Давайте подробно разберём задачу и найдём ответ.
Задача:
В однородном магнитном поле прямой проводник с током расположен под углом α = 90° к линиям магнитной индукции. Нужно определить, как изменится модуль силы Ампера, если, не меняя силы тока, повернуть проводник так, что угол α увеличится на 90° (то есть станет равен 180°).
Основные формулы и понятия:
- Сила Ампера на проводник длиной ( l ) с током ( I ) в магнитном поле с индукцией ( B ):
[
\mathbf{F} = I , \mathbf{l} \times \mathbf{B}
]
- Модуль силы при этом:
[
F = I l B \sin \alpha
]
где:
- ( I ) — сила тока,
- ( l ) — длина проводника,
- ( B ) — напряжённость магнитного поля,
- ( \alpha ) — угол между направлением тока и линиями индукции (или вектором ( \mathbf{l} ) и ( \mathbf{B} )).
Шаг 1: О исходном положении
[
F_1 = I l B \sin 90^\circ = I l B \times 1 = I l B
]
Шаг 2: После поворота на 90°
- Повернув проводник на 90°, угол увеличится на 90°:
[
\alpha_2 = 90^\circ + 90^\circ = 180^\circ
]
- Модуль силы после поворота:
[
F_2 = I l B \sin 180^\circ = I l B \times 0 = 0
]
Ответ:
Модуль силы Ампера после поворота станет равен 0.
Итог:
| Вариант ответа |
Обоснование |
| не изменится |
Неверно, так как сила равна нулю при (\sin 180^\circ=0) |
| увеличится в 2 раза |
Нет, сила станет равна нулю, не увеличится |
| уменьшится в 2 раза |
Нет, сила уменьшится с первоначальных ( I l B ) до 0, то есть исчезнет |
| станет равным 0 |
Верно, так как (\sin(180^\circ)=0) |
Правильный ответ: станут равным 0.
Если нужно объяснение и для более древних или сложных случаев, я готов помочь!
