ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.10.2025
Просмотров: 256
Скачиваний: 0
-12-
РАБОТА ФПЭ-02.3адача 2. Поляризованность ДИЭ.,"Iектриков.
1. При :какой поляризованноcrn диэлекгрика Е== 5 ) напряженность
локального поля равна 1О МВ/.м?
2. Определить, при какой напряжеmюсти среднего
макроскопического поля в диэлектрике (~ =3) Поляризованность
достигает значения, равного 200 мККлI~.
3. Определить Поляризованность стекла, помещенного во внешнее электрическое поле напряженностью 5 МВ/м.
4. Пространcrво между ruтacтинами ruюского конденсатора заполнено
диэлектриком, молекулы которого можно рассматрив~ :как
жесткие диполи с элекгричес:ким MQMeHТOM равным 2'10'· кл м.
Концентрarщядиполейравна 1026 М-~. Определить напряженность
среднего макроскопического поля в таком диэлектрике, если при
отсyrcтвии диэлектрика нanpяжеююCIЪ поля между пластинами
конденсатора бьша равна 100 мв м.
5. Диэлектрик поместили в электрическое поле напряженностью
20 кВlм. Чему равна Поляризованность диэлектрика, есJШ
напряженность среднего макроскопического поля в диэлектрике
оказалась равной 4 кВ/м?
6. во внешнем электрическом поле напряженностью 40 МВ/~ Поляризованность жидкого азота ОI<a'3аЛась раной 109 мкКл/м"".
Опредemnъ диэлектрическую проницаемость жидкого азота.
7. В задаче 5 опредеmrrъ ин.цуцированныЙ ЭJIекгричес~ момент
одной молекулы азота Плоmостъ жидкого азота 804 кг/м .
8. Определить поляризуемость атома водорода llрИ нормальных
условиях. Радиус электронной орбиты приняrь равным 53 им.
9. )J,иэлекrpическая проницаемость аргонапри нормальныхусловиях
равна 1,00055. ОпределИIЪ поляризуемость атома аргона.
10.Определить поляризуемость атомов углерода в aТIM~. Езо
диэлектрическая проницаемость равна 5,6, плоmость 3,5'1О кг/м.
11.Определить поляризуемость молекул азота, если его
диtлfIcrPическая проницаемость равна 1,445 и его плотность - 804
кг/м.
12.Решить задачу 3, еСJШ напряженность внешнего поля равна ]0
МВ/м.
www.mitht.ru/e-library
-13-
РАБОТА ФПЭ-03. Задача 1. Движение частиц по окружнocm в
магнитном поле.
1. Вычислить радиус окружнocrи, которую описывaer протон в магнитном поле с ив.цукцией 15 мТл, есJШ CKOpocrь протона 2 Мм!с.
2. Алъфа..часrnцa движercя в однородном мaгниrном поле
напряженностью 100 КNМ по окружноcm радиусоМ 10 см. найти
скорость эroй часmцы.
3. Ион. несущий один эле,.\fентapный ~ ДВИЖeICЯ В однородном
мarншном поле с индукцИей 0,015 т л по окружноcrи радиусом
1О см. определить импульс иона.
4. Электрон влетет в одноро.mюe магmmюе поле с индУКЦИей 0.5 Тл.
Определить момеш импульса элeтcrpoна, если он движercя по
ОIg)yжRocm радиусом 0.2 см.
5. Элекrpoн движется в магни11l0М поле с индyrщией 0,02 Тд по окружносrn радиусом 1 см. Опредe.rnrrь кинerичecкую энергmo
элекrpoна в джоулях и электрон-вольтах.
6. Протон, npoшед1ПИЙ ускоряющую разность ПО1енциалов 600 В, влетел в ощюродное магнитное поле с :индYКl.WеЙ 0.3 Тл и начал
ДВШёПЬСЯ по окружности. Вычиcmnъ ее радиус.
7. 3аряжеЮlая ~ прошедшая ускоряющую разность
потенциалов 2 кВ, движется в однородном мarmnвoM поле с
индУКЦИей 15,1 м Тл по окружнocrn радиусом 1 см. Определить ее
скорость и удельный заряд.
8. ЗаряжеШlая частица с энерmей 1 кэВ движется в однородном мarшrrnом поле по окружноcrи радиусом 1 мм. Нaйrn силу,
действующую на частицу в этом поле.
9. Эле!Щ>ОII. движercя в однородном мarниmом поле с индУКЦИей
0,1 Тл, перпендикулярно линиям индукции. Опредemпь силу, действующую на электрон со стороны поJЩ если радиус Iфивизны тpaeкroрии равен 0,5 см.
1О. Элекrpoндвижercя по окружнocm в однородном мannmюм поле
напряженностью 10 кAJм. Вычислить период вращения элею:рона.
11. Onpeдemrrь Ч8СТО1.У вращения элекrpoва по крyroвой орбиre в
мarшmюм поле, индукция которого равна0,2 Тл.
12. Электрон, влereв в однородное мaгниrное поле с ~Й 0,2
TJL стал двшатъся по окружноcrn радиусом 5 см. Uпpeделить
маГнитный MOMeнr эквиваленrnого кpyroвоro roка.
www.mitht.ru/e-library
-14-
РАБОТА ФПЭ-О3. Задача2. ДвижеlШе по спирали и в скрешенных полях.
1. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1 кВ, движется в
OДНOPOДНO~1 магниmом поле под углом 300 к вектору В, модулькоторого
равен 29 м Тл. Нaйm шаг винтовой линии траекroрии.
2. ПОКОИВШИЙСЯ элекrpoн в течение 0,01 с ускоряетсЯ в одноро.лном
электрическом поле, а затем влетает в магнитное поле с индукцией 0,01
мТл. Лшrnи :ИНДУКЦИИ перпендикулярны линиям элекrpического поля. во
СКОЛЬКО раз нормальное ускорение эле~гр(>на при Б..1ете в машнтное поле
больше его тангенциального УСКО~IШЯ?
3. Электрон, имеющий cKopocrь 150 М!С влeтaer в однородное мarнитное
поле с индукцией 0,01 Тл под углом 450 к направлеюпо.линий индукции.
НайlИ шагвинтовой линии электрона
4.Заряженная частица, ускоренная разностью потеJЩИЗЛОВ 10 кВ, влетела в
С!<J)eщенные под прямым углом электрическое (Е=1О кВ/м) и мaгниrnое
(в = 0,1 Тл ) поля. Найдите удельный заряд часrnцы, если двшаясь
перпендикулярно обоим полям, частица не отклоняется от npямошrnейной
траекroрии.
5.Винтовая.rmния, по которой движется элeкrpoн в однородном магнитном
поле, имеетдиаметр 80мм и шаг 400 мм. индукция магнитного поля0.01
Тл. найдите скорость электрона.
6.Протон влeтaer со скороcrью 60 КМ!С в пространcrвo с элекгрическим и
магНИПlым полями, направления которых совпaдaюr, перпендикулярно
эrnм полям. най,щпе напряженность элекгрического поля, если шщукция мaгниmого поля равна 0,1 Тл, а H~<]C ускорение протона, вызванное действием этих полей, составляет 1О м!С.
7.Элекrpoн вл~ в однородное мaгниmое поле с индукцией 0,015 Тл со
СI<ОРОСТЬЮ 1О КМ!С под углом 300 к направлemno вектора мamитной
ИНДУКЦИИ. Опредemпe шаг ШИПОВОЙ линии, по КОТОРОЙ будет двшаться
злекrpoн.
8. Электрон движется по окружноcm радиусом 1О СМ В однородном
магнитном поле с индукцией 1 Тп. Параллельно мanштному поmo
возбyждaereя однородное электрическое поле с напряженнocrью 100 В/М.
за :какой ЩJOмeжyroк времени кинemчecкая энергия электрона возрастет
вдвое?
9.Элекrpoн движerся в однородном магниmом поле с шщукцией 0,01 Тл
по винтовой .JIIJIiJfИИ, радиус которой равен 1 см и шаг 3 C~. Определите
период вращения элекrpoна и его скорость.
10. Однородные магнитное и электрическое поля перпеI:IЩ!КYЛЯPНЫ друг
другу. Напряженность элеюрическоro поля равна 0,5 кВ/М, индукция магнитного поля - 1 мТл. С какОЙ скоростью и в каком направлении должен лететь элскrpoн, чтобы ДRигаться прямолинейно?
11. В однородном мarниrном поле с и:н.цукциеЙ 2 Тл движется протон. Т8аекroрия его движения представляет собоЙ вшrroвую линию С радиусом 1 см и шагом 60 см. Опредешrгь кинетическую энерrnю протона.
12. Элекrpoн движетсЯ в однородном магнипюм поле с ШIдyКЦИей 9 мТл по
вmповой лшпm, радиус которой 1 см и шаг 7,8 см. Опreделить период
обращения электрона и его скорость.
www.mitht.ru/e-library
-15-
РАБОТА ФПЭ-04. Задача 1. Эффе},,'Т Холла.
1. В случае ЭФФекта Холла для натриевого npoводнm<а при ПЛОПЮC'Пf
тока 150' Nc~ и маппmюй индукции 2 Тл НaIIJ)яженность
поперечного элeкrpического поля Ев = 0,75 мВ/м. Определите
кшщентрацию элeкrpoнов nPOВОДИМ()(..'ТИ, а таюке ее отношение К
КОlЩентрации атомов в зroм проводнике.
2. Определите постоянную Холла дrIЯ натрия, если для него
оmошение
КОlЩентрации эле!ЩХ>нов npoводимocm К концентрации атомов
составляer 0,984. Плотность натрия равна 0,97 г/c~.
3. Определите во сколько раз пocroя:пная Холла у меди больше, чем у
amoминия, если извеспю, чro в amoминии на один атом в среднем
ПРИХОДИТСЯ два свободных электрона, а в ме.ди - 0,8 свободных
электронов.
4. Через сечение медной ШIaCТИНI<И ТОЛЩИНОЙ 0,2 мм nPOl1УСкается
ток СИJЮЙ 6 А ГIлacтина помещаетсЯ в однородное мannпное поле
с индукцией 1 тл. перпеНДИКУЛЯРное ребру ПJIaC'IШIКИ И
НШIраБлешпо тока. Считая КОIЩентрацию электронов раной
КОlЩентраци:и шомов, оnpeде.тпе возникающую в пластине
поперечцую (холловскую) разность потеIЩИалов. Плопюсгь меди
8,93 г/c~.
5. Германий имеет при некоторой температуре удельное
сопротивление
0,48 Ом м. Определить концеНIрацию носиreлей заряда, если
подвmкности элеl\."fPOНОВ и ДЫРОК соответственно равны 0,36 и
0,16м2/(в·с).
6. Удельная проводимость германия с npимссями равна 112 CмlM.
Определить подвижнOClЪ ~K и их концентрацию, если
постояннаяХол..·шравна3,66' 1О ~/Кл. Проводникобладаеттолько
дырочной проводимостью.
7. ТоНI<aЯ пласmнка кремния uшpиной 2 см помещена
перпендикyля:JJНО линиям ИНДУКЦИИ однородного Marнmнoгo поля
(в =0,5 T.т.i). При пло1НОcm roкa равной 2 мкAJюi, направленного
вдоль пл~ холлоncкaя разность потеlЩИШIов ОI<aЗaЛась
равной 2,8 В. Определить конценграцию носиreлей заряда.
8. При измереmm эффекrn Холла в mпpиевом проводнике
напряженность lJопере~пюго поля ОI<aЗaЛась равной 5 мкВ/см при
плотности тока 200 Nс~и индукции магнитного поля 1 Тл. Найти
КОlЩентрацию элеюронов проводимости и ее отношение к
КОlЩентрации атомов в данном проводнике.
9. найти подвижнocrь элеюронов npoводимости в медном
провол;нике, если при измерении эффекга Холла в магнитном поле
с индУКЦИей 100 мТл напряженность поперечного _~лектрического
поля у данного проводника оказалась в 3,И<У раз меньше
нanpяженнocm продольного Э..'Iектрического по:lЯ.
10. Найти постоянную XO~Tт В :щдаче 9.
11. Найти постоянную ХОЛJIa В задаче 8.
12. Найш постоЯНН)ю ХОЛ.:lа В зэ".'щче 7.
www.mitht.ru/e-library
-16-
РАБОТА ФПЭ-04. Задача 2. Магнитное поле соленои,да.
1. Дливасоленоида p3В!la 11 см,.QЗДИYС основания 3,5 см, число ВИ1КОВ
на едшnщy длины 15 см' . найти нanpяжешlOСГЬ магнитного поля на оси соленоида на расстоянии Х =4,3 см от центра, когда по виткам соленоИЩ\течет ток0,75 А
2. Найти напряженноCIЪ магнитного поля на оси соленойда на расстоянии 15 см от центра соленоида, размеры которого даны в
задаче 1.
3. д"IИНа соленоида 43 см, радиус основания 3,7 см. Когда по виткам соленоИ,DД течет ток 0,46 А, то на расстоЯШnf 22 см от центра
напряжеmlOСГЬ магшrпlOГО поля равна 1600 AlM. Нaйm чис.1Q виrкoв
на единицу Дjпmы соленоида.
4.найти напряжеlШOCIЪ магшmlOГО поля на оси соленоида в задаче 3 на расстоянии 35 см от его цeнrpa.
5.Длина соленоида равна 36 см, ~C основания 7,2 см, число витков
на единицу ДЛИНЫ равно 20 см' . НanpяжешlOCIЪ мanIИТНого поля на
расстоянии 27 см от цeнrpa равна 23000 AlM. Нaйm силу тока в
соленоиде.
6. найти напряженность маппmюго поля в З<Щаче 5 на оси соленоцца на расстоянии 15 см от его центра
7. Длина соленоида JJЗfJна 25 см. радиус 7,5 см. число витков на едиmщy ДЛИНЫ равно 70 см- . найти напряженность магнитного поля на оси соленоида на расстоянии 17 см от центра, если сила тока в соленоиде
равна 0,8 А
8. НайrинanряженнOCIЪ маГНИI1IОГО поля на оси соленоидав задаче 7 на
расстоянии 1О см от его цeнrpa..
9. Длина соленоида равна 18 см, радиус основания 2,7 см. Когда ПО виткам соленоида reчет ток силой 2,5 ~ то на оси соленоида на расстоянии 27 см от центра нanpяженноcrь мarниrного поля равна 175
AlM. найти число витков наедшnщyДЛИНЫ соленоида.
10.Нaйm напряжеmюсть мaгюrrного поля на оси соленоида в задаче 9 на paccroяmm 6 см от его центра
11.Кaiyшкaдтmной 20 см содержит 100 ВИ1Ков. По обмотке юnyшки
идет ток силой 5А Диаметр КarYIlJIGI равен 20 см. Определить магнитную индукцию в точке, лежащей на ОСИ юпymки на
расстоянии 10 см от ее конца.
12. Опредemrrь магнИ1НУЮ ин,цукцию на оси соленоЙДЗ в задаче 11 на расстоЯШfИ 5 см от центра ка1)'IIlКИ.
www.mitht.ru/e-library