Номер 13, страница 79, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные явления. Параграф 59. Действие магнитного поля на проводники с токами. Сила Ампера - номер 13, страница 79.

Условие.

13. На рис. 42 показаны направления индукции магнитного поля $\vec{B}$ и направления силы $\vec{F_A}$, действующей на прямолинейные проводники с токами, которые находятся в этом магнитном поле. Укажите на рисунке направление тока в каждом проводнике.

Рис. 42

Решение.

Решение

Для определения направления тока в проводнике используется правило левой руки. Сила Ампера, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется формулой $\vec{F}_A = I(\vec{l} \times \vec{B})$, где $\text{I}$ - сила тока, $\vec{l}$ - вектор, сонаправленный с током и равный длине проводника, а $\vec{B}$ - вектор магнитной индукции.

Согласно правилу левой руки, если расположить левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции $\vec{B}$ входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по току $\vec{I}$, то отогнутый на 90° большой палец укажет направление силы Ампера $\vec{F}_A$.

В данной задаче нам известны направления силы Ампера $\vec{F}_A$ и вектора магнитной индукции $\vec{B}$. Чтобы найти направление тока, мы применим правило левой руки, ориентируя ладонь по вектору $\vec{B}$ и большой палец по вектору $\vec{F}_A$. Направление вытянутых пальцев укажет направление тока.

а) Вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен перпендикулярно плоскости рисунка от нас ($\otimes$), а сила Ампера $\vec{F}_A$ направлена вверх. Располагаем левую руку ладонью к себе, чтобы вектор $\vec{B}$ входил в ладонь. Большой палец направляем вверх, по направлению силы $\vec{F}_A$. Вытянутые четыре пальца будут указывать вправо.

Ответ: ток в проводнике направлен вправо.

б) Вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен перпендикулярно плоскости рисунка на нас ($\odot$), а сила Ампера $\vec{F}_A$ направлена вверх. Располагаем левую руку ладонью от себя, чтобы вектор $\vec{B}$ входил в ладонь. Большой палец направляем вверх. Вытянутые четыре пальца будут указывать влево.

Ответ: ток в проводнике направлен влево.

в) Условия аналогичны случаю б). Вектор $\vec{B}$ направлен на нас, сила $\vec{F}_A$ направлена вверх.

Ответ: ток в проводнике направлен влево.

г) Условия аналогичны случаю а). Вектор $\vec{B}$ направлен от нас, сила $\vec{F}_A$ направлена вверх.

Ответ: ток в проводнике направлен вправо.

д) Вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен от нас ($\otimes$), а сила Ампера $\vec{F}_A$ направлена вниз. Располагаем левую руку ладонью к себе, большой палец направляем вниз. Вытянутые четыре пальца будут указывать влево.

Ответ: ток в проводнике направлен влево.

е) Вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен на нас ($\odot$), а сила Ампера $\vec{F}_A$ направлена вниз. Располагаем левую руку ладонью от себя, большой палец направляем вниз. Вытянутые четыре пальца будут указывать вправо.

Ответ: ток в проводнике направлен вправо.

ж) Вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен вправо, а сила Ампера $\vec{F}_A$ направлена вверх. Располагаем левую руку ладонью влево, чтобы вектор $\vec{B}$ входил в ладонь. Большой палец направляем вверх. Вытянутые четыре пальца будут направлены перпендикулярно плоскости рисунка от нас.

Ответ: ток в проводнике направлен от нас (вглубь рисунка), обозначается символом $\otimes$.

з) Вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен вправо, а сила Ампера $\vec{F}_A$ направлена вниз. Располагаем левую руку ладонью влево, большой палец направляем вниз. Вытянутые четыре пальца будут направлены перпендикулярно плоскости рисунка на нас.

Ответ: ток в проводнике направлен на нас (из плоскости рисунка), обозначается символом $\odot$.

и) Условия аналогичны случаю з). Вектор $\vec{B}$ направлен вправо, сила $\vec{F}_A$ направлена вниз.

Ответ: ток в проводнике направлен на нас (из плоскости рисунка), обозначается символом $\odot$.

к) Вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен вверх, а сила Ампера $\vec{F}_A$ направлена влево. Располагаем левую руку ладонью вниз, чтобы вектор $\vec{B}$ входил в ладонь. Большой палец направляем влево. Вытянутые четыре пальца будут направлены перпендикулярно плоскости рисунка на нас.

Ответ: ток в проводнике направлен на нас (из плоскости рисунка), обозначается символом $\odot$.