Задание 21 ЕГЭ по физике · A08C82
Сила Ампера для квадратной рамки
Квадратная рамка со стороной L=10 см подключена к источнику постоянного тока серединами своих сторон так, как показано на рисунке. На участке АС течёт ток I=2 А. Сопротивление всех сторон рамки одинаково. Найдите полную силу Ампера, которая будет действовать на рамку в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости рамки и по модулю B=0,2 Тл. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на рамку.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Ток в точке C разделяется на две одинаковые ветви, поскольку сопротивления верхней и нижней ветвей одинаковы. Поэтому ток на каждой стороне рамки равен
I1=I2=I2=22=1 А
Магнитное поле направлено в плоскость рисунка. По правилу левой руки силы Ампера на левой и правой вертикальных сторонах направлены в противоположные стороны и компенсируются.
На верхней и нижней горизонтальных сторонах ток направлен слева направо. Поэтому силы Ампера на этих сторонах направлены в одну сторону — вверх. Сила на каждой из них равна
F1=F2=BI1L
Равнодействующая сил Ампера направлена вверх, а её модуль равен
F=F1+F2=2BI2L=BIL=0,2⋅2⋅0,10=0,04 Н
На рисунке следует показать четыре силы: на вертикальных сторонах — две пары противоположно направленных сил, на верхней и нижней сторонах — силы, направленные вверх.
I1=I2=I2=22=1 А
Магнитное поле направлено в плоскость рисунка. По правилу левой руки силы Ампера на левой и правой вертикальных сторонах направлены в противоположные стороны и компенсируются.
На верхней и нижней горизонтальных сторонах ток направлен слева направо. Поэтому силы Ампера на этих сторонах направлены в одну сторону — вверх. Сила на каждой из них равна
F1=F2=BI1L
Равнодействующая сил Ампера направлена вверх, а её модуль равен
F=F1+F2=2BI2L=BIL=0,2⋅2⋅0,10=0,04 Н
На рисунке следует показать четыре силы: на вертикальных сторонах — две пары противоположно направленных сил, на верхней и нижней сторонах — силы, направленные вверх.
Пример ответа
Полная сила Ампера равна 0,04 Н и направлена вверх, к верхней стороне рамки.
Источник: Открытый банк ФИПИ A08C82
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.