по имени Магнус. Однажды, проходя по новому маршруту со своим стадом он обнаружил, что неведомые силы будто бы приковывали его к земле. С каждым шагом идти было все труднее и труднее. Посох Магнуса, тоже стал вести себя странно - он начал «приклеиваться» к земле.

Слайд 3

Так человечество, с помощью простого бедного пастуха совершило открытие магнита. Гвозди на сапогах Магнуса и железный наконечник посоха притянулись к черному камню – магниту. С тех пор этот черный камень стали называть «Камнем Магнуса» или «Магнитом». Магнети́т (магнитный железняк) FeO-Fe 2 O 3 (Fe 3 O 4 ) минерал чёрного цвета из класса оксидов. Название — от античного города Магнесия в Малой Азии.

Слайд 4

S ( Юг ) N ( Север )

Слайд 5

Северный географический полюс S N

Слайд 6

С Ю S N 11,7 0

Слайд 7

Х анс Э рстед (1820) S N N N S S J N S

Слайд 8

S N

Слайд 10

S N Михаил Лермонтов Тучи Тучки небесные, вечные странники! Степью лазурною, цепью жемчужною Мчитесь вы, будто как я же, изгнанники С милого севера в сторону южную. Кто же вас гонит: судьбы ли решение? Зависть ли тайная? злоба ль открытая? Или на вас тяготит преступление? Или друзей клевета ядовитая? Нет, вам наскучили нивы бесплодные... Чужды вам страсти и чужды страдания; Вечно холодные, вечно свободные, Нет у вас родины, нет вам изгнания.

Слайд 11

На рисунке изображено сечение проводника с током в точке N , электрический ток входит перпендикулярно в плоскость рисунка. Какое из представленных в точке М направлений соответствует направлению вектора В индукции магнитного поля тока в этой точке? А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4.  N M 1 2 3 4

Слайд 12

На рисунке изображен проводник, по которому течет ток I . Какое направление имеет вектор В индукции магнитного поля в точке М? А. 1. Б. 2 В. 3. Г.4 Д. 5 Е. 6. М 1 2 3 4 5 6

Слайд 13

Два бесконечно длинных прямых параллельных провода, по которым текут одинаковые токи, расположены перпендикулярно плоскости рисунка. Вектор магнитной индукции в точке, находящейся посередине между проводами, перпендикулярен соединяющей их прямой. Определить направление токов в проводах. А) Верхний от нас, нижний - к нам. Б) Верхний - к нам, нижний - от нас. В) Верхний и нижний - к нам. Г) Верхний и нижний - от нас. Д) Ответ не однозначен.  Б) Верхний - к нам, нижний - от нас.

Слайд 14

Эти линии проводятся так, чтобы направление вектора в каждой точке совпадало с направлением касательной к силовой линии Линии индукции магнитного поля

Слайд 15

А мпер А ндре- М ари 1820

Слайд 16

J По обмотке соленоида пропустили ток большой величины. Как деформируется соленоид по оси ? А) Сжимается Б) Растягивается В) Не деформируется никак. Сжимается по оси и растягивается по диаметру. Как деформируется соленоид радиально? А) Сжимается Б) Растягивается В) Не деформируется никак.

Слайд 17

З акон А мпера

Слайд 18

F 1) 2) 3) 4) 5) 7) 8) F F F 6) F

Слайд 19

N S N S М 1 2 3 4 Определить направление вектора магнитной индукции в точке М

Слайд 20

N S

Слайд 21

+ - N

Слайд 22

По трем проводникам текут токи одинаковой величины . Как направлена сила, действующая на проводник с током I 1 ? А) Вправо, Б) Влево, В) "От нас", Г) "На нас", Д) Сила равна нулю. На рисунке указаны направления вектора индукции В и электрического тока в проводнике. Укажите направление силы Ампера. А. 1 Б. 2. В. 3 Г. 4 Д. 5. Е. 6 Ж. F А =0 1 2 1 3 4 5 6

Слайд 24

Электродвигатель

Слайд 25

Электродвигатель

Слайд 26

S ┴ Сила тока А

Слайд 27

Сила тока А

Слайд 28

Э талон 1 Ампер Δ ℓ= 1 м F= 2 · 10 -7 Н R=1 м I 1 I 2 =I 1 =1 Ампер Если два бесконечно длинных, тонких проводника, расположенных на расстоянии 1 метр, каждым метром своей длины взаимодействуют с силой 2 · 10 -7 Ньютон, то ток в проводниках принимают за 1 Ампер. F 1 F 2

Слайд 31

N S

Слайд 33

Решение задач: Р. 834, 835 Электродвигатель

Слайд 34

Между полюсами магнита подвешен горизонтально на невесомых нитях прямой проводник длиной 20 см и массой 10 г. Индукция однородного магнитного поля 49 мТл. На какой угол от вертикали отклонятся нити, поддерживающие проводник, если по нему пропустить ток 2 А?       

Слайд 35

Громкоговоритель (динамик)

Слайд 36

Горизонтальный проводящий стержень поступательно движется с ускорением вверх по гладкой наклонной плоскости в вертикальном однородном магнитном поле индукции В . По стержню протекает ток I . Угол наклона плоскости  . Масса стержня m , длина ℓ . Определите ускорение, с которым движется стержень. 1 2 3 4 

Слайд 37

На двух параллельных шинах, расположенных горизонтально на расстоянии 12 см, лежит прямой проводник массой 240 г и по нему течет ток 6 А. При появлении магнитного поля, перпендикулярного к плоскости, в которой находятся шины, проводник приходит в равномерное движение. Найти величину вектора магнитной индукции, если коэффициент трения проводника о шины равен 0,15. 1  х у 2 3 4

Слайд 38

431. Прямолинейный проводник, длиной 50 см и массой 5 г, подвешен горизонтально на двух проводниках в горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. При пропускании через проводник электрического тока на­тяжение вертикальных проводников увеличилось в 2 раза. Чему равна сила тока? 1 2 3 4 5 6


Предварительный просмотр:


Подписи к слайдам:

Слайд 1

Движение заряженных частиц в магнитном поле Школа №258 © Зверев В.А. 16 апреля 2021 г. Сила Лоренца F= q  Bsin 

Слайд 2

Сила тока S ┴ А

Слайд 3

Сила Лоренца А 1

Слайд 4

 Определите направление силы Лоренца В F л  F л  F л F л 

Слайд 6

Как движется заряженная частица в магнитном поле, если она влетела вдоль линий магнитной индукции? В  Описание динамики правила левой руки

Слайд 7

Если на тело не действуют другие тела, или действия других тел скомпенсированы, то … тело покоится или движется прямолинейно и равномерно В  F=q Bsin0 0 =0

Слайд 8

Как движется заряженная частица в магнитном поле , если она влетела перпендикулярно к линиям магнитной индукции ? (Фильм) В 

Слайд 9

R В F л  F л  ma

Слайд 10

F=q  Bsin  Sin 90 0 =1 q  B

Слайд 12

R В F л  F л  ma F=ma F= qB a= R  2 qB =m R  2 R= qB m T= 2R  2 m =  qB T= 2 m qB

Слайд 13

F=ma F= qB a= R  2 qB =m R  2 R= qB m T= 2R  2 m =  qB T= 2 m qB Движение в неоднородном магнитном поле Полярное сияние

Слайд 14

Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс влетели в однородные магнитные поля, векторы магнитной индукции которых перпендикулярны их скорости: первая — в поле с индукцией В 1 , вторая — в поле с индукцией В 2 . Найдите отношение кинетических энергий частиц , если радиус их траекторий одинаков, а отношение модулей магнитной индукции 1 2 3

Слайд 15

Две частицы с отношением зарядов и отношением масс движутся в однородном электрическом поле. Начальная скорость у обеих частиц равна нулю. Определите отношение кинетических энергий этих частиц спустя одно и тоже время после начала движения.

Слайд 16

Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс попадают в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого перпендикулярен векторам скорости частиц. Кинетическая энергия первой частицы в 2 раза больше, чем у второй. Чему равно отношение радиусов кривизны траектории первой и второй частиц в магнитном поле?

Слайд 17

А = qU = m 2 2 2qU  2 = m 1 F=ma 2 qB =m R  2 qBR = m q 2 B 2 R 2  2 = m 2 3 2qU m q 2 B 2 R 2 = m 2 qB 2 R 2 m= 2U Масс-спектрограф

Слайд 18

4511. Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов 10 кВ и попадает в однород­ное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции. Радиус траектории движения иона в маг­нитном поле 0,2 м , модуль индукции магнитного поля равен 0,5 Тл. Определите отношение массы иона к его элек­трическому заряду. Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите . ( )

Слайд 19

4511. 10 кВ 0,2 м 0,5 Тл .

Слайд 20

Жесткий проводник с током 0,5 А, представляющий половину правильного шестиугольника со стороной 10 см, помешен в магнитное поле индукции 0,1 Тл. Определить силу, действующую на проводник.  В

Слайд 21

№ 3679 На шероховатом непроводящем диске, расположенном в горизонтальной плоскости, лежит точечное тело, находящееся на расстоянии 0,5 м от центра диска, и несущее заряд 75 мкКл . Диск равномерно вращается вокруг своей оси против часовой стрелки (если смотреть сверху), совершая 0,5 оборота в секунду. Коэффициент трения между телом и поверхностью диска равен 0,6. Какой должна быть минимальная масса тела для того, чтобы в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл, направленном вертикально вверх, тело не скользило по поверхности диска?

Слайд 22

№ 3679 R = 0,5 м q = 75 мкКл . ν = 0,5 об/с μ = 0,6 В = 2 Тл M - ?

Слайд 23

Решение задач: Р.851, 850

Слайд 25

В L Придумайте применение этому устройству Селектор масс R= qB m Селектор зарядов Селектор скоростей

Слайд 26

Протон В =0,1 Тл L = 10 см  =30 о  - ? L r  r r В F л  r = qB m r = cos α L qB m = cos α L = mcos α qBL

Слайд 28

R      В h=  || T h - шаг

Слайд 29

R      В h=  || T F=ma F= q Bsin α = q B   a=   2 R = q B     2 R m R= m   q B R= m   q B

Слайд 30

T= = R= m   q B 2 R   m   q B 2    T= 2  m q B

Слайд 31

T= 2  m q B 2  m q B cos α h= R      В h=  || T cos α h=  II T = 2  m q B

Слайд 32

Как движется заряженная частица в неоднородном магнитном поле, если магнитная индукция возрастает в направлении движения частицы?

Слайд 34

R r S x =R В F л  2 В Найти скорость дрейфа

Слайд 35

1 2 3

Слайд 36

В какую сторону и как будет двигаться первоначально неподвижный электрон, п омещенный в постоянное по времени магнитное поле? А. Равноускоренно, вправо. Б. Равноускоренно, влево. В. По окружности, по часовой стрелке. Г. По окружности, против часовой стрелки. Д. Останется неподвижным. В какую сторону и как будет двигаться первоначально неподвижный электрон, помещенный в постоянное по времени электрическое поле? А. Равноускоренно, вправо. Б. Равноускоренно, влево. В. По окружности, по часовой стрелке. Г. По окружности, против часовой стрелки. Д. Останется неподвижным.

Слайд 37

Нейтрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью . Укажите правильную траекторию нейтрона в магнитном поле. Силой тяжести пренебречь. Альфа-частица влетает в однородное магнитное поле со скоростью  Укажите правильную траекторию альфа-частицы в магнитном поле. Силой тяжести пренебречь. ?

Слайд 38

Эффект Холла

Слайд 39

Эффект Холла V +

Слайд 40

Эффект Холла V + 1 2 3 4 5 h d

Слайд 41

Эффект Холла - Носители тока «+» Носители тока «-» + Решу: 9759

Слайд 42

9101 Электрон , движущийся с некоторой скоростью V 0 , попадает в область однородного электрического поля. Работа, совершённая силами поля при движении электрона в области электрического поля, положительна и составляет 84 % от величины кинетической энергии электрона, вылетающего из области поля. Определите отношение скорости вылетающего из области электрического поля электрона к его первоначальной скорости.

Слайд 43

4748 Две частицы, имеющие отношение зарядов влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение масс этих частиц , если отношение периодов обращения этих частиц

Слайд 44

Что будет происходить при лобовом упругом столкновении незаряженной частицы массы m с покоящейся в магнитном поле заряженной частицей такой же массы, если обмена зарядами не происходит? m 1 =m 2 =m

Слайд 48

y ´ x y Каков характер движения бруска? Заряженный брусок начинает соскальзывать вдоль наклонной плоскости в однородном магнитном поле Массу и заряд бруска, коэффициент трения, угол наклона плоскости и величину магнитного поля считать известными

Слайд 52

60 0 r r 60 0 60 0 30 0

Слайд 53

Циклический ускоритель Дуант

Слайд 55

Циклический ускоритель Мишень

Слайд 56

3026 В однородном магнитном поле с индукцией B , направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки положительно заряженный шарик массой m , подвешенный на нити длиной . Угол отклонения нити от вертикали равен  скорость движения шарика равна  . Найдите заряд шарика q .


Предварительный просмотр:


Подписи к слайдам:

Слайд 1

Э лектромагнитная и ндукция Майкл Фарадей

Слайд 3

П оток м агнитной и ндукции N Ф ~ S Ф ~ B Ф ~ cos Ф = BScos [ Ф ] = Вб (Вебер) нормаль

Слайд 4

Чем быстрее вдвигается магнит, тем больше индукционный ток (ЭДС)!

Слайд 5

N S   Закон ЭМИ  а) быстро    б) медленно    скорость изменения потока магнитной индукции Придумаем: Учтем правило Ленца:

Слайд 6

N S Явление ЭМИ  

Слайд 7

Опыты показывают, что при внесении магнита, кольцо отталкивается Определить полюсы электромагнита Определить направление В i Определить направление индукционного тока В i  В i  N В  I i N S

Слайд 8

N N S Что является причиной появления индукционного тока? N В i  Е i 

Слайд 9

N Что является причиной появления Е i ? Е i  В  В 0  В  В  В i  В i 

Слайд 10

В каком порядке появляются? А В  I i  Е i  В i  Отт В В I i  В i  Е i  Отт С В i  В  Е i  I i  Отт D В  Е i  I i  В i  Отт D В  Е i  I i  В i  Отт

Слайд 11

Н адо ли время для рождения электрического поля, электрического тока, магнитного поля? Д ля рождения слона надо 2 года Д ля рождения человека надо 9 месяцев Скорость распространения электр омагнитного поля в вакууме 299792458 ± 1,2м / с с =3 10 8 м / с

Слайд 12

Спиральная галактика NGC891: примерно так выглядит наша Галактика сверху.

Слайд 13

80000 св.лет Спиральная галактика NGC1365: примерно так выглядит наша Галактика сбоку

Слайд 14

 B и Е i образуют А Правый винт Б Левый винт Е i  В 

Слайд 15

 B и В i всегда противонаправлены ЗЭМИ Е i  В    В i  Правило Ленца

Слайд 16

Направление индукционного тока I i I i I i I i 1 2 3 4

Слайд 17

Направление индукционного тока В i В i В i В i В 0 В 0 В 0 В 0 I i I i I i I i

Слайд 18

11 Решение задач: Р.921 , 922, 923…

Слайд 19

11 А Решение задач: Р.924 , 925, 926, 927

Слайд 20

ЭДС индукции в движущихся проводниках  1 2 3 4

Слайд 21

3656 В за­зо­ре между ­маг­ни­та со­зда­но силь­ное маг­нит­ное поле, линии ин­дук­ции ко­то­ро­го го­ри­зон­таль­ны. Над за­зо­ром на не­ко­то­рой вы­со­те удер­жи­ва­ют длин­ную плос­кую мед­ную пла­стин­ку, па­рал­лель­ную вер­ти­каль­ным по­верх­но­стям по­лю­сов. Пла­стин­ку от­пус­ка­ют без на­чаль­ной ско­ро­сти, и она па­да­ет, про­хо­дя через зазор между по­лю­са­ми, не ка­са­ясь их. Опи­ши­те, опи­ра­ясь на фи­зи­че­ские за­ко­ны, как и по­че­му будет из­ме­нять­ся ско­рость пла­стин­ки во время ее па­де­ния.

Слайд 22

§ 5.6, 5.7, 5.8 ЕГЭ: 3031, 3697, 3900, 4151 11 А 16 апреля 2021 г. ВУ

Слайд 23

Индуктивность = LI

Слайд 24

Самоиндукция 1 2

Слайд 25

Ф – поток магнитной индукции Ф= скорость изменения потока магнитной индукции электродвижущая сила источника тока ( э.д.с .) ЗЭМИ В Scos α = LI

Слайд 26

Энергия магнитного поля I t ∆t I 2 I 1

Слайд 27

Энергия магнитного поля Решение задач: Р.932, 933, 934, 938,939

Слайд 30

Задание 31 № 3038. В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 12 В, емкость конденсатора 2 мФ, индуктивность катушки 5 мГн, сопротивление лампы 5 Ом и сопротивление резистора 3 Ом. В начальный момент времени ключ К замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока, и проводов пренебречь.

Слайд 32

Э лектромагнитная и ндукция

Слайд 33

Ф, Вб t, c 3 1 0 2 4 5 6 7 8 Э лектромагнитная и ндукция 3 5

Слайд 34

Из тонкой проволоки сделана рамка площадью 100 см 2 и сопротивлением 0,2 Ом. Рамку помещают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки. Модуль индукции магнитного поля изменяется так, как показано на графике. Чему равна сила тока, который течет в рамке в момент времени t = 2,7 с ? Ответ приведите в мА.

Слайд 35

Из тонкой проволоки сделана рамка площадью 400 см 2 и сопротивлением 0,1 Ом. Рамку помещают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки. Модуль индукции магнитного поля изменяется так, как показано на графике. Чему равна сила тока, который течет в рамке в момент времени t = 4,3 с? Из тонкой проволоки сделана рамка площадью 100 см 2 и сопротивлением 0,2 Ом. Рамку помещают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки. Модуль индукции магнитного поля изменяется так, как показано на графике. Чему равна сила тока, который течет в рамке в момент времени t = 2,7 с ? Ответ приведите в мА.

Слайд 36

А А В В С С D D I Э лектромагнитная и ндукция

Слайд 37

Тонкий стержень длиной L = 50 см начинает двигаться из состояния покоя с постоянным ускорением. Движение происходит в однородном магнитном поле индукцией В = 2Тл, линии которого перпендикулярны стержню и направлению его скорости. К моменту, когда стержень сместился от исходного положения на расстояние h = 20м, разность потенциалов между концами стержня была равна U = 0,5 В. Найдите ускорение стержня.

Слайд 38

Намотанная на каркас проволочная катушка сопротивлением R = 2 Ом, выводы которой соединены друг с другом, помещена в однородное магнитное поле, линии индукции которого, перпендикулярны плоскости витков катушки. Модуль вектора магнитной индукции B поля изменяется с течением времени t так, как показано на графике. К моменту времени τ = 1с через катушку протек электрический заряд q = 5 мКл. Сколько витков содержит катушка, если все витки одинаковые и имеют площадь S = 100см 2 ?

Слайд 39

Диспетчер видит корабль на экране радара на расстоянии 10 км к югу. Через час он видит тот же корабль на расстоянии 20 км в направлении на юго-восток. Какова скорость корабля, если он движется равномерно в неизменном направлении?

Слайд 40

Два одинаковых полых стеклянных шара соединены трубкой, посередине которой находится капелька ртути. При повышении тем­пературы в одном из шаров на 5 К капелька переместилась на 50 мм. Площадь поперечного сечения трубки 1 мм 2 , её длина 40 см. Началь­ная температура газа в шарах 20 °С. Найти объём шара.

Слайд 41

1000 одинаковых шарообразных капель ртути заряжены одинаково до одного и того же потенциала 0,7 В Каков будет потенциал большой капли ртути получившейся в результате слияния этих капель?