Номер 68.3, страница 343 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

68.3. На прямолинейный участок проводника с током длиной $2 \text{ см}$ между полюсами постоянного магнита действует сила $10^{-3} \text{ Н}$ при силе тока в проводнике $5 \text{ А}$. Определите магнитную индукцию, если вектор индукции перпендикулярен проводнику.

Дано:

$l = 2 \text{ см}$

$F = 10^{-3} \text{ Н}$

$I = 5 \text{ А}$

Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику, следовательно, угол $\alpha = 90^\circ$.

$l = 2 \text{ см} = 0.02 \text{ м}$

Найти:

$\text{B}$

Решение:

Сила, действующая на прямолинейный участок проводника с током в магнитном поле, называется силой Ампера. Она определяется по формуле:

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

где $F_A$ — сила Ампера, $\text{I}$ — сила тока в проводнике, $\text{B}$ — модуль вектора магнитной индукции, $\text{l}$ — длина участка проводника, находящегося в магнитном поле, а $\alpha$ — угол между направлением тока (проводником) и вектором магнитной индукции.

По условию задачи, вектор индукции перпендикулярен проводнику, значит $\alpha = 90^\circ$. Синус этого угла равен единице: $\sin(90^\circ) = 1$.

Следовательно, формула для силы Ампера упрощается до:

$F_A = I \cdot B \cdot l$

Из этой формулы выразим искомую величину — магнитную индукцию $\text{B}$:

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

Подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:

$B = \frac{10^{-3} \text{ Н}}{5 \text{ А} \cdot 0.02 \text{ м}} = \frac{10^{-3}}{0.1} \text{ Тл} = 0.01 \text{ Тл}$

Ответ: магнитная индукция равна $0.01 \text{ Тл}$.