Question

Fizyka:P Magnetyzm;p

Answer 1

1. Korzystasz z warunku równowagi siły grawitacji i siły elektrodynamicznej

m*g=B*I*l, stąd wyznaczasz I:
I=m*g/B*l, czyli:
I=0,004*10/0,2*0,5=0,4A

2. Przyjmijmy, że w przewodniku lewym płynie prąd 5A, a w prawym 12A. Wtedy istnieją dwa punkty, w których B=0. Są niedaleko przewodnika lewego. Wykorzystując warunek równości B1=B2 i wzór B=μμ0*I/2πr dochodzisz do warunku:
I1/r1=I2/r2. r1 to odległość od pierwszego przewodnika (lewego), a r2 od prawego. Wiedząc, że jeden z tych punktów znajduje się pomiędzy przewodnikami, a drugi na lewo od lewego (sic!), za r2 podstawiasz 0,3-r1, a potem 0,3+r1, co po podstawieniu I1 i I2 daje wyniki odpowiednio: 0,088m i 0,214m (pierwszy to odległość od lewego przewodnika w kierunku prawym, a drugi - w kierunku lewym).

3. Podobnie jak w pierwszym, równowaga sił. Wyprowadzasz dla B:
B=m*g/I*l, czyli:
B=0,002*10/(5*0,2)=0,02T

4. Podobnie jak drugie, z tym że istnieje tylko jeden taki punkt. Zakładając, że w lewym płynie 5A, a w prawym 12A, taki punkt będzie tylko na lewo od lewego. Z tego samego warunku wyprowadzasz I1/r1=I2/r2, za r2 podstawiasz 0,3+r1 i dostajesz r1=0,214. Dla sprawdzenia możesz zobaczyć co się stanie jak podstawisz 0,3+r2 za r1 (testujesz czy istnieje taki punkt na prawo od prawego przewodnika). Dostaniesz wynik -0,514, czyli ten punkt znajdzie się na lewo od prawego przewodnika w odległości 0,514 od niego. (pamiętaj, że między przewodnikami jest 0,3m, więc ten punkt wypadnie 0,214 na lewo od lewego, czyli to samo, co na początku).

5.
q=20*10^-6C
v=500m/s
α=30 stopni
F=5*10^-3N
siła Lorentza:
F=qvB*sinα
B=F/qvsinα = 5*10^-3/(20*10^-6*500*0,5)=1T
Kąt β = 90 stopni. Siła Lorentza działa zawsze pod kątem prostym do wektora indukcji.