Номер 1792, 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 1792, страница 210.

Решение.

Дано:

$l = 2$ м

$I = 0,4$ А

$F = 0,4$ Н

$\alpha = 90^\circ$

Найти:

$\text{B}$ - ?

направление $\vec{B}$ - ?

Решение:

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

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

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

По условию задачи, вектор индукции магнитного поля перпендикулярен проводнику, следовательно, угол $\alpha = 90^\circ$. Так как $\sin(90^\circ) = 1$, формула для модуля силы Ампера принимает вид:

$F = I \cdot B \cdot l$

Выразим из этой формулы модуль вектора магнитной индукции $\text{B}$:

$B = \frac{F}{I \cdot l}$

Подставим известные значения в формулу:

$B = \frac{0,4 \, \text{Н}}{0,4 \, \text{А} \cdot 2 \, \text{м}} = \frac{1}{2} \, \text{Тл} = 0,5 \, \text{Тл}$

Направление вектора магнитной индукции $\vec{B}$ определим по правилу левой руки. Согласно этому правилу, если расположить левую руку так, чтобы четыре вытянутых пальца указывали направление тока в проводнике ($\text{I}$), а отогнутый на 90 градусов большой палец указывал направление действующей на проводник силы Ампера ($\vec{F}$), то вектор магнитной индукции ($\vec{B}$) будет входить в ладонь.

В нашем случае (согласно рис. 250) ток $\text{I}$ направлен вверх, а сила $\vec{F}$ – вправо. Расположив левую руку соответствующим образом (пальцы вверх, большой палец вправо), мы увидим, что ладонь обращена к нам. Следовательно, вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен перпендикулярно плоскости рисунка, от плоскости к наблюдателю.

Ответ: модуль вектора индукции магнитного поля равен 0,5 Тл; вектор индукции направлен перпендикулярно плоскости рисунка к наблюдателю.