Номер 3, страница 202 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Глава 3. Электромагнитные явления. Параграф 55. Действие магнитного поля на проводник с током. Правило левой руки. Вопросы после параграфа - номер 3, страница 202.

Условие.

3. Сформулируйте правило левой руки для находящегося в магнитном поле проводника с током; для движущейся в этом поле заряженной частицы.

Решение 1.

Решение 3.

Решение 4.

3. Правило левой руки формулируется следующим образом:

Для проводника с током (определение направления силы Ампера):
Если левую руку расположить так, чтобы линии вектора магнитной индукции ($B$) входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца направить по направлению тока ($I$) в проводнике, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Ампера ($F_А$), действующей на проводник.

Для движущейся заряженной частицы (определение направления силы Лоренца):
Если левую руку расположить так, чтобы линии вектора магнитной индукции ($B$) входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца направить по вектору скорости ($v$) положительно заряженной частицы, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Лоренца ($F_Л$). Для отрицательно заряженной частицы направление силы будет противоположно направлению большого пальца.

Ответ: Правило левой руки: если линии магнитной индукции ($B$) направить в ладонь левой руки, а четыре пальца направить по току (для проводника) или по скорости положительного заряда (для частицы), то большой палец, отогнутый на 90°, покажет направление действующей силы (силы Ампера или силы Лоренца соответственно). Для отрицательного заряда сила направлена в противоположную сторону.

4. Сила действия магнитного поля на проводник с током (сила Ампера) зависит от взаимной ориентации проводника и вектора магнитной индукции. Величина этой силы определяется по формуле: $F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$, где $I$ – сила тока в проводнике, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина активной части проводника, а $\alpha$ – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции $B$.

Исходя из этой формулы, можно определить условия для максимальной и нулевой силы:

• Сила действия магнитного поля максимальна, когда $\sin(\alpha) = 1$, что соответствует углу $\alpha = 90^\circ$. Это означает, что проводник с током должен быть расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.
• Сила действия магнитного поля равна нулю (отсутствует), когда $\sin(\alpha) = 0$, что соответствует углам $\alpha = 0^\circ$ или $\alpha = 180^\circ$. Это означает, что проводник с током должен быть расположен параллельно линиям магнитной индукции.

Ответ: Сила действия магнитного поля на проводник с током максимальна, если он расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, и равна нулю, если он расположен параллельно им.