Самостоятельная работа по теме "Сила Ампера. Сила Лоренца" Вариант 1 1. В магнитном поле находится проводник с током (рис. 25). Каково направление силы Ампера, действующей на проводник? А. От читателя Б. К читателю. В. Равна нулю Puc. 25 2. Прямолинейный проводних длиной 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 4 Тл и расположен под углом 30 к вектору магнитной индукции. Чему равна сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля, если сила тока в проводнике 3 А 3. В магнитном поле с индукцией 5 Та движется электров со скоростью 10 м/с, направленной перпендикулярню диниям индукции магнитного поля. Чему равен модуль силы, действующей на электрон со стороны магнитного поля? 4. На рисунке 77 показано сечение проводника е током. Электрический ток направлен перпендикулярно плоскости рисунка. В каком случае правильно указано направление диний индукции магнитного поля, созданнно этим током? 1) рис А 2) рис Б 3) нет правильного ответа 5. В какую сторону отклоняется протон под действием магнитного поли (рис. 2917 The 17 А. Влево. Б. Вправо. В. Вверх 6. Во всех четырех вариантах определите направление силы Ампера. S N NOS N S 6 2 a Рис. 29 А. Влево, Б. Вправо. В. Вверх. Г. От читателя. Д. К читателю. Е. Ровна нулю. Ж) низ 7. Во всех четырех вариантах определите направление силы Лоренца XXX XXX XXX 官 a) 6) B S N А. Влево. Б. Вправо. В. Вверх. Г. От читателя. Д. К читателю

Ниже подробное решение вариантов по теме "Сила Ампера. Сила Лоренца" с пошаговыми объяснениями. Так как некоторые задачи требуют рисунков (рис. 25, 77, 29xx и т. п.), я поясню общую методику и дам конкретные вычисления там, где данные есть. Если пришлёте изображения или опишете направления в них, могу дать точные направления для всех пунктов. Общие принципы, которые понадобятся для всех задач - Сила Ампера на проводник длиной L с током I в магнитном поле B: F = I (L × B). Модуль F = I L B sin(phi), где phi — угол между направлением тока (направление vL) и вектором магнитной индукции B. - Направление F определяется правилом правой руки: если возьмём правую руку так, чтобы по длинному пальцу идти направление тока (вектор L), а сгиб пальца указывал направление B, то большой палец покажет направление силы F. Альтернатива: Fleming’s left-hand rule (для мотора) – указательный палец B, средний — направление тока, большой — направление силы. - Сила Лоренца на заряд q, движущийся со скоростью v в магнитном поле B: F = q (v × B). Если q > 0 (положительный заряд, например протон), направление F следует правилу правой руки для вектора v × B. Если q < 0 (например электрон), направление противоположно для вектора v × B. Задача 2 Дано: длина проводника L = 10 см = 0.10 м; индукция B = 4 Тл; угол между проводником (направлением тока) и B равен 30°; ток I = 3 А. 1) Найдём модуль силы: - F = I L B sin(phi) = 3 × 0.10 × 4 × sin(30°). - sin(30°) = 0.5 ⇒ F = 3 × 0.10 × 4 × 0.5 = 0.6 Н. Ответ по модулю: F = 0.6 Н. 2) Направление силы: - Направление определяется направлением вектора L × B. Без конкретного изображения направления тока и направления B конкретно на рисунке определить точное направление невозможно. - Метод: возьмите направление тока вдоль проводника (направление L), направьте правую руку так, чтобы большой палец показывал направление F, а ладонь указывала направление L → B согласно правилу перекрестного произведения. Величина F уже известна как 0.6 Н; направление зависит от ориентации B относительно проводника на рисунке. Задача 3 Дано: электрон движется в однородном магнитном поле B = 5 Тл со скоростью v = 10 м/с; движение модульно перпендикулярно к линиям B (v ⟂ B). 1) Модуль силы Лоренца на электрон: - q электрона = -e, но для модуля возьмём |q| = e = 1.6×10^−19 Кл. - F = |q| v B = e v B = (1.6×10^−19 C) × (10 м/с) × (5 Т) = 8.0×10^−18 Н. Ответ: F ≈ 8×10^−18 Н. 2) Направление силы: - Для положительного заряда F направлен вдоль v × B. Для электрона знак минус, значит направление противоположно. Таким образом ориентируйтесь на правило правой руки для v × B, а затем поменяйте направление на противоположное. - Без конкретного направления v и B на рисунке точно указать направление невозможно. Опишите или пришлите направления v и B — дам точное направление. Задача 4 Формулировка: На рисунке 77 показано сечение проводника с током. Электрический ток направлен перпендикулярно плоскости рисунка. В каком случае правильно указано направление окружности (магнитной индукции) магнитного поля, созданного этим током? Суть правила: - Магнитное поле вокруг длинного прямого проводника образует окружности, центр которых — проводник. - Если ток идёт из плоскости рисунка (например, «изза» или «к читателю» зависит от стрелки), то направление обхода вокруг проводника определяется правилом правой руки: - Ток из плоскости (направление к вам) — поля вокруг него идут против часовой стрелки (ccw). - Ток в плоскость (уход из-под вас) — поля идут по часовой стрелке (cw). Ответ зависит от того, как изображены направления тока и кружности на рисунке А и Б. Без изображения точно ответить нельзя. Принцип: сопоставьте направление тока (перпендикулярно плоскости) с направлением B по правилу правой руки — получите правильное вращение вокруг проводника. Задача 5 Вопрос: В какую сторону отклоняется протон под действием магнитного поля (рис. 2917): А. Влево, Б. Вправо, В. Вверх? 1) Определение: F = q (v × B) для протона (q > 0). Направление силы определяется знаком и направлением вектора v и поля B. 2) Нужно знать направление скорости v протона и направление поля B на рисунке. 3) Без изображения точно ответить нельзя. Если пришлёте или опишете направления v и B, дам точное направление. Задача 6 «Во всех четырех вариантах определите направление силы Ампера.» (похоже, данные с рисунками с линейками N/S и т. д.) - Суть: для проводника с током в магнитном поле сила Ампера F = I (L × B), направление определяется векторным произведением направления тока и направления B. - Без конкретных ориентаций в рисунке (направления тока, B и положение наблюдателя) точно указать ответ невозможно. - Подсказка: если ток направлен вдоль некоторого направления и B направлен перпендикулярно к нему, F будет перпендикулярен и к току, и к B, по векторному правилу. Если тока и B параллельны, F = 0. Задача 7 «Во всех четырех вариантах определите направление силы Лоренца» (для зарядов в поле) - Аналогично задаче 6: F = q (v × B). Нужно направление скорости v заряда и B, чтобы определить направление F. - Без конкретных направлений в рисунках дать точное направление нельзя. Если вы пришлёте направления скорости v и поля B из каждого варианта, дам конкретные стрелки. Что могу сделать дальше - Пришлите изображения или опишите направления в задачах 1, 4, 5, 6, 7 (куда направлен ток, B, v, в какую сторону смотрит читатель на рисунках и т. п.). Тогда дам точные направления по каждому пункту и поможете с верными ответами. - Если хотите, могу подготовить краткую шпаргалку по типовым конфигурациям: - Прямой длинный провод: окружности вокруг него, направление зависит от направления тока. - Векторное произведение: F = I L × B и F = q(v × B) — как определить направление без рисунка. - Примеры типичных сочетаний (без рисунков) и их направления (например: I вдоль +x, B вдоль +y → F вдоль +z; I вдоль +x, B вдоль −y → F вдоль −z; и т. д.). Итог - Задача 2: F = 0.6 Н, направление требует рисунка. - Задача 3: F = 8×10^−18 Н, направление требует рисунка. - Задача 4–7: без указанных направлений на рисунках точный ответ дать нельзя. Принципиально используйте F = I(L × B) для Ампера и F = q(v × B) для Лоренца; определяйте направление через правила правой руки. Готов продолжить и дать точные ответы по всем пунктам, как только вы приложите или опишете направления в рисунках (или загрузите изображения рис. 25, рис. 77, рис. 29 и т. п.).