Математика ЕГЭ
Русский язык ЕГЭ
Математика 5-7
Математика ОГЭ
Информатика
Физика
Обществознание
Кликните, чтобы открыть меню

13. Электрическое и магнитное поле

1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения

Сила Ампера (страница 2)

Задание 8 #15805

По тонкой медной рамке, помещенной в однородное магнитное поле, течет постоянный ток (см. рисунок). Куда направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) магнитная сила, действующая на сторону рамки \(cd\)? Ответ запишите словом (словами).


На проводник с током действует сила Ампера.
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля \(\vec{B}\) входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление тока \(I\), то тогда отогнутый на 90\(^\circ\) большой палец укажет направление силы Ампера.
Расположим ладонь левой руки согласно правилу. Определим, что сила Ампера направлена к наблюдателю.

Ответ: кнаблюдателю

Задание 9 #15806

Четыре проводника и источник постоянного тока соединили последовательно и поместили в однородное магнитное поле так, как показано на рисунке. Вектор магнитной индукции \(\vec{B}\) направлен перпендикулярно плоскости рисунка ”от нас”. Куда направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 2–3? Ответ запишите словом (словами).


Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля \(\vec{B}\) входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление тока \(I\), то тогда отогнутый на 90\(^\circ\) большой палец укажет направление силы Ампера.
Необходимо определить направление силы тока, проходящего через проводник 2–3. Ток течет от ”плюса” к ”минусу”. Положительно заряженная клемма на рисунке показана большой черточкой, а отрицательно заряженная — маленькой. Таким образом, определяем направление силы тока — вправо.
Расположим ладонь левой руки согласно правилу. Определим, что сила Ампера направлена вверх.

Ответ: вверх

Задание 10 #15807

По тонким медным проводам, расположенным параллельно и на одинаковом расстоянии относительно друг друга, протекают одинаковые токи \(I\). Куда направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) магнитная сила, действующая на провод №1 со стороны двух других проводов? Ответ запишите словом (словами).


1 способ:
На проводник с током действует сила Ампера.
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля \(\vec{B}\) входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление тока \(I\), то тогда отогнутый на 90\(^\circ\) большой палец укажет направление силы Ампера.
Необходимо определить направление вектора магнитной индукции \(\vec{B}\).
Проводник №2 и проводник №3 создают магнитные поля, которые взаимодействуют с проводником №1. Рассмотрим точку \(A\), взятую на проводнике №1.
Вспомним правило правой руки: если обхватить проводник ладонью правой руки, направив отставленный большой палец вдоль тока, то четыре согнутых пальца укажут направление силовых линий магнитного поля данного тока.
Расположим ладонь правой руки согласно правилу и определим, куда направлены векторы магнитной индукции \(\vec{B_2}\) и \(\vec{B_3}\) от проводников №2 (рис. 1) и №3 (рис. 2) соответственно.
Посмотрим на эти рисунки сбоку:
Вектор магнитной индукции обратно пропорционален расстоянию между проводниками, поэтому вектор \(\vec{B_2}\) длиннее вектора \(\vec{B_3}\): \(|\vec{B_2}| > |\vec{B_3}|\). Следовательно, результирующий вектор магнитной индукции \(\vec{B}\) сонаправлен с вектором \(\vec{B_2}\) и направлен ”от нас” (снова возвращаемся к рис. 1 и рис. 2).
Зная направление результирующего вектора и направление тока, протекающего по проводнику №1, расположим ладонь левой руки согласно правилу и определим, что сила Ампера, действующая на провод №1, направлена вверх.
2 способ:
Вспомним опыт Ампера, согласно которому два тонких проводника притягиваются, если токи в них имеют одинаковое направление, и отталкиваются, если направления токов противоположны.
Токи в проводниках №1 и №2 направлены в противоположные стороны, поэтому проводники отталкиваются. Следовательно, сила Ампера, действующая на проводник №1, направлена вверх.

Ответ: вверх

Задание 11 #15808

По тонкой медной рамке, помещенной в однородное магнитное поле, течет постоянный ток (см. рисунок). Куда направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) магнитная сила, действующая на сторону рамки \(bc\)? Ответ запишите словом (словами).


На проводник с током действует сила Ампера.
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля \(\vec{B}\) входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление тока \(I\), то тогда отогнутый на 90\(^\circ\) большой палец укажет направление силы Ампера.
Расположим ладонь левой руки согласно правилу. Определим, что сила Ампера направлена вправо.

Ответ: вправо

Задание 12 #15809

По прямолинейному горизонтальному участку провода протекает постоянный ток \(I\). Сверху к нему медленно подносят постоянный магнит (см. рисунок). Куда направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) магнитная сила (сила Ампера), действующая на провод? Ответ запишите словом (словами).


На проводник с током действует сила Ампера.
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля \(\vec{B}\) входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление тока \(I\), то тогда отогнутый на 90\(^\circ\) большой палец укажет направление силы Ампера.
Необходимо определить направление вектора магнитной индукции \(\vec{B}\). Так как силовые линии магнита выходят из северного полюса и уходят в южный, следовательно, вектор магнитной индукции направлен вправо.
Расположим ладонь левой руки согласно правилу. Определим, что сила Ампера \(F_A\) направлена к наблюдателю.

Ответ: кнаблюдателю

Задание 13 #15810

По тонким медным проводам, расположенным параллельно и на одинаковом расстоянии относительно друг друга, протекают одинаковые токи \(I\). Куда направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) магнитная сила (сила Ампера), действующая на провод №2 со стороны двух других проводов? Ответ запишите словом (словами).


1 способ:
На проводник с током действует сила Ампера.
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля \(\vec{B}\) входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление тока \(I\), то тогда отогнутый на 90\(^\circ\) большой палец укажет направление силы Ампера.
Необходимо определить направление вектора магнитной индукции \(\vec{B}\).
Проводник №1 и проводник №3 создают магнитные поля, которые взаимодействуют с проводником №2. Рассмотрим точку \(A\), взятую на проводнике №2.
Вспомним правило правой руки: если обхватить проводник ладонью правой руки, направив отставленный большой палец вдоль тока, то четыре согнутых пальца укажут направление силовых линий магнитного поля данного тока.
Расположим ладонь правой руки согласно правилу и определим, куда направлены векторы магнитной индукции \(\vec{B_1}\) и \(\vec{B_3}\) от проводников №1 и №3 соответственно.
Вектор магнитной индукции обратно пропорционален расстоянию между проводниками. Так как расстояния между проводниками №1 и №2 и проводниками №2 и №3 одинаковы, то и векторы \(\vec{B_1}\) и \(\vec{B_3}\) не только сонаправлены, но и равны по длине. Следовательно, результирующий вектор магнитной индукции \(\vec{B}\) сонаправлен с ними и направлен ”от нас”.
Зная направление результирующего вектора и направление тока, протекающего по проводнику №2, расположим ладонь левой руки согласно правилу и определим, что сила Ампера направлена вниз.
2 способ:
Вспомним опыт Ампера, согласно которому два тонких проводника притягиваются, если токи в них имеют одинаковое направление, и отталкиваются, если направления токов противоположны.
Токи в проводниках №1 и №2 направлены в противоположные стороны, поэтому проводники отталкиваются. Токи в проводниках №2 и №3 направлены в одну сторону, поэтому проводники притягиваются. Следовательно, сила Ампера, действующая на проводник №2 со стороны проводников №1 и №3, направлена вниз.

Ответ: вниз

Задание 14 #15811

Четыре проводника и источник постоянного тока соединили последовательно и поместили в однородное магнитное поле так, как показано на рисунке. Вектор магнитной индукции \(\vec{B}\) направлен горизонтально влево. Куда направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 1–2? Ответ запишите словом (словами).


Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля \(\vec{B}\) входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление тока \(I\), то тогда отогнутый на 90\(^\circ\) большой палец укажет направление силы Ампера.
Необходимо определить направление силы тока, проходящего через проводник 1–2. Ток течет от ”плюса” к ”минусу”. Положительно заряженная клемма на рисунке показана большой черточкой, а отрицательно заряженная — маленькой. Таким образом, определяем направление силы тока — вверх.
Расположим ладонь левой руки согласно правилу. Определим, что сила Ампера направлена к наблюдателю.

Ответ: кнаблюдателю