Номер 660, страница 99 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитное поле. Магнитное поле. Направление линий магнитного поля тока. Действие магнитного поля на электрический ток. Индукция магнитного поля - номер 660, страница 99.

Условие.

660. На столе лежит рамка из гибкой лёгкой проволоки. Магнитное поле направлено сверху вниз (рис. 145). Какую форму примет виток, если пропустить ток так, как показано на рисунке; если изменить направление тока? Проверьте на опыте.

Рис. 145

Решение.

Решение

На каждый участок проводника с током, помещенного в магнитное поле, действует сила Ампера. Направление этой силы определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции $\vec{B}$ входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока $I$, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы Ампера $\vec{F}_A$.

Какую форму примет виток, если пропустить ток так, как показано на рисунке

Согласно рисунку, магнитное поле $\vec{B}$ направлено вертикально вниз (перпендикулярно плоскости рамки), а ток $I$ в рамке течет против часовой стрелки. Применив правило левой руки к каждому из четырех прямолинейных участков рамки, можно определить, что сила Ампера, действующая на каждый участок, будет направлена радиально наружу от центра рамки. Поскольку проволока гибкая, под действием этих растягивающих сил она будет стремиться занять форму с максимальной площадью при заданной длине. Такой формой является окружность.

Ответ: рамка растянется и примет форму, близкую к окружности.

Какую форму примет виток, если изменить направление тока

Если направление тока в рамке изменить на противоположное (т.е. ток будет течь по часовой стрелке), то, согласно правилу левой руки, направление силы Ампера на каждом участке также изменится на противоположное. Теперь сила Ампера будет направлена радиально внутрь, к центру рамки. Под действием этих сжимающих сил гибкая рамка будет сжиматься.

Ответ: рамка сожмется.