Номер 2, страница 203 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

2. На рисунке 150 изображены два оголённых проводника, соединённых с источником тока, и лёгкая алюминиевая трубочка AB. Вся установка находится в магнитном поле.

Определите направление тока в трубочке AB, если в результате взаимодействия этого тока с магнитным полем трубочка катится по проводникам в направлении, указанном на рисунке. Какой полюс источника тока является положительным, а какой — отрицательным?

Решение

Движение алюминиевой трубочки AB вызвано действием силы Ампера, которая возникает при взаимодействии тока, протекающего по трубочке, с внешним магнитным полем. Направление силы Ампера $\vec{F_A}$, направление тока $\vec{I}$ и направление вектора магнитной индукции $\vec{B}$ связаны правилом левой руки.

Из условия задачи известно:
1. Направление движения трубочки — влево. Это означает, что сила Ампера $\vec{F_A}$ направлена влево.
2. Направление магнитного поля — перпендикулярно плоскости рисунка, из-за плоскости к наблюдателю (обозначено точками).

Определите направление тока в трубочке AB
Чтобы найти направление тока, воспользуемся правилом левой руки. Расположим левую руку следующим образом:

• Большой палец, отогнутый на 90°, направим по направлению силы Ампера, то есть влево.
• Ладонь развернем так, чтобы в нее входили линии магнитной индукции. Так как поле направлено "на нас" (точки), ладонь должна быть обращена к плоскости рисунка.

В таком положении четыре вытянутых пальца укажут направление тока в проводнике. Они будут направлены вертикально вниз, от точки A к точке B.

Ответ: ток в трубочке AB направлен от точки A к точке B.

Какой полюс источника тока является положительным, а какой — отрицательным?

Зная направление тока в трубочке, можно определить полярность источника. В электрической цепи принято считать, что ток течет от положительного полюса источника к отрицательному по внешней цепи.

Поскольку ток течет по верхнему проводу к точке А, а затем через трубочку к точке В и по нижнему проводу возвращается к источнику, то:

• Верхний проводник, подходящий к точке А, соединен с положительным полюсом источника.
• Нижний проводник, отходящий от точки B, соединен с отрицательным полюсом источника.

Ответ: верхний полюс источника тока является положительным, а нижний — отрицательным.