Вариант 3, страница 91 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Самостоятельные работы. СР-11. Электромагнитные явления - страница 91.

Условие.

Вариант 3

1. Определите полюсы магнита, если известно расположение магнитных линий (рис. 106).

Рис. 106

Рис. 107

2. Определите силу, с которой магнитное поле индукцией 1,3 Тл действует на проводник, если активная длина проводника 20 см, а сила тока в нём 10 А. Проводник расположен перпендикулярно линиям индукции магнитного поля.

3. Укажите направление силы, действующей на проводник с током, помещённый в магнитное поле так, как показано на рисунке 107.

Решение.

1. Определите полюсы магнита, если известно расположение магнитных линий (рис. 106).

По условленному направлению, линии индукции магнитного поля выходят из северного полюса магнита (N) и входят в южный полюс (S). На рисунке 106 стрелки на магнитных линиях показывают, что они выходят из левого конца магнита и входят в правый. Следовательно, левый полюс является северным (N), а правый – южным (S).

Ответ: Слева – северный полюс (N), справа – южный полюс (S).

2. Определите силу, с которой магнитное поле индукцией 1,3 Тл действует на проводник, если активная длина проводника 20 см, а сила тока в нём 10 А. Проводник расположен перпендикулярно линиям индукции магнитного поля.

Дано:

$B = 1,3$ Тл

$l = 20$ см

$I = 10$ А

$\alpha = 90^\circ$

$l = 20 \text{ см} = 0,2 \text{ м}$

Найти:

$\text{F}$

Решение:

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, называется силой Ампера. Она рассчитывается по формуле:

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

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

По условию задачи проводник расположен перпендикулярно линиям индукции, поэтому угол $\alpha = 90^\circ$, а его синус $\sin(90^\circ) = 1$.

Подставим числовые значения в формулу:

$F_А = 1,3 \text{ Тл} \cdot 10 \text{ А} \cdot 0,2 \text{ м} \cdot 1 = 2,6 \text{ Н}$

Ответ: $2,6$ Н.

3. Укажите направление силы, действующей на проводник с током, помещённый в магнитное поле так, как показано на рисунке 107.

Для определения направления силы Ампера, действующей на проводник с током в магнитном поле, применяется правило левой руки.

Согласно этому правилу, нужно расположить левую руку следующим образом:

1. Вектор магнитной индукции $\text{B}$ должен входить в ладонь. Линии магнитной индукции направлены от северного полюса (N) к южному (S), то есть в данном случае вертикально вниз. Значит, ладонь левой руки должна быть обращена вверх.

2. Четыре вытянутых пальца следует направить по направлению тока $\text{I}$ в проводнике. На рисунке ток течёт вправо.

3. В этом случае отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление действующей силы $\text{F}$. При таком расположении руки большой палец будет направлен из плоскости рисунка на нас, то есть к наблюдателю.

Ответ: Сила, действующая на проводник, направлена перпендикулярно плоскости рисунка к наблюдателю.