Научимся определять направление магнитных сил и рассчитывать их величину. Эти знания помогут понять, как работают современные приборы — от динамиков до адронного коллайдера.
№1 · НАПРАВЛЕНИЕ
1 БАЛЛ
1. Направление силы Ампера
Прямолинейный проводник с током расположен горизонтально в однородном магнитном поле, линии индукции которого направлены вертикально вниз. Используя правило левой руки, определите, куда направлена сила Ампера, действующая на проводник, если ток в нём течёт «от нас» (в плоскость чертежа).
Влево
Вправо
Вертикально вверх
Вертикально вниз, вдоль линий магнитной индукции
№2 · РАСЧЕТ
1 БАЛЛ
2. Направление силы Ампера
Горизонтальный проводник длиной 50 см, по которому течёт ток силой 4 А, помещён в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл. Вектор магнитной индукции B направлен перпендикулярно плоскости рисунка «к нам». Ток в проводнике направлен слева направо. 1) Определите модуль силы Ампера, действующей на проводник. 2) Используя правило левой руки, определите направление этой силы (вверх, вниз, влево, вправо, к нам, от нас).
Схема расположения проводника в поле
№3 · ЗАРЯД
1 БАЛЛ
3. Сила Лоренца для протона
Протон влетает в область однородного магнитного поля перпендикулярно вектору магнитной индукции. Определите направление силы Лоренца, действующей на протон, если вектор индукции B направлен вертикально вверх (вдоль плоскости чертежа), а вектор скорости частицы v направлен «к нам» (перпендикулярно плоскости чертежа).
Вправо
Влево
Вниз
От нас
№4 · ТРАЕКТОРИЯ
3 БАЛЛА
4. Направление движения частицы
Электрон влетает в область однородного магнитного поля, вектор индукции B которого направлен вертикально вверх. Скорость электрона v направлена горизонтально на север. Используя правило левой руки, определите, в каком направлении (север, юг, запад, восток, вверх или вниз) начнет отклоняться электрон в начальный момент времени под действием силы Лоренца. Ответ обоснуйте.
№5 · ТЕОРИЯ
3 БАЛЛА
5. Расположение ладони по правилу левой руки
При применении правила левой руки для определения направления силы Лоренца, действующей на движущийся заряд в магнитном поле, линии вектора магнитной индукции B должны:
Входить в ладонь перпендикулярно ей
Выходить из ладони перпендикулярно ей
Быть направлены вдоль четырех вытянутых пальцев
Быть направлены параллельно плоскости ладони
№6 · РАВНОВЕСИЕ
3 БАЛЛА
6. Направление силы Ампера
Прямолинейный проводник с током I помещен в однородное магнитное поле, вектор индукции которого B направлен вертикально вверх. Ток в проводнике течет «от нас» (перпендикулярно плоскости рисунка). Используя правило левой руки, определите и укажите словами направление силы Ампера FA, действующей на этот проводник со стороны магнитного поля.
Проводник с током в магнитном поле
+5 заданий в этом листе
Зарегистрируйтесь — и соберите свой рабочий лист по этой теме за минуту: заданий столько, сколько нужно.
№7 · СИЛА ЛОРЕНЦА
3 БАЛЛА
7. Направление силы Лоренца
Электрон влетает в область однородного магнитного поля, линии индукции которого направлены вертикально вниз. Скорость электрона направлена горизонтально «от наблюдателя». Используя правило левой руки, определите направление силы Лоренца, действующей на частицу в этот момент.
Горизонтально вправо
Горизонтально влево
Вертикально вверх
Сила Лоренца в данном случае равна нулю
№8 · СПИРАЛЬ
5 БАЛЛОВ
8. Движение под углом к полю
Протон влетает в область однородного магнитного поля с индукцией B=0,05 Тл. Вектор скорости частицы v направлен под углом α=30∘ к вектору магнитной индукции B, как показано на схеме. Постройте вектор силы Лоренца, действующей на протон в момент влета в поле, и определите траекторию его движения. Укажите направление вектора силы относительно плоскости, образованной векторами v и B.
Схема векторов скорости и индукции
№9 · СРАВНЕНИЕ
5 БАЛЛОВ
9. Определение силы тока через силу Ампера
Прямолинейный проводник длиной L=0,8 м находится в однородном магнитном поле с индукцией B=0,5 Тл. Известно, что на него действует сила Ампера FA=1,6 Н, а угол между вектором магнитной индукции и проводником равен 30°. Выберите верное значение силы тока в данном проводнике.
8 А
4 А
2 А
16 А
№10 · СЕЛЕКТОР
5 БАЛЛОВ
10. Движение протона в магнитном поле
Протон влетает в однородное магнитное поле с индукцией B=0,8 Тл со скоростью v=5⋅106 м/с. Вектор скорости направлен под углом α=30° к линиям магнитной индукции. Определите модуль силы Лоренца, действующей на протон. Считайте заряд протона равным q=1,6⋅10−19 Кл.