№842 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной $$20\ \text{см}$$ и массой $$4\ \text{г}$$ равна $$10\ \text{А}$$. Найти индукцию (модуль и направление) магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.

Чтобы проводник был в равновесии, сила Ампера должна уравновесить силу тяжести:

$$F_A=mg$$

Сила Ампера равна

$$F_A=BIl\sin\alpha$$

Чтобы сила была максимальной и направленной вертикально вверх, проводник нужно расположить перпендикулярно линиям магнитной индукции, то есть $$\sin\alpha=1$$.

Тогда

$$BIl=mg$$

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

Подставим значения:

$$B=\frac{4\cdot 10^{-3}\cdot 9{,}8}{10\cdot 0{,}2} =\frac{0{,}0392}{2} =0{,}0196\ \text{Тл}\approx 0{,}02\ \text{Тл}$$

По правилу левой руки, чтобы сила Ампера была направлена вверх, при токе слева направо вектор магнитной индукции должен быть направлен от наблюдателя, перпендикулярно проводнику.

Ответ: $$B\approx 0{,}02\ \text{Тл}$$; направление поля — от наблюдателя, перпендикулярно проводнику.