№842 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 20 см и массой 4 г равна 10 А. Найти индукцию (модуль и направление) магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.

Дано

$$l=20\ \text{см}=0{,}2\ \text{м}$$

$$m=4\ \text{г}=4\cdot10^{-3}\ \text{кг}$$

$$I=10\ \text{А}$$

$$g=9{,}8\ \text{м/с}^2$$

Ход решения

Чтобы проводник находился в равновесии, сила Ампера должна быть направлена вверх и по модулю равна силе тяжести:

$$F_A=mg$$

Для проводника, расположенного перпендикулярно магнитному полю,

$$F_A=BIl$$

Тогда

$$BIl=mg$$

$$B=\frac{mg}{Il}$$

Подставим значения:

$$ B=\frac{4\cdot10^{-3}\cdot9{,}8}{10\cdot0{,}2} =\frac{0{,}0392}{2} =0{,}0196\ \text{Тл}\approx0{,}02\ \text{Тл} $$

Направление магнитного поля определяем по правилу левой руки: если ток направлен слева направо, то для силы Ампера вверх вектор магнитной индукции должен быть направлен перпендикулярно проводнику, в плоскость рисунка, то есть от наблюдателя.

Ответ

$$B\approx0{,}02\ \text{Тл}$$, направление поля — в плоскость рисунка (от наблюдателя).