Номер 8, страница 127, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 7. Магнитное поле. Параграф 77. Решение задач. Задачи для самостоятельного решения - номер 8, страница 127.

Условие.

8. Какой заряд прошёл через поперечное сечение проводника за 3 мин, если на этот проводник со стороны магнитного поля действовала постоянная на протяжении указанного промежутка времени сила 2 Н? Длина проводника 50 см. Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Индукция магнитного поля составляет 400 мТл.

Решение.

Дано:

$t = 3 \text{ мин} = 180 \text{ с}$

$F = 2 \text{ Н}$

$l = 50 \text{ см} = 0.5 \text{ м}$

$B = 400 \text{ мТл} = 0.4 \text{ Тл}$

$\alpha = 90^\circ$

Найти:

$\text{q}$

Решение:

На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера, которая определяется по формуле:

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

где $\text{I}$ – сила тока, $\text{B}$ – индукция магнитного поля, $\text{l}$ – длина проводника, $\alpha$ – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

По условию задачи, проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, следовательно, угол $\alpha = 90^\circ$, а $\sin(90^\circ) = 1$. Формула упрощается до вида:

$F = I \cdot B \cdot l$

Сила тока $\text{I}$ по определению равна заряду $\text{q}$, прошедшему через поперечное сечение проводника за время $\text{t}$:

$I = \frac{q}{t}$

Подставим выражение для силы тока в формулу силы Ампера:

$F = \frac{q}{t} \cdot B \cdot l$

Из этой формулы выразим искомый заряд $\text{q}$:

$q = \frac{F \cdot t}{B \cdot l}$

Подставим числовые значения из условия задачи, переведенные в систему СИ:

$q = \frac{2 \text{ Н} \cdot 180 \text{ с}}{0.4 \text{ Тл} \cdot 0.5 \text{ м}} = \frac{360}{0.2} = 1800 \text{ Кл}$

Ответ: $1800 \text{ Кл}$.