Номер 1793, 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 1793, страница 210.

Решение.

Дано:

$l = 80 \text{ см}$
$F_A = 0,2 \text{ Н}$
$B = 0,04 \text{ Тл}$
$\alpha = 90^\circ$

$l = 0,8 \text{ м}$

Найти:

$\text{I}$ - ?

Направление тока - ?

Решение:

Сила тока

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, — это сила Ампера. Она вычисляется по формуле:
$F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$,
где $\text{I}$ – сила тока, $\text{B}$ – индукция магнитного поля, $\text{l}$ – длина проводника, $\alpha$ – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Согласно рисунку, проводник расположен перпендикулярно вектору магнитной индукции $\text{B}$ (вектор $\text{B}$ направлен в плоскость рисунка, от нас). Таким образом, угол $\alpha = 90^\circ$, и $\sin(90^\circ) = 1$.

Формула принимает вид:
$F_A = I \cdot B \cdot l$

Из этой формулы выразим искомую силу тока $\text{I}$:
$I = \frac{F_A}{B \cdot l}$

Произведем вычисления, подставив значения в системе СИ:
$I = \frac{0,2 \text{ Н}}{0,04 \text{ Тл} \cdot 0,8 \text{ м}} = \frac{0,2}{0,032} = 6,25 \text{ А}$

Ответ: сила тока равна $6,25 \text{ А}$.

Направление тока в проводнике

Для определения направления тока воспользуемся правилом левой руки. Оно гласит: если расположить левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции $\text{B}$ входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока $\text{I}$, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Ампера $F_A$.

Применим это правило к нашей задаче:
1. Вектор индукции $\text{B}$ направлен перпендикулярно плоскости рисунка, от нас (обозначено крестиками). Поэтому располагаем левую руку так, чтобы линии поля входили в ладонь (ладонью к себе).
2. Сила Ампера $F_A$ направлена влево. Следовательно, большой палец должен указывать налево.
3. При таком положении руки четыре вытянутых пальца будут направлены вниз. Это и есть направление тока в проводнике.

Ответ: ток в проводнике направлен сверху вниз.