Номер 4, страница 177 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

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

для находящегося в магнитном поле проводника с током

Правило левой руки используется для определения направления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле. Эта сила называется силой Ампера ($\vec{F_A}$).

Формулировка правила: если расположить левую руку так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора магнитной индукции ($\vec{B}$) входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока ($I$) в проводнике, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Ампера ($\vec{F_A}$), действующей на отрезок проводника.

Сила Ампера всегда перпендикулярна и направлению тока, и вектору 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, находящейся в поле, а $\alpha$ – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Ответ: Если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции ($\vec{B}$) входил в ладонь, а четыре пальца направить по току ($I$), то отогнутый большой палец покажет направление силы Ампера ($\vec{F_A}$).

для движущейся в этом поле заряженной частицы

Правило левой руки также применяется для определения направления силы, действующей на движущуюся в магнитном поле заряженную частицу. Эта сила называется силой Лоренца ($\vec{F_L}$).

Формулировка правила: если расположить левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции ($\vec{B}$) входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца направить по вектору скорости ($\vec{v}$) движущейся положительно заряженной частицы, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Лоренца ($\vec{F_L}$), действующей на частицу.

Важное уточнение касается знака заряда частицы:

1. Для положительно заряженной частицы ($q > 0$) четыре пальца направляют по вектору скорости $\vec{v}$.

2. Для отрицательно заряженной частицы ($q < 0$, например, электрона) четыре пальца направляют в сторону, противоположную вектору скорости $\vec{v}$. Как вариант, можно направить пальцы по скорости, а полученное направление силы изменить на противоположное.

Сила Лоренца всегда перпендикулярна и вектору скорости частицы, и вектору магнитной индукции. Ее модуль вычисляется по формуле: $F_L = |q| \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha$, где $|q|$ – модуль заряда частицы, $v$ – ее скорость, а $\alpha$ – угол между векторами скорости и магнитной индукции.

Ответ: Если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции ($\vec{B}$) входил в ладонь, а четыре пальца направить по скорости движения частицы ($\vec{v}$), то отогнутый большой палец покажет направление силы Лоренца ($\vec{F_L}$). Если заряд частицы отрицательный, то направление силы будет противоположным направлению большого пальца.