Номер 5, страница 16 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

5. Укажите устройство, принцип действия которого основан на явлении возникновения силы, действующей на проводник в магнитном поле, при прохождении через проводник электрического тока.

1) реостат

2) металлоискатель

3) электродвигатель

4) электрочайник

В вопросе описано явление возникновения силы, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле. Эта сила называется силой Ампера и является основой для преобразования электрической энергии в механическую. Рассмотрим предложенные устройства:

1) Реостат – это переменный резистор. Его принцип действия основан на зависимости сопротивления проводника от его длины. Он используется для регулирования силы тока в цепи, а не для создания движения под действием магнитной силы.

2) Металлоискатель работает на основе явления электромагнитной индукции. Он создает переменное магнитное поле, которое индуцирует токи в металлических объектах, а затем регистрирует ответное магнитное поле от этих токов.

3) Электродвигатель – это устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую энергию вращения. Его работа основана именно на том, что на рамку с током в магнитном поле действует вращающий момент сил (сила Ампера), который заставляет ротор двигателя вращаться. Это в точности соответствует описанному в вопросе явлению. Сила, действующая на проводник, описывается формулой $F = I \cdot B \cdot l \cdot \sin\alpha$.

4) Электрочайник работает на основе теплового действия электрического тока (закон Джоуля-Ленца). Ток, проходя через нагревательный элемент, выделяет теплоту, которая нагревает воду.

Следовательно, устройством, работающим на указанном принципе, является электродвигатель.

Ответ: 3) электродвигатель.