Номер 6, страница 143, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 24. Сила Ампера. Сила Лоренца - номер 6, страница 143.

Условие.

6. Рассмотрите рисунок 24.4, б.

а) Как направлена сила Ампера, действующая на левую вертикальную сторону рамки?

б) Как направлена сила Ампера, действующая на правую вертикальную сторону рамки?

в) Совпадает ли направление вектора магнитной индукции поля, созданного током в рамке, с направлением вектора магнитной индукции внешнего поля (созданного постоянным магнитом)?

Решение.

а) Как направлена сила Ампера, действующая на левую вертикальную сторону рамки?

Для определения направления силы Ампера ($\vec{F}_A$) применим правило левой руки. Согласно рисунку, на который ссылается задача, вектор магнитной индукции внешнего поля $\vec{B}$ направлен от северного полюса (N) к южному (S), то есть горизонтально вправо. Ток $\text{I}$ в левой вертикальной стороне рамки направлен на наблюдателя (из плоскости рисунка). Если расположить левую руку так, чтобы четыре пальца указывали направление тока (на нас), а линии магнитного поля входили в ладонь (ладонь обращена влево), то отогнутый большой палец покажет направление силы Ампера. В данном случае он будет направлен вверх.

Ответ: Сила Ампера, действующая на левую вертикальную сторону рамки, направлена вверх.

б) Как направлена сила Ампера, действующая на правую вертикальную сторону рамки?

Аналогично предыдущему пункту, применим правило левой руки для правой стороны рамки. Направление внешнего магнитного поля $\vec{B}$ остается прежним — вправо. Ток $\text{I}$ в правой вертикальной стороне рамки направлен в противоположную сторону по сравнению с левой стороной, то есть от наблюдателя (в плоскость рисунка). Расположим левую руку так, чтобы четыре пальца указывали направление тока (от нас), а линии магнитного поля по-прежнему входили в ладонь (ладонь обращена влево). В этом случае отогнутый большой палец будет направлен вниз.

Ответ: Сила Ампера, действующая на правую вертикальную сторону рамки, направлена вниз.

в) Совпадает ли направление вектора магнитной индукции поля, созданного током в рамке, с направлением вектора магнитной индукции внешнего поля (созданного постоянным магнитом)?

Направление собственного магнитного поля, созданного током в рамке ($\vec{B}_{рамки}$), определяется по правилу правой руки (правилу буравчика для контура с током). Ток в рамке течет так, что в левой части он направлен на наблюдателя, а в правой — от наблюдателя. Если мысленно обхватить рамку пальцами правой руки по направлению тока, то отогнутый большой палец укажет направление вектора $\vec{B}_{рамки}$ внутри контура. В данном случае вектор $\vec{B}_{рамки}$ будет направлен вверх. Вектор же магнитной индукции внешнего поля ($\vec{B}_{внешн}$), созданный магнитом, направлен горизонтально вправо. Сравнивая направления, видим, что вектор собственного поля рамки (вверх) и вектор внешнего поля (вправо) перпендикулярны друг другу. Следовательно, их направления не совпадают.

Ответ: Нет, направления векторов не совпадают.