Номер 1791, страница 210 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. 63. Магнитное поле. Действие магнитного поля на проводник с током и на движущиеся заряженные частицы. Индукция магнитного поля - номер 1791, страница 210.

Решение.

Дано:

$l = 50$ см

$B = 0,4$ Тл

$I = 0,5$ А

Провод расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, следовательно, угол $\alpha$ между вектором магнитной индукции $\vec{B}$ и направлением тока $\text{I}$ равен $90^\circ$.

Перевод в систему СИ:

$l = 50 \text{ см} = 0,5 \text{ м}$

Найти:

$F_A$ - ?

Направление силы $F_A$ - ?

Решение:

На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера. Модуль этой силы определяется по формуле:

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

где $\text{I}$ — сила тока в проводнике, $\text{B}$ — модуль вектора магнитной индукции, $\text{l}$ — длина активной части проводника, находящейся в магнитном поле, $\alpha$ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Так как по условию проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, то $\alpha = 90^\circ$, а $\sin(90^\circ) = 1$.

Тогда формула для расчета модуля силы Ампера принимает вид:

$F_A = I \cdot B \cdot l$

Подставим числовые значения в формулу:

$F_A = 0,5 \text{ А} \cdot 0,4 \text{ Тл} \cdot 0,5 \text{ м} = 0,1 \text{ Н}$

Направление силы Ампера определим по правилу левой руки. Расположим левую руку так, чтобы линии магнитной индукции (вектор $\vec{B}$), направленные на рисунке вниз, входили в ладонь. Четыре вытянутых пальца направим по направлению тока $\text{I}$, то есть вправо. Тогда отогнутый на $90^\circ$ большой палец укажет направление действующей на проводник силы. В данном случае большой палец будет направлен от плоскости рисунка на наблюдателя.

Ответ: модуль силы, действующей на проводник, равен $0,1$ Н; сила направлена перпендикулярно плоскости рисунка на наблюдателя.