Номер 391, страница 157 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

9 класс. Сила Ампера - номер 391, страница 157.

Условие.

391. По прямому проводнику длиной 0,8 м протекает ток 2 А. Определите величину силы, действующей на проводник в однородном магнитном поле с индукцией 0,3 Тл, если силовые линии перпендикулярны проводнику.

Решение.

Дано:

Длина проводника, $l = 0,8$ м
Сила тока, $I = 2$ А
Индукция магнитного поля, $B = 0,3$ Тл
Угол между проводником и линиями индукции, $\alpha = 90^\circ$

Найти:

Величину силы, действующей на проводник, $F_A$

Решение:

Сила, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, называется силой Ампера. Ее величина определяется по формуле:
$F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$
где $\text{I}$ — сила тока в проводнике, $\text{B}$ — индукция магнитного поля, $\text{l}$ — длина активной части проводника (части, находящейся в магнитном поле), а $\alpha$ — угол между направлением тока в проводнике и вектором магнитной индукции.
Из условия задачи известно, что силовые линии перпендикулярны проводнику, следовательно, угол $\alpha = 90^\circ$.
Синус угла $90^\circ$ равен единице: $\sin(90^\circ) = 1$.
В этом случае формула для силы Ампера принимает максимальное значение и упрощается до:
$F_A = I \cdot B \cdot l$
Подставим данные из условия задачи в формулу:
$F_A = 2 \, \text{А} \cdot 0,3 \, \text{Тл} \cdot 0,8 \, \text{м} = 0,48 \, \text{Н}$

Ответ: величина силы, действующей на проводник, равна 0,48 Н.