Номер 3, страница 144 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
11.6. Сила Ампера. 11. Электромагнетизм - номер 3, страница 144.
№3 (с. 144)
Решение. №3 (с. 144)

Решение 2. №3 (с. 144)
Дано:
Плотность тока $j = 10^6$ А/м$^2$
Плотность меди $\rho = 8900$ кг/м$^3$
Ускорение свободного падения $g \approx 9.8$ м/с$^2$
Найти:
Индукция магнитного поля $B$
Решение:
Провод приподнимается над поверхностью стола, когда действующая на него вертикально вверх сила Ампера ($F_A$) становится равной силе тяжести ($F_g$), действующей вертикально вниз. Для того чтобы провод оторвался от стола, должно выполняться условие $F_A \ge F_g$. Минимальное значение индукции магнитного поля, при котором это произойдет, соответствует равенству сил:
$F_A = F_g$
Сила Ампера, действующая на прямой проводник длиной $L$ с током $I$ в однородном магнитном поле с индукцией $B$, определяется формулой:
$F_A = I \cdot B \cdot L \cdot \sin(\alpha)$
где $\alpha$ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. По условию задачи, силовые линии поля перпендикулярны направлению тока, следовательно, $\alpha = 90^\circ$ и $\sin(90^\circ) = 1$. Тогда формула для силы Ампера упрощается:
$F_A = I \cdot B \cdot L$
Сила тяжести, действующая на провод, равна:
$F_g = m \cdot g$
Массу провода $m$ можно выразить через его плотность $\rho$, площадь поперечного сечения $S$ и длину $L$:
$m = \rho \cdot V = \rho \cdot S \cdot L$
Силу тока $I$ выразим через плотность тока $j$ и площадь поперечного сечения провода $S$:
$I = j \cdot S$
Теперь подставим выражения для $F_A$ и $F_g$ в уравнение равновесия сил, используя формулы для массы и тока:
$(j \cdot S) \cdot B \cdot L = (\rho \cdot S \cdot L) \cdot g$
Как видно из уравнения, площадь поперечного сечения $S$ и длина провода $L$ сокращаются:
$j \cdot B = \rho \cdot g$
Отсюда выразим искомую величину индукции магнитного поля $B$:
$B = \frac{\rho \cdot g}{j}$
Подставим числовые значения и произведем расчет:
$B = \frac{8900 \text{ кг/м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2}{10^6 \text{ А/м}^2} = \frac{87220}{10^6} \text{ Тл} = 0.08722 \text{ Тл}$
Ответ: величина индукции этого поля равна $0.08722$ Тл (или $87.22$ мТл).
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 144 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №3 (с. 144), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.