Задачи на силу ампера и силу лоренца: Решение задач по физике в 11 классе «Сила Ампера. Сила Лоренца»

Задание 13 ЕГЭ по физике

Электрическое поле, магнитное поле. Принцип суперпозиции электрических полей, магнитное поле проводника с током, сила Ампера, сила Лоренца, правило Ленца

В. З. Шапиро

В задании 13 проверяются знания по теме «Электродинамика». Это задание относится к базовому уровню проверки знаний. Задачи носят качественный характер, в которых ответ необходимо записать словом (словами).

1. На рисунке показаны сечения двух параллельных длинных прямых проводников и направления токов в них.

Сила тока I₁ в первом проводнике больше силы тока I₂ во втором. Куда направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор индукции магнитного поля этих проводников в точке А, расположенной точно посередине между проводниками? Ответ запишите словом (словами).

Ответ: ______________ _____________.

Необходимая теория: Магнитное поле. Линии

Согласно правилу буравчика, определим направление силовых линий магнитного поля, которое создано каждым током.

Вектор магнитной индукции направлен по касательной к силовой линии магнитного поля в данной точке (см. рис.)

Сложение двух векторов   и даст результирующий вектор, который направлен вертикально вверх, так как магнитное поле тока I1 сильнее магнитного поля тока  I2. Соответственно,  вектор   больше по модулю вектора  

Ответ: вверх.

Секрет решения. В подобных задачах, если нет специальных оговорок, рисунок в условии задается в вертикальной плоскости. Можно представить, что он расположен также, как монитор компьютера (строго вертикально). Ответ необходимо давать именно относительно вертикальной плоскости.

Направление магнитных линий вокруг проводника с током лучше определять по правилу буравчика. Безусловно, можно воспользоваться и правилом правой руки, но только в том случае, если существует четкое разграничение в применении правил правой и левой руки.

2. Заряд + q > 0 находится на равном расстоянии от неподвижных точечных зарядов + Q > 0 и – Q, расположенных на концах тонкой стеклянной палочки (см. рисунок). Куда направлено (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) ускорение заряда + q  в этот момент времени, если на него действуют только заряды + Q и – Q? Ответ запишите словом (словами).

Ответ: _________________________ .

Необходимая теория: Электрический заряд

Результат взаимодействия электрических зарядов зависит от знака самих зарядов. Так как одноименные заряды отталкиваются, а разноименные –притягиваются, то на заряд +q будут действовать силы F₁ и F₂ (см.рис.) Модули этих сил равны на основании закона Кулона.

Векторное сложение указанных сил дает равнодействующую силу, направленную вправо. 

Ответ: вправо.   

Секрет решения. Решение задач по электростатике по темам «Закон Кулона», «Напряженность электростатического поля», «Принцип суперпозиции полей» в обязательном порядке требует построения точных чертежей.

Во многом верный результат решения основывается на применении геометрических законов. В обязательном порядке необходимо четко владеть основными геометрическими понятиями, такими как: теорема Пифагора, теорема косинусов, соотношения в прямоугольном треугольнике.      

 3. Электрическая цепь, состоящая из трёх прямолинейных горизонтальных проводников (2–3, 3–4, 4–1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, у которого вектор магнитной индукции направлен так, как показано на рисунке. Куда направлена относительно рисунка (

вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 4–1? Ответ запишите словом (словами).

Ответ: _____________________ .

Необходимая теория: Магнитное поле. Силы

За направление электрического тока принято считать направление движения положительно заряженных частиц. Если же ток обусловлен движением отрицательно заряженных частиц, то за его направление берут направление, противоположенное их движению. При наличии в электрической цепи источника тока принято говорить, что ток течет от «плюса» к «минусу». В данной схеме ток течет против часовой стрелки.

Применяя для данного рисунка правило левой руки, учитывая направление тока и направление вектора магнитной индукции, можно определить, что сила Ампера направлена вправо.

Ответ: вправо.

Секрет решения. Правило левой руки запоминается достаточно легко. Для этого надо взять несколько задач с рисунками и на практике отработать эту закономерность. В данной задаче надо учесть, что, согласно условию, все проводники расположены в горизонтальной плоскости. В противном случае ответ будет неправильным.

Приведем примеры задач на определение направления силы Ампера при помощи правила левой руки.

Так как в задачах нет никаких оговорок, то все рисунки считаются расположенными в вертикальной плоскости.

Рис. А – сила Ампера направлена вверх.

Рис. Б – сила Ампера направлена вправо.

Рис. В – сила Ампера направлена от наблюдателя.

Рис. Г – сила Ампера направлена влево.

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими публикациями. Информация на странице «Задание 13 ЕГЭ по физике» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ. Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий. Также вы можете воспользоваться другими материалами из данного раздела.

Публикация обновлена: 08.04.2023

Сила Ампера. Сила Лоренца. — физика, уроки

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Луганской Народной Республики

«Луганский колледж автосервиса им. А.А.Гизая»

Методическая разработка урока по физике

тема: «Сила Ампера. Сила Лоренца»

разработал: Крючков В.В.

Луганск 2020

Цель урoка: сфoрмирoвать представление o воздействии магнитнoго пoля на проводник с током и простейшие заряженные частицы.

Задачи урoка.

Образовательные:

1. Сформировать понятия силы Ампера и силы Лоренца, направление их действия.

2. Сформировать умение решать задачи с использованием формул для расчета силы Ампера и силы Лоренца.

3. Проконтролировать степень усвоения знаний, умений и навыков по данной теме.

Развивающие:

1. Продолжить работу по формированию умения анализировать, делать выводы.

2. Продолжить развитие умения использовать теоретические знания при решении задач.

Воспитательные:

1. Продолжать работу по формированию внимания, усидчивости, аккуратности, доброжелательного отношения к товарищам, воспитание умения слушать мнение других.

2. Совершенствовать навыки самостоятельной работы.

Ход урока

1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка посещаемости обучающихся.

1. Актуализация опорных знаний.

Беседа по вопросам:

— Вспомните свойства магнитного поля.

— Какова основная характеристика магнитного поля?

— На основе, каких действий поля она вводится?

— Что такое электрический ток?

1. Мотивация учебной деятельности.

Задание: Угадайте o какoм предмете идет речь?

Приoритет на егo изoбретение oспаривают Испания, Италия, Пoртугалия, Франция, а также арабские страны;

Есть сведения, чтo этoт предмет в виде статуэтки императoра с вытянутoй рукoй пoмoг китайским вoйскам сoвершить маневр в тумане и выиграть битву еще в 27 веке дo н. э.;

Первoе письменнoе упoминание oб егo испoльзoвании в мoреплавании oтнoсится к 11 веку.

Oтвет: кoмпас.

O каких явлениях мы будем гoвoрить? — o магнитных.

1. Изучение нового материала.

1. Сила Ампера.

Если тoки в прoвoдниках имеют oдинакoвые направления, тo прoвoдники притягиваются с равными пo величине силами.

Сила взаимoдействия параллельных тoкoв прямo прoпoрциoнальна прoизведению сил тoкoв выбраннoй длины прoвoдника и oбратнo прoпoрциoнальна расстoянию между прoвoдниками.

— магнитная пoстoянная

На прoвoдник с тoкoм действует сила Ампера, т.е

Сила Ампера – этo сила, с кoтoрoй магнитнoе пoле действует на электрический тoк.

Сила действующая на проводник с током со стороны магнитного поля, прямо пропорциональна силе тока, длине проводника, модулю вектора магнитной индукции, синусу угла между вектором индукции магнитного поля и проводником.

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки:

«Если распoлoжить левую руку так, чтoбы линии магнитной индукции вхoдили в ладoнь, а вытянутые пальцы были направлены вдoль направления тoка в проводнике, тo oтведенный бoльшoй палец укажет направление действия силы Ампера, действующей на прoвoдник»

1. Сила Лоренца.

Сила Ампера, действующая на отрезок проводника длиной Δl с силой тока I, находящийся в магнитном поле B, 

F = IBΔl sin α

может быть выражена через силы, действующие на отдельные носители заряда.

Пусть концентрация носителей свободного заряда в проводнике есть n, а q – заряд носителя. Тогда произведение n q υ S, где υ – модуль скорости упорядоченного движения носителей по проводнику, а S – площадь поперечного сечения проводника, равно току, текущему по проводнику: 

I = q n υ S.

Выражение для силы Ампера можно записать в виде: 

F = q n S Δl υB sin α.

Так как полное число N носителей свободного заряда в проводнике длиной Δl и сечением S равно n S Δl, то сила, действующая на одну заряженную частицу, равна 

Силы, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу, называется силой Лоренца.

1. Движение заряженной частицы в магнитном поле.

При движении заряженной частицы в магнитном поле сила Лоренца работы не совершает. Поэтому модуль вектора скорости при движении частицы не изменяется.

Если заряженная частица движется в однородном магнитном поле под действием силы Лоренца, а ее скорость  лежит в плоскости, перпендикулярной вектору магнитной индукции, то частица будет двигаться по окружности радиуса 

Сила Лоренца в этом случае играет роль центростремительной силы.

Круговое движение заряженной частицы в однородном магнитном поле

Период обращения частицы в однородном магнитном поле равен 

Это выражение показывает, что для заряженных частиц заданной массы m период обращения не зависит от скорости υ и радиуса траектории R.

Угловая скорость движения заряженной частицы по круговой траектории 

называется циклотронной частотой. Циклотронная частота не зависит от скорости (следовательно, и от кинетической энергии) частицы. Это обстоятельство используется в циклотронах – ускорителях тяжелых частиц (протонов, ионов). Принципиальная схема циклотрона приведена на рисунке.

Движение заряженных частиц в вакуумной камере циклотрона.

Между полюсами сильного электромагнита помещается вакуумная камера, в которой находятся два электрода в виде полых металлических полуцилиндров (дуантов). К дуантам приложено переменное электрическое напряжение, частота которого равна циклотронной частоте. Заряженные частицы инжектируются в центре вакуумной камеры. Частицы ускоряются электрическим полем в промежутке между дуантами. Внутри дуантов частицы движутся под действием силы Лоренца по полуокружностям, радиус которых растет по мере увеличения энергии частиц. Каждый раз, когда частица пролетает через зазор между дуантами, она ускоряется электрическим полем. Таким образом, в циклотроне, как и во всех других ускорителях, заряженная частица ускоряется электрическим полем, а удерживается на траектории магнитным полем. Циклотроны позволяют ускорять протоны до энергии порядка 20 МэВ.

Однородные магнитные поля используются во многих приборах и, в частности, в масс-спектрометрах – устройствах, с помощью которых можно измерять массы заряженных частиц – ионов или ядер различных атомов. Масс-спектрометры используются для разделения изотопов, то есть ядер атомов с одинаковым зарядом, но разными массами (например, ²⁰Ne и ²²Ne). Ионы, вылетающие из источника S, проходят через несколько небольших отверстий, формирующих узкий пучок. Затем они попадают в селектор скоростей, в котором частицы движутся в скрещенных однородных электрическом и магнитном полях.

1. Обобщение и закрепление новых знаний.

1. Определите направление действия силы Ампера.

1. Определите направление действия силы Лоренца.

1. Подведение итогов.

Выставление оценок за урок в журнал.

1. Домашнее задание.

Закон силы Лоренца: определение, уравнение и пример

ЦЕРН — один из самых известных и крупнейших ускорителей частиц в мире. Эта лаборатория элементарных частиц была основана различными европейскими правительствами и стремится раскрыть больше секретов, скрытых в области физики элементарных частиц и стандартной модели. Большие ускорители частиц в центре работают, используя электрические и магнитные поля, чтобы воздействовать на частицы, разгоняя их до высоких скоростей и сталкивая частицы друг с другом. Это взаимодействие между заряженными частицами и электромагнитными полями называется сила Лоренца, , если вам интересно, как работает сила Лоренца и как она применяется в различных ситуациях, продолжайте читать!

Рис. 1 Невероятно сложное оборудование в центре ЦЕРН создано для использования силы Лоренца.

Определение закона силы Лоренца

Силу Лоренца можно определить следующим образом.

Сила Лоренца — это сила \(\vec{F}\) на заряженную частицу \(\vec{q}\), движущуюся со скоростью \(\vec{v}\) через магнитное поле \ (\vec{B}\) и электрическое поле \(\vec{E}\).

В частности, сила Лоренца учитывает действие и электрических и магнитных полей на заряженные частицы.

Уравнение закона силы Лоренца

Сила Лоренца принимает математическое уравнение

\[ \vec{F} = q\vec{E} + (q \vec{v} \times \vec{B} ),\]

где \(\vec{F}\) — вектор силы, действующей на заряженные частицы, измеренный в ньютонах \(\mathrm{N}\), \(q\) — заряд частиц, измеренный в кулонах \( \mathrm{C}\), \(\vec{v}\) — вектор скорости заряженной частицы, измеренный в \(\mathrm{\frac{m}{s}}\), \(\vec{B }\) — вектор магнитного поля, измеренный в теслах \(\mathrm{T}\), а \(\vec{E}\) — вектор электрического поля, измеренный в \(\mathrm{\frac{V}{m }}\).

Мы видим, что это уравнение состоит из двух компонентов; первый член в правой части представляет собой электрическую силу, тогда как второй член представляет собой магнитную силу.

Чтобы найти величину силы Лоренца, мы берем величину векторных величин, фигурирующих в приведенном выше уравнении. Для термина электрической силы это относительно просто, поскольку нам нужно только взять величину электрического поля \(|\vec{E}|\), умноженную на величину заряда \(q\).

С другой стороны, величина перекрестного произведения немного сложнее. Напомним, что при получении величины векторного произведения мы должны умножить величины двух векторов на синус угла между векторами. Это гарантирует, что мы берем перпендикулярные компоненты обоих векторов. Приходим к уравнению

\[ | \vec{a} \times \vec{b}| = |\vec{a}||\vec{b}| \sin(\theta),\]

где \(|\vec{a}|\) и \(|\vec{b}|\) — величины векторов \(\vec{a}\) и \(\vec{b}\) соответственно, а \(\theta\) — угол между двумя векторами.

Теперь мы можем применить это к нашему уравнению для силы Лоренца, чтобы найти, что величина силы Лоренца определяется выражением

\[ |\vec{F}| = q |\vec{E}|+ q|\vec{v}||\vec{B}|\sin(\theta),\]

, где \(\theta\) — угол между магнитным полем и скорость заряженной частицы, измеренная в радианах \(\mathrm{rad}\). Поскольку \(q\) является скалярной величиной, нам не нужно ничего с ней делать.

Вывод закона силы Лоренца

Один из выводов, который можно сделать из определения силы Лоренца, — это скорость заряженной частицы при движении в магнитном поле. Если мы предположим, что электрического поля нет, а есть только магнитное поле, мы можем видеть из векторного произведения, что результирующая сила Лоренца, действующая на заряженную частицу, всегда перпендикулярна направлению движения частицы. Следствием этого является кривизна траектории заряженной частицы. С какой силой мы уже встречались ранее, которая также действует в направлении, перпендикулярном движению объекта? 92}{r},\]

где \(F_{\mathrm{cent}}\) — центростремительная сила, измеряемая в ньютонах, \(\mathrm{N}\), \(m\) — масса объекта, измеренная в \(\mathrm{kg}\), \(v\) — скорость объекта, измеренная в \(\mathrm{\frac{m}{s}}\), а \(r\) — радиус вращения измеряется в \(\mathrm{м}\).

Теперь, когда мы знаем, что заряженная частица находится во вращательном движении, мы можем приравнять величину силы Лоренца и центростремительной силы, чтобы найти величину результирующей скорости из-за взаимодействия заряженной частицы с магнитным полем. Приравнивая и переставляя, находим 9{\bотмена{2}} \\v &= \frac{Bqr\sin(\theta)}{m}. \end{align}\]

При решении задач, связанных с любой из этих величин, мы можем изменить это уравнение, чтобы выделить величину, для которой нас интересует решение. Каково это количество, будет варьироваться от проблемы к проблеме.

Рис. 2. На электрон, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца, вызывающая круговое движение.

Применение закона силы Лоренца

Во время экспериментов по физике в школе мы часто сталкиваемся с устройством, называемым электронно-лучевая трубка или электронная пушка. Эти устройства позволяют нам увидеть путь электронного луча, отклоняющегося из-за приложения внешнего электрического поля. Металлическая нить нагревается с одного конца, так что электроны в металле получают достаточную кинетическую энергию, чтобы вырваться на свободу. Поскольку электроны заряжены отрицательно, они притягиваются к положительно заряженному аноду на другом конце вакуумной трубки. Кроме того, вакуумная камера, через которую проходят электроны, облицована флуоресцентным материалом, так что, когда электроны сталкиваются со стенками, они проявляются в виде света, видимого человеческим глазом. Наконец, искривление электронного пучка обусловлено взаимодействием силы Лоренца между заряженными электронами и окружающим электрическим полем. 9{-17} \, \mathrm{N} . \end{align} \]

Закон силы Лоренца – ключевые выводы

• Уравнение силы Лоренца задается выражением \(\vec{F} = q\vec{E} + (q \vec{v} \times \vec{B} ) \).

• Сила Лоренца учитывает действие как электрического, так и магнитного полей на заряженные частицы.

• Величина силы Лоренца определяется выражением \(|\vec{F}| = q |\vec{E}|+ q|\vec{v}||\vec{B}|\sin( \тета)\).

• Круговая скорость заряженной частицы, движущейся в магнитном поле, равна \(v = \frac{Bqr\sin(\theta)}{m}\).

• Сила Лоренца заставляет электронный пучок в электронно-лучевой пушке искривляться.

---

Ссылки

1. Рис. 1 — ЦЕРН, Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:CERN_Large_Hadron_Collider.jpg) org/licenses/by-sa/4.0/)
2. Рис. 2 — Круговое движение электрона, StudySmarter Originals.
3. Рис. 3 — Электронная пушка, Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electron_gun_jyu.jpg), лицензия CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by -са/3.0/)

Magnetic Force — AP Physics 2

Все ресурсы AP Physics 2

6 Диагностические тесты 149 практических тестов Вопрос дня Карточки Learn by Concept

← Предыдущая 1 2 Следующая →

AP Physics 2 Help » Электричество и магнетизм » Магнетизм и электромагнетизм » Магнитная сила

Частица с зарядом  двигается перпендикулярно через магнитное поле напряженностью .

Какова величина силы, действующей на частицу?

Возможные ответы:

На частицу не действует никакая сила

Пояснение:

Уравнение для нахождения силы, действующей на движущуюся заряженную частицу в магнитном поле, выглядит следующим образом:

Здесь – сила в ньютонах; напряженность поля в Теслах.

Другой способ записать уравнение без перекрестного произведения выглядит следующим образом:

Здесь — угол между скоростью частиц и магнитным полем.

В нашей задаче, поскольку тета равна , оценивается как 1, поэтому нам просто нужно выполнить умножение.

Следовательно, сила, действующая на частицу, равна 0,3 Н.

Сообщить об ошибке

Провод с током  направлен параллельно магнитному полю с напряженностью . Какова сила на проводе?

Возможные ответы:

На проволоку не действует сила

Правильный ответ:

5

3 Объяснение:

Уравнение для силы, действующей на провод с током в магнитном поле, выглядит следующим образом:

 это сила в ньютонах,  это ток в амперах,  это напряженность магнитного поля в Теслах, и это угол параллельно магнитному полю.

Поскольку наш провод не полностью перпендикулярен магнитному полю, на него не действует вся возможная сила. Вместо этого он испытывает усилие, в несколько раз превышающее максимальное значение силы.

Сообщить об ошибке

Протон, летящий в горизонтальной плоскости, попадает через отверстие в масс-спектрометр с однородным магнитным полем, направленным вверх. Затем частица движется по круговой траектории через  и врезается в стенку спектрометра, примыкающую к входному отверстию. На каком расстоянии от входа находится протон, когда он врезается в стену?

Масса протона  и его электрический заряд .

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Заряженная частица, движущаяся через перпендикулярное магнитное поле, испытывает силу Лоренца, равную формуле:

 – заряд, – скорость частицы, – напряженность магнитного поля.

Эта сила всегда направлена ​​перпендикулярно направлению движения частицы в этот момент и, таким образом, действует как центростремительная сила. Эта сила также определяется уравнением:

Мы можем приравнять эти два уравнения друг к другу, что позволит нам найти радиус дуги.

После того, как частица пройдет полуокружность, она будет на расстоянии одного диаметра в поперечном направлении от начала (т. е. в два раза больше радиуса окружности).

Удвоенное значение представляет собой боковое смещение точки падения от входа:

Сообщить об ошибке ?

Возможные ответы:

На заряд не действует результирующая сила

Правильный ответ:

5

Объяснение:

Чтобы найти силу, действующую на заряд, воспользуемся следующим уравнением:

Поскольку заряд движется под углом от перпендикуляра, нам нужно принять во внимание векторное произведение.

Тета — это угол от перпендикуляра, который равен . Подставьте известные значения и решите.

Сообщить об ошибке

Заряд движется через магнитное поле со скоростью, перпендикулярной направлению поля. Какова сила заряда?

Возможные ответы:

Силы на заряде нет

Правильный ответ:

5

Пояснение:

Уравнение для силы, действующей на заряд, движущийся через магнитное поле:

Поскольку скорость перпендикулярна полю, векторное произведение не имеет значения, и мы можем выполнить простое умножение.

Следовательно, сила, действующая на заряд, равна

Сообщить об ошибке

Заряд движется через магнитное поле со скоростью от параллельной магнитному полю. Какова сила заряда?

Возможные ответы:

На заряд не действует сила

Правильный ответ:

Пояснение:

Уравнение для силы, действующей на заряд, движущийся через магнитное поле:

.

Кросс-произведение равно:

Выше  градус от параллели, в которой движется заряд. Заряд движется от параллели, поэтому уравнение, если мы подставим наши числа, будет таким:

Сообщить об ошибке

Частица движется параллельно однородному магнитному полю. Какие из следующих утверждений верны?

Возможные ответы:

Частица будет вращаться вокруг точки в магнитном поле

Ни одно из других утверждений не является точным

Частица не имеет суммарного заряда

Магнитное поле не действует на частицу

Правильный ответ:

Магнитное поле не действует на частицу

Объяснение:

Сила, испытываемая заряженной частицей в магнитном поле, равна 

Это означает, что когда заряженная частица движется перпендикулярно полю, из-за векторного произведения она испытывает наибольшую силу (поскольку равно , а тета равно  , когда оно перпендикулярно). Это означает, что заряженная частица не будет испытывать силы из-за магнитного поля, когда она параллельна. Мы знаем, что на частицу не будет действовать сила, и мы также знаем, что незаряженные частицы не испытывают силы в магнитных полях, но мы не можем с уверенностью сказать, что частица не имеет суммарного заряда, нам только говорят, что она движется параллельно полю. .

Сообщить об ошибке

 

 

Рельсовая система формируется в магнитном поле, направленном за пределы страницы, как показано на схеме выше. Стержень остается в контакте с рельсами с нулевым трением, поскольку он движется вправо с постоянной скоростью из-за внешней силы. Расстояние от одного рельса до другого равно 0,087 м. Рельсы и стержень сопротивления не имеют, а резистор имеет сопротивление 0,0055 Ом. Магнитное поле имеет величину 0,035 Тл. Какова величина и направление внешней силы, необходимой для того, чтобы стержень двигался с постоянной скоростью?

Возможные ответы:

Справа

На левую

Не требуется сила, поскольку стержень перемещается с постоянной скоростью

Справа

к левому

Правильный ответ:

.

 направо

Объяснение:

Стержень действует как батарея из-за его движения в магнитном поле: . Поскольку имеется замкнутая цепь, это приводит к протеканию тока:

В этой простой цепи ток везде одинаков, поэтому через стержень протекает один и тот же ток. Из-за этого тока на стержень действует сила:

По правилу правой руки эта магнитная сила направлена ​​влево, поэтому внешняя сила должна быть направлена ​​вправо. Интересно отметить, что мощность, рассеиваемая на резисторе:

 , равна мощности, обеспечиваемой внешней силой:

Вселенная стремится сохранять энергию.

Сообщить об ошибке

Если заряженная частица 10C движется перпендикулярно магнитному полю 5T со скоростью , с какой силой действует эта заряженная частица?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Пояснение:

Этот вопрос представляет нам сценарий, в котором заряженная частица движется с определенной скоростью через магнитное поле. В этой ситуации нас просят определить, какова сила, с которой сталкивается эта частица.

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно определить, какая сила может воздействовать на эту частицу. Поскольку нам говорят, что частица движется в магнитном поле, логично предположить, что на эту частицу будет воздействовать магнитная сила. Таким образом, нам нужно будет использовать уравнение для магнитной силы.

Более того, поскольку в основе вопроса нам сказано, что эта частица движется перпендикулярно магнитному полю, мы знаем это  и, следовательно, . Это помогает уменьшить уравнение.

Теперь все, что нам нужно сделать, это подставить полученные значения, чтобы рассчитать результирующую силу.

Сообщить об ошибке

Заряженная частица Q движется вдоль магнитного поля B со скоростью v. Какова величина силы, действующей на частицу?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Ноль

Пояснение:

Заряженные частицы испытывают магнитную силу только тогда, когда некоторая составляющая их скорости перпендикулярна магнитному полю.