Номер 2, страница 141 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

11. Электромагнетизм. 11.4. Закон Ампера - номер 2, страница 141.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Длина проводника, $l = 20 \text{ см} = 0.2 \text{ м}$

Сила, действующая на проводник, $F = 8 \text{ Н}$

Сила тока в проводнике, $I = 40 \text{ А}$

Угол между направлением тока и вектором магнитной индукции, $\alpha = 90^\circ$ (поскольку проводник расположен перпендикулярно полю)

Найти:

Значение вектора магнитной индукции, $B$

Решение:

Сила, действующая на прямолинейный проводник с током в магнитном поле, называется силой Ампера. Её величина определяется по формуле:

$F = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$

где $F$ – сила Ампера, $I$ – сила тока в проводнике, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина активной части проводника, находящейся в магнитном поле, а $\alpha$ – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

По условию задачи, проводник расположен перпендикулярно направлению магнитного поля, следовательно, угол $\alpha$ равен $90^\circ$. Синус этого угла равен единице:

$\sin(90^\circ) = 1$

Таким образом, формула для силы Ампера в данном случае принимает более простой вид:

$F = I \cdot B \cdot l$

Из этой формулы выразим искомую величину – модуль вектора магнитной индукции $B$:

$B = \frac{F}{I \cdot l}$

Теперь подставим числовые значения в формулу, предварительно убедившись, что все они приведены в систему СИ:

$B = \frac{8 \text{ Н}}{40 \text{ А} \cdot 0.2 \text{ м}} = \frac{8}{8} \text{ Тл} = 1 \text{ Тл}$

Ответ: значение вектора магнитной индукции равно $1 \text{ Тл}$.