Магнетизм. Электричество

----МАГНЕТИЗМ---1.   Что такое магнитное поле, каковы его основные свойства и как оно проявляется? Приведите примеры. Что служит основной силовой характеристикой магнитного поля, как она вводился (приведите 3 способа) и какую имеет размерность?

2.  В чем заключается теорема Гаусса для магнитного поля и как ее можно подтвердить на основании аналогии с электростатическим полем? Что такое силовые линии магнитного поля, каковы их свойства и как в этом проявляется отсутствие в природе "магнитных зарядов"?

3.  Как магнитное поле действует на движущийся заряд, чему равна и как направлена соответствующая сила каковы ее свойства а (об о снование!)?

4.  Как магнитное поле действует на проводник с током, чему равна и как направлена соответствующая сипа и каковы ее свойства а (о беснование!)?

5.  С помощью формулы для силы Лоренца получите закон Ампера. Какими свойствами обладает сипа Ампера?

6.  Проанализируйте выражение для индукции магнитного поля, создаваемого движущимся зарядом. Выявите характерные свойства, направления и вид силовых линий.

7.  С помощью формулы для индукции магнитного поля, создаваемого движущимся зарядом получите закон Био-Савара-Лапласа. Проанализируйте  полученное выражение. Выявите характерные свойства, направления и вид силовых линий.

8.  С помощью закона Био-Савара-Лапласа получите формулу для индукции магнитного поля, создаваемого прямолинейным отрез ком проводник а с током; бесконечным прямолинейным проводником с током.

9.  С помощью закона Био-Савара-Лапласа получите формулу для индукции магнитного поля, создаваемого круговым витком с током. Чем отличаются выводы для точек  центре окружности и на продолжении ее оси?

10. Получите выражение для сипы взаимодействия двух бесконечных, прямолинейных и параллельных проводников с токами. Как с его помощью определить основную единицу сипы тока в СИ?

11. Объясните, в чем заключается закон полного тока для магнитного поля в вакууме и проиллюстрируйте его с помощью рисунка. Подтвердите его для бесконечного прямолинейного проводника с током.

12. С помощью закона полного тока получите формулу для индукции магнитного поля, создаваемого внутри тороидальной катушки; внутри бесконечного соленоида.

13. Рассмотрите движение заряженной частицы в однородном магнитном поле и получите выражение для радиус а винтовой линии.

14. Рассмотрите движение заряженной частицы в однородном магнитном поле и получите выражение для период а и частоты движения частицы.

15. Рассмотрите движение заряженной частицы в однородном магнитном поле и получите выражение для шага винтовой линии.

16. Рассмотрите движение заряженной частицы в однородном магнитном поле и получите выражение для момента ее импульс а. Почему он не меняется? Как обосновать, что в неоднородном магнитном поле заряженная частица отражается от "магнитного зеркала" ?

17. Где в природе наблюдается "магнитная ловушка", где она используется в технике? Объясните, почему частицы не накапливаются в ловушке до бесконечности?

18. Объясните, в чем заключается явление Холла, какой вид и почему имеет траектория движения носителей тока в начальный период и в установившемся случае. Определите напряженность возникающего поперечного электрического поля.

19. Получите соотношение между разностью потенциалов и силой тока для эффекта Холла. Проанализируйте, как знак зарядов на гранях зависит от знака носителей тока.

20. Для определения каких величин и исследования каких свойств применяется эффект Холла? Какое соотношение и какая законе мерность при этом используются?

21. Как устроен простейший циклический ускоритель заряженных частиц - циклотрон? Обоснуйте, почему в нем происходит увеличение энергии частицы и до каких пределов это возможно? Почему дальше энергия не увеличивается?

22. Каким образом в фазотроне обеспечивается увеличение энергии частиц в условиях, когда их масса начинает возрастать? Почему радиус орбиты продолжает при этом меняться?

23. Каким образом в синхротроне обеспечивается увеличение энергии частиц в условиях когда их масса начинает возрастать? Почему радиус орбиты при этом практически не изменяется?

24. Как у строен самый современный ускоритель заряженных частиц- синхрофазотрон. какие особенности имеет движение частиц для него и почему при этом необходим еще один предварительный ускоритель?

25. На каких принципах основана масс-спектрометрия и какие законы физики лежат в ее основе? На одном из примеров объясните, как устроен масс-спектрометр, каким образом в нем происходит выделение ионов с одинаковыми скоростями и как можно определить их у дельный заряд.

26. Как принципиально устроен МГД-генератор и какое явление при этом происходит?Примените законы физики для объяснения.

27. Какими преимуществами обладает МГД-генератор по сравнению с другими источниками электрической энергии? Обоснуйте их опираясь на его устройство и принцип работы.

28. В чем заключаются основные недостатки МГД-генераторов и почему затруднено их внедрение в народное хозяйство? Где их применение наиболее целесообразно?

29. Докажите, что в однородном магнитном поле результирующая сила, действующая на любой контур стоком, равна нулю.