Номер 1000, страница 223 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

1000. Прямой проводник, по которому течет ток $I = 8,5$ А, расположен между полюсами электромагнита перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля, созданного электромагнитом. Определите модуль силы, с которой магнитное поле действует на единицу длины проводника. Модуль индукции магнитного поля $B = 40$ мТл.

Дано:

Сила тока в проводнике: $I = 8,5$ А

Модуль индукции магнитного поля: $B = 40$ мТл

Проводник расположен перпендикулярно линиям индукции, следовательно, угол между направлением тока и вектором магнитной индукции $\alpha = 90^\circ$.

Перевод в систему СИ:

$B = 40 \text{ мТл} = 40 \cdot 10^{-3} \text{ Тл} = 0,04 \text{ Тл}$

Найти:

Модуль силы, действующей на единицу длины проводника: $\frac{F}{l}$

Решение:

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (сила Ампера), определяется по формуле:

$F = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$

где $I$ — сила тока, $B$ — модуль индукции магнитного поля, $l$ — длина проводника, $\alpha$ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Так как по условию проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, то $\alpha = 90^\circ$, и $\sin(90^\circ) = 1$.

Формула принимает вид:

$F = I \cdot B \cdot l$

Для нахождения силы, действующей на единицу длины проводника, разделим обе части уравнения на $l$:

$\frac{F}{l} = I \cdot B$

Подставим числовые значения:

$\frac{F}{l} = 8,5 \text{ А} \cdot 0,04 \text{ Тл} = 0,34 \text{ Н/м}$

Ответ: модуль силы, действующей на единицу длины проводника, равен 0,34 Н/м.