ทบทวน สนามแม่เหล็ก

F

V

V F

V

V F

การบ้าน ครั้งที่ 3 ฟส 106

F = q VxB F = q VB sin90 F = q VB F = 1.6x10-19 x3x103x5 F = 2.4x10-15 N

FB = I LxB I = q/t I = 1.6x10-19x106 / 1x10-3 I = 1.6x10-10 FB = 1.6x10-10x3x5 FB = 2.4x10-9 N

V = IR V/R = I I = V/R I = LvB/R I = 0.5x20x6 = 0.04 A 1.5x103

ตัวอย่างโจทย์ 1 F = q VxB = mV2 R F = qB = mV R R = mV qB โปรตอนตัวหนึ่งเข้ามาในสนามแม่เหล็ก 1.5 เทสลา ด้วยความเร็ว  2 x 107 เมตร/นาที  โปรตอน เป็นอนุภาคมีประจุไฟฟ้า +1.6 x 10-19 คูลอมบ์   มีมวล  1.67 x 10-27 กิโลกรัม  จงคำนวณหา แรงที่กระทำต่อโปรตอน  และรัศมีทางเดินทางโปรตอนในสนามแม่เหล็กนี้ เมื่อ ก.  โปรตอนทำมุมฉากกับสนามแม่เหล็ก ข.  โปรตอนทำมุม 30O กับสนามแม่เหล็ก F = q VxB = mV2 R F = qB = mV R R = mV qB

ตัวอย่างโจทย์ R = mV qB R = 1.67x10-27x2x107 1.6x10-19x1.5 R = 0.139 m ก.  โปรตอนทำมุมฉากกับสนามแม่เหล็ก ข.  โปรตอนทำมุม 30O กับสนามแม่เหล็ก R = mV qB R = 1.67x10-27x2x107 1.6x10-19x1.5 R = 0.139 m

ตัวอย่างโจทย์ F = q VxB F = q VB sin Ө F = q VB sin 30 โปรตอนตัวหนึ่งเข้ามาในสนามแม่เหล็ก 1.5 เทสลา ด้วยความเร็ว  2 x 107 เมตร/นาที  โปรตอน เป็นอนุภาคมีประจุไฟฟ้า +1.6 x 10-19 คูลอมบ์   มีมวล  1.67 x 10-27 กิโลกรัม  จงคำนวณหา แรงที่กระทำต่อโปรตอน  และรัศมีทางเดินทางโปรตอนในสนามแม่เหล็กนี้ เมื่อ ข.  โปรตอนทำมุม 30O กับสนามแม่เหล็ก F = q VxB F = q VB sin Ө F = q VB sin 30 F = 1.67x10-27x2x107x1.5xsin 30 F = 2.4 x10-12 N

ตัวอย่างโจทย์ 2  อนุภาคมวล 0.5 กรัม มีประจุไฟฟ้า 2.5 x 10-8 คูลอมบ์ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วตามแนว ระดับขนาด 6 x 104 เมตร/วินาที  เข้ามาในสนามแม่เหล็กขนาดหนึ่งแล้วก็ยังเคลื่อนที่ ต่อไปได้ในแนวระดับขนาดและทิศทางของสนามแม่เหล็กนี้ มีลักษณะอย่างไร F = q VxB = mg F = B = mg q V B = 0.5x10 = 3.33 2.5x10-8x6x104 mg

ตัวอย่างโจทย์ 3 (ก) จงหาความเร็วของอิเล็กตรอนที่เข้าไปในสนามไฟฟ้าและ สนามแม่เหล็กขนาด 34 x 104 โวลท์/เมตร และ 2 x 10-3 เทสลา ตามลำดับ โดยสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และแนวของอิเล็กตรอนตั้ง ฉากกัน แล้วปรากฏว่าลำอิเล็กตรอนไม่เบี่ยงเบน (ข) จงเขียนลักษณะของเวกเตอร์ทั้งสามในข้อ (ก) (ค) ถ้าเอาสนามไฟฟ้าออกไป อิเล็กตรอนจะมีรัศมีทางเดินเท่าไร

(ข) จงเขียนลักษณะของเวกเตอร์ทั้งสามในข้อ (ก) (ข)   จงเขียนลักษณะของเวกเตอร์ทั้งสามในข้อ (ก) จงหาความเร็วของอิเล็กตรอนที่เข้าไปในสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กโดยสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และแนวของอิเล็กตรอนตั้งฉากกัน  แล้วปรากฏว่าลำอิเล็กตรอนไม่เบี่ยงเบน

(ข)   จงเขียนลักษณะของเวกเตอร์ทั้งสามในข้อ (ก)

(ก)  จงหาความเร็วของอิเล็กตรอนที่เข้าไปในสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กขนาด 34 x 104  โวลท์/เมตร  และ 2 x 10-3   เทสลา ตามลำดับ  โดยสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และแนวของอิเล็กตรอนตั้งฉากกัน  แล้วปรากฏว่าลำอิเล็กตรอนไม่ เบี่ยงเบน F = q VxB F = q E qE = q VxB E = VxB E = V B = 34 x 104 2x10-3 = 1.7 x 108 m/s

E (ค) ถ้าเอาสนามไฟฟ้าออกไป อิเล็กตรอนจะมีรัศมีทางเดินเท่าไร (ค)  ถ้าเอาสนามไฟฟ้าออกไป อิเล็กตรอนจะมีรัศมีทางเดินเท่าไร F = q VxB = mV2 R E R = mV qB R = 9.1x10-31x 1.7 x 108 1.6x10-19x2x10-3 = 0.485 m

ตัวอย่างโจทย์ 4 N = Bx2a I N = 1.26x10-4x2x0.4 Bx = IN 4x10-7x2.5

ตัวอย่างโจทย์ 5 มีท่อวงกลมรัศมี 10 ซ.ม. มีขดลวดพันรอบท่อวงกลมจำนวน 50 รอบ  ค่ากระแส ของ วงลวดจะมีค่าเท่าไร ถ้าสนามแม่เหล็กตรงกลางวงมีค่า 1 เวบเบอร์/ตารางเมตร Bx = IN 2a I = 1x2x10x10-2 4x10-7x50 I = 3.183 x 103 A