Номер 1, страница 177 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

1. В какую сторону покатится лёгкая алюминиевая трубочка при замыкании цепи (рис. 125)?

Рис. 125

Решение

При замыкании электрической цепи по алюминиевой трубочке, которая находится в магнитном поле, создаваемом подковообразным магнитом, потечет электрический ток. Взаимодействие этого тока с магнитным полем приведет к возникновению силы, действующей на трубочку. Эта сила называется силой Ампера, и она вызывает движение проводника.

Для определения направления силы Ампера ($\vec{F}_A$) используется правило левой руки. Оно формулируется следующим образом: если левую руку расположить так, чтобы линии вектора магнитной индукции ($\vec{B}$) входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока ($\vec{I}$) в проводнике, то отогнутый на 90° большой палец укажет направление действующей силы Ампера.

Чтобы применить это правило, необходимо определить направление тока в трубочке и направление линий магнитного поля.

1. Направление тока ($\vec{I}$). По определению, электрический ток в цепи направлен от положительного полюса источника (+) к отрицательному (-). На схеме видно, что ток от положительной клеммы поступает на ближний к нам (правый) рельс, проходит через алюминиевую трубочку к дальнему (левому) рельсу и далее через реостат и ключ возвращается к источнику. Следовательно, в самой трубочке ток направлен от нас (от переднего края рисунка к заднему).
2. Направление магнитного поля ($\vec{B}$). Линии магнитной индукции всегда направлены от северного полюса магнита (N) к южному (S). В данной установке северный полюс (синий) расположен снизу, а южный (красный) — сверху. Значит, вектор магнитной индукции $\vec{B}$ в области, где находится трубочка, направлен вертикально вверх.

Теперь применим правило левой руки:

• Располагаем левую руку так, чтобы четыре пальца указывали направление тока, то есть от нас.
• Поворачиваем кисть ладонью вниз, чтобы линии магнитного поля, направленные вверх, входили в ладонь.
• При таком положении руки отогнутый большой палец будет указывать вправо.

Таким образом, на алюминиевую трубочку действует сила Ампера, направленная вправо. Под действием этой силы трубочка начнет катиться по рельсам вправо.

Ответ: При замыкании цепи лёгкая алюминиевая трубочка покатится вправо.