Номер 15, страница 32 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Электрические явления. ТЗ-14. Электромагнитные явления - номер 15, страница 32.

Условие.

15. На рисунке 34 представлены различные случаи взаимодействия магнитного поля и проводника с током. Сформулируйте задачу для каждого случая и решите её.

Рис. 34

Решение.

а) Задача: Прямой проводник с током, направленным перпендикулярно плоскости рисунка на наблюдателя ($ \odot I $), находится в однородном магнитном поле, созданном постоянным магнитом (северный полюс N внизу, южный S вверху). Определить направление силы Ампера, действующей на проводник.

Решение: Для определения направления силы Ампера $ \vec{F} $, действующей на проводник с током в магнитном поле, воспользуемся правилом левой руки. Линии магнитной индукции $ \vec{B} $ направлены от северного полюса (N) к южному (S), то есть вертикально вверх. Ток $ I $ в проводнике направлен на наблюдателя. Расположим левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции $ \vec{B} $ входил в ладонь (ладонь обращена вниз), а четыре вытянутых пальца были направлены по току (на нас). Тогда отогнутый на $ 90^\circ $ большой палец укажет направление силы Ампера. В данном случае сила будет направлена вправо.

Ответ: Сила Ампера направлена вправо.

б) Задача: Прямой проводник, по которому течет ток $ I $ вправо, находится в однородном магнитном поле, созданном постоянным магнитом (северный полюс N внизу, южный S вверху). Определить направление силы Ампера, действующей на проводник.

Решение: Воспользуемся правилом левой руки. Линии магнитной индукции $ \vec{B} $ направлены от северного полюса (N) к южному (S), то есть вертикально вверх. Ток $ I $ в проводнике направлен вправо. Расположим левую руку так, чтобы вектор $ \vec{B} $ входил в ладонь (ладонь обращена вниз), а четыре вытянутых пальца были направлены по току (вправо). Тогда отогнутый на $ 90^\circ $ большой палец укажет направление силы Ампера $ \vec{F} $. В этом случае сила будет направлена от наблюдателя, за плоскость рисунка (перпендикулярно плоскости рисунка от нас).

Ответ: Сила Ампера направлена от наблюдателя (за плоскость рисунка).

в) Задача: Прямой проводник, по которому течет ток $ I $ вправо, помещен в однородное магнитное поле. На проводник действует сила Ампера $ \vec{F} $, направленная вверх. Определить направление вектора магнитной индукции $ \vec{B} $.

Решение: Применим правило левой руки. Расположим левую руку так, чтобы четыре вытянутых пальца были направлены по току $ I $ (вправо), а отогнутый на $ 90^\circ $ большой палец указывал направление силы Ампера $ \vec{F} $ (вверх). В этом положении ладонь будет обращена к наблюдателю. Поскольку линии магнитной индукции $ \vec{B} $ должны входить в ладонь, они направлены из плоскости рисунка, на наблюдателя (перпендикулярно плоскости рисунка на нас).

Ответ: Вектор магнитной индукции направлен на наблюдателя (из плоскости рисунка).

г) Задача: Прямой проводник находится в однородном магнитном поле, созданном постоянным магнитом (северный полюс N вверху, южный S внизу). На проводник действует сила Ампера $ \vec{F} $, направленная влево. Определить направление тока $ I $ в проводнике.

Решение: Воспользуемся правилом левой руки. Линии магнитной индукции $ \vec{B} $ направлены от северного полюса (N) к южному (S), то есть вертикально вниз. Сила Ампера $ \vec{F} $ направлена влево. Расположим левую руку так, чтобы вектор $ \vec{B} $ входил в ладонь (ладонь обращена вверх), а отогнутый на $ 90^\circ $ большой палец указывал направление силы $ \vec{F} $ (влево). Тогда четыре вытянутых пальца укажут направление тока $ I $. В этом положении пальцы направлены из плоскости рисунка, на наблюдателя (перпендикулярно плоскости рисунка на нас).

Ответ: Ток в проводнике направлен на наблюдателя (из плоскости рисунка).