Задание 1, страница 188 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

1. На прямолинейный проводник с током, расположенный перпендикулярно линиям магнитной индукции однородного магнитного поля с индукцией $ \vec{B} $, действует магнитная сила $ \vec{F} $.

а) Как изменятся модули индукции однородного магнитного поля $B$ и силы Ампера $F_A$, если силу тока в проводнике увеличить в 2,5 раза?

б) Как изменится модуль силы $F_A$, если проводник расположить параллельно линиям магнитной индукции?

а)Решение:

1. Модуль индукции однородного магнитного поля $B$ является характеристикой самого поля, созданного внешним источником. Он не зависит от силы тока $I$ в проводнике, который помещен в это поле. Следовательно, при увеличении силы тока в проводнике модуль индукции магнитного поля $B$ не изменится.

2. Сила Ампера $F_A$, действующая на прямолинейный проводник с током в магнитном поле, определяется формулой:

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

где $I$ – сила тока в проводнике, $l$ – длина активной части проводника, $B$ – модуль индукции магнитного поля, а $\alpha$ – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Из данной формулы следует, что сила Ампера $F_A$ прямо пропорциональна силе тока $I$ (при условии, что $B$, $l$ и $\alpha$ остаются постоянными). По условию задачи, сила тока увеличивается в 2,5 раза. Следовательно, сила Ампера также увеличится в 2,5 раза.

Ответ: Модуль индукции однородного магнитного поля $B$ не изменится, а сила Ампера $F_A$ увеличится в 2,5 раза.

б)Решение:

Сила Ампера $F_A$ зависит от угла $\alpha$ между направлением тока в проводнике и вектором магнитной индукции $\vec{B}$ согласно формуле $F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$.

Если проводник расположить параллельно линиям магнитной индукции, то угол $\alpha$ между направлением тока и вектором $\vec{B}$ будет равен $0^\circ$ (если их направления совпадают) или $180^\circ$ (если они противоположны).

В обоих случаях синус угла равен нулю:

$\sin(0^\circ) = 0$

$\sin(180^\circ) = 0$

Подставляя это значение в формулу для силы Ампера, получаем:

$F_A = I \cdot B \cdot l \cdot 0 = 0$

Таким образом, на проводник, расположенный параллельно линиям магнитной индукции, магнитное поле не действует.

Ответ: Модуль силы Ампера $F_A$ станет равным нулю.