Задание 21 ЕГЭ по физике · 1AF218
Направление силы Ампера на проводник
Три параллельных длинных прямых проводника 1, 2 и 3 расположены на одинаковом расстоянии а друг от друга (см. рис. 1 и 2). В каждом проводнике протекает электрический ток силой I: в проводниках 1 и 3 – в одном направлении, а в проводнике 2 – в противоположном. Определите направление результирующей силы, действующей на проводник 1 со стороны проводников 2 и 3. Сделайте рисунок на бланке ответов на основе рис. 2, указав в области проводника 1 векторы магнитной индукции полей, созданных проводниками 2 и 3, вектор магнитной индукции результирующего магнитного поля и вектор результирующей силы. Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 2
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Токи в проводниках 1 и 3 направлены одинаково, поэтому эти проводники притягиваются. Сила, действующая на проводник 1 со стороны проводника 3, направлена от проводника 1 к проводнику 3 — вниз и влево.
Токи в проводниках 1 и 2 направлены противоположно, поэтому проводники отталкиваются. Сила, действующая на проводник 1 со стороны проводника 2, направлена от проводника 2 от проводника 1 — вверх и влево.
Расстояния между проводником 1 и каждым из проводников 2 и 3 одинаковы, а силы токов равны. Поэтому модули сил взаимодействия одинаковы. Их вертикальные составляющие взаимно компенсируются, а горизонтальные составляющие направлены влево и складываются.
По правилу правой руки магнитное поле проводника 3 в области проводника 1 направлено вверх и влево, а поле проводника 2 — вверх и вправо. Их результирующее магнитное поле направлено вверх.
На проводник 1 действует сила Ампера, направление которой определяется векторным произведением направления тока на направление магнитной индукции результирующего поля. Эта сила направлена влево.
Токи в проводниках 1 и 2 направлены противоположно, поэтому проводники отталкиваются. Сила, действующая на проводник 1 со стороны проводника 2, направлена от проводника 2 от проводника 1 — вверх и влево.
Расстояния между проводником 1 и каждым из проводников 2 и 3 одинаковы, а силы токов равны. Поэтому модули сил взаимодействия одинаковы. Их вертикальные составляющие взаимно компенсируются, а горизонтальные составляющие направлены влево и складываются.
По правилу правой руки магнитное поле проводника 3 в области проводника 1 направлено вверх и влево, а поле проводника 2 — вверх и вправо. Их результирующее магнитное поле направлено вверх.
На проводник 1 действует сила Ампера, направление которой определяется векторным произведением направления тока на направление магнитной индукции результирующего поля. Эта сила направлена влево.
Пример ответа
Результирующая сила, действующая на проводник 1, направлена горизонтально влево, то есть параллельно основанию треугольника и от проводника 2 в сторону, противоположную ему.
Источник: Открытый банк ФИПИ 1AF218
Похожие задания
21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.