Номер 1, страница 74 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 22. ЭДС в проводнике, движущемся в магнитном поле. Глава 3. Электромагнетизм - номер 1, страница 74.

В О П Р О С Ы

1. Какая сила вызывает перераспределение зарядов в проводнике, движущемся в магнитном поле?

Какая сила вызывает перераспределение зарядов в проводнике, движущемся в магнитном поле?

Перераспределение зарядов в проводнике, который движется в магнитном поле, вызывает сила Лоренца.

Рассмотрим механизм этого явления. Проводник содержит свободные носители заряда (в металлах это электроны). Когда весь проводник движется в магнитном поле со скоростью $\vec{v}$, эти свободные заряды также начинают двигаться вместе с ним с той же скоростью.

Согласно законам электродинамики, на любой электрический заряд $q$, движущийся со скоростью $\vec{v}$ в магнитном поле с индукцией $\vec{B}$, действует сила, называемая силой Лоренца. Она определяется по формуле: $$ \vec{F_Л} = q[\vec{v} \times \vec{B}] $$ где $[\vec{v} \times \vec{B}]$ — векторное произведение скорости и магнитной индукции.

Направление этой силы перпендикулярно как вектору скорости, так и вектору магнитной индукции (определяется по правилу левой руки для положительного заряда). Под действием силы Лоренца свободные электроны в проводнике начинают смещаться к одному его концу. В результате на этом конце создается избыток отрицательного заряда, а на противоположном — недостаток электронов, то есть избыток положительного заряда.

Это разделение зарядов создает внутри проводника электрическое поле, которое препятствует дальнейшему перемещению зарядов. Процесс перераспределения прекращается, когда сила этого электрического поля уравновешивает магнитную силу Лоренца. Таким образом, именно сила Лоренца является первопричиной разделения зарядов и возникновения ЭДС индукции в движущемся проводнике.

Ответ: Сила Лоренца.