По тонкому стержню длиной l = 20 см равномерно распределен заряд q = 240 нКл. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
По тонкому стержню длиной l = 20 см равномерно распределен заряд q = 240 нКл

По тонкому стержню длиной l = 20 см равномерно распределен заряд q = 240 нКл .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

По тонкому стержню длиной l = 20 см равномерно распределен заряд q = 240 нКл. Стержень приведен по вращение с постоянной угловой скоростью ω = 10рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Определить: 1) магнитный момент рм, обусловленный вращением заряженного стержня; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса (рм/L), если стержень имеет массу m = 12 г. Дано: ℓ = 20 см = 0,2 м q = 240 нКл = 240∙10–9 Кл ω = 10 рад/с m = 12 г = 0,012 кг 1) Линейная плотность заряда стержня τ = q/l. Выделим на стержне на расстоянии х от оси вращения два элемента отрезка длиной dx каждый. Заряд каждого отрезка τdx = qdx/ℓ. При вращении эти заряды вместе создают эквивалентный круговой ток dI=ΔqΔt=2q dx/lT где Т = 2π/ω. dI=2q dx/l2π/ω=qωπldx Найти: 1) pm ― ? 2) pm/L ― ?

Ответ

pm = 4·10–9 А·м2; pm/L = 10–5 А∙с/кг.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Направление магнитного момента обычно находится по правилу буравчика: если вращать ручку буравчика в направлении тока, то направление магнитного момента будет совпадать с направлением поступательного движения буравчика.
36233101905O
pm
ω
x dx
τdx
ℓ/2
τdx
ℓ/2
O'
00O
pm
ω
x dx
τdx
ℓ/2
τdx
ℓ/2
O'
Магнитный момент этих зарядов
dpm=SdI=πx2qωπldx=qωl⋅x2dx.
Магнитный момент всего стержня
pm=240⋅10-9⋅10⋅0,2224=4⋅10-9 А⋅м2
Исходя из формулы момента импульса
L=Jω
2) Момент импульса элементарного отрезка:
dL=dm⋅ωx2=mdxl⋅ωx2
Момент импульса стержня:
pmL=qωl224⋅12mωl2=q2m
pmL=240⋅10-92⋅0,012=10-5 А⋅с/кг
Ответ: pm = 4·10–9 А·м2; pm/L = 10–5 А∙с/кг.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу