Номер 7, страница 343 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

7. По какому правилу можно определить направление силы Ампера?

6. Направление вектора магнитной индукции (обозначается как $\vec{B}$) в данной точке пространства определяется несколькими способами, в зависимости от источника магнитного поля.
1. С помощью магнитной стрелки: По определению, за направление вектора магнитной индукции в некоторой точке принимается направление, которое указывает северный полюс (N) свободной магнитной стрелки, помещенной в эту точку.
2. Правило буравчика (или правило правой руки) для проводника с током:
- Для прямого проводника: Если ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения рукоятки буравчика укажет направление линий вектора магнитной индукции. Альтернативно, если направить большой палец правой руки по направлению тока, то согнутые пальцы покажут направление вектора магнитной индукции.
- Для соленоида (катушки): Если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены по току в витках, то отставленный на 90° большой палец покажет направление вектора магнитной индукции $\vec{B}$ внутри соленоида.

Ответ: Направление вектора магнитной индукции определяется по направлению северного полюса магнитной стрелки в данной точке поля или по правилу правой руки (правилу буравчика) для проводников с током.

7. Направление силы Ампера ($\vec{F}_A$), действующей на проводник с током в магнитном поле, определяется с помощью правила левой руки.
Формулировка правила: если расположить левую руку так, чтобы линии магнитной индукции (вектор $\vec{B}$) входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока ($\text{I}$) в проводнике, то отогнутый на 90° большой палец укажет направление силы Ампера ($\vec{F}_A$), действующей на проводник.
Важно отметить, что правило применимо для положительно заряженных частиц, составляющих ток. Если ток образован движением отрицательных зарядов (как электроны в металлах), то для определения направления силы нужно использовать четыре пальца, направленные против движения этих зарядов.
Математически сила Ампера является результатом векторного произведения: $\vec{F}_A = I (\vec{l} \times \vec{B})$, где $\vec{l}$ — вектор, длина которого равна длине активной части проводника, а направление совпадает с направлением тока. Правило левой руки является мнемоническим способом определения направления этого векторного произведения.

Ответ: Направление силы Ампера можно определить по правилу левой руки.

8. Линия магнитной индукции (или силовая линия магнитного поля) — это воображаемая линия в пространстве, касательная к которой в каждой точке совпадает по направлению с вектором магнитной индукции $\vec{B}$ в этой точке.
Линии магнитной индукции используются для наглядного изображения магнитных полей и обладают следующими основными свойствами:
- Они всегда замкнуты (не имеют ни начала, ни конца), что отражает отсутствие в природе магнитных зарядов (монополей). Вне магнита они условно направлены от северного полюса (N) к южному (S), а внутри магнита — от южного к северному.
- Густота линий (их количество, проходящее через единицу площади перпендикулярной им поверхности) пропорциональна модулю вектора магнитной индукции. Где линии гуще, там магнитное поле сильнее, и наоборот.
- Линии магнитной индукции никогда не пересекаются, так как в каждой точке пространства вектор магнитной индукции имеет только одно определенное направление.

Ответ: Линия магнитной индукции — это воображаемая линия, касательная к которой в каждой точке указывает направление вектора магнитной индукции.