Номер 2, страница 214 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

2. Если тонкие длинные прямолинейные проводники 1 и 2, по которым проходят постоянные электрические токи (рис. 190), параллельны друг другу, то направление силы Ампера, действующей на проводник 1 со стороны магнитного поля проводника 2:

Рис. 190

1) совпадает с положительным направлением оси $z$;

2) противоположно положительному направлению оси $z$;

3) совпадает с положительным направлением оси $y$;

4) противоположно положительному направлению оси $y$;

5) совпадает с положительным направлением оси $x$.

Решение

Для определения направления силы Ампера, действующей на проводник 1 со стороны магнитного поля проводника 2, необходимо последовательно выполнить два шага.

1. Определение направления магнитного поля. Сначала определим направление вектора магнитной индукции $\vec{B}_2$, создаваемого током $I_2$ в проводнике 2 в точке, где расположен проводник 1. Для этого воспользуемся правилом правой руки (или правилом буравчика). Ток $I_2$ течет в направлении, противоположном положительному направлению оси y. Если направить большой палец правой руки по направлению тока $I_2$, то согнутые пальцы укажут направление линий магнитной индукции. Поскольку проводник 1 находится выше проводника 2 (в области положительных значений z), в месте его расположения вектор магнитной индукции $\vec{B}_2$ будет направлен из плоскости чертежа на наблюдателя, то есть в положительном направлении оси x.

2. Определение направления силы Ампера. Теперь, зная направление тока $I_1$ в проводнике 1 и направление внешнего магнитного поля $\vec{B}_2$, определим направление силы Ампера $\vec{F}_A$ по правилу левой руки. Расположим левую руку так, чтобы линии магнитной индукции $\vec{B}_2$ входили в ладонь (ладонь обращена к наблюдателю, так как $\vec{B}_2$ направлен по оси x). Четыре вытянутых пальца направим по направлению тока $I_1$ (противоположно оси y, то есть влево). Тогда отогнутый на 90° большой палец укажет направление силы Ампера. В данном случае он будет направлен вниз, то есть в направлении, противоположном положительному направлению оси z.

Этот же результат можно получить, используя известное правило: два параллельных проводника с токами, текущими в одном направлении, притягиваются друг к другу. В задаче токи $I_1$ и $I_2$ сонаправлены (оба текут против оси y), следовательно, проводники притягиваются. Сила, действующая на проводник 1, направлена к проводнику 2, то есть вниз, что соответствует направлению, противоположному оси z.

Следовательно, верный вариант ответа — 2.

Ответ: 2) противоположно положительному направлению оси z.