Условие задачи:

Провод длиной 20 см с током 10 А перемещается в однородном магнитном поле с индукцией 0,7 Тл на 50 см. Вектор индукции поля, направления перемещения проводника и тока взаимно перпендикулярны. Какую работу совершает сила Ампера?

Задача №8.1.21 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(l=20\) см, \(I=10\) А, \(B=0,7\) Тл, \(S=50\) см, \(\alpha=90^\circ\), \(A-?\)

Решение задачи:

На проводник в магнитном поле действует сила Ампера \(F_А\). Направление действия силы Ампера определяется правилом левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в нее, а четыре вытянутых пальца направить по току в проводнике, то большой палец, оставленный на 90°, покажет направление силы Ампера. В нашем случае (при таком направлении вектора магнитной индукции) сила Ампера направлена вправо.

Величину силы Ампера \(F_А\) можно найти по следующей формуле:

\[{F_А} = IBl\sin \alpha \;\;\;\;(1)\]

Проводник под действием этой силы будет перемещаться в магнитном поле. При этом сила Ампера будет совершать работу, которую можно определить по формуле (учитывая тот факт, что вектор сила Ампера и вектор перемещения будут сонаправлены):

\[A = {F_А} \cdot S\;\;\;\;(2)\]

Подставим выражение (1) в формулу (2), тогда получим:

\[A = IBlS\sin \alpha \]

Посчитаем численный ответ задачи:

\[A = 10 \cdot 0,7 \cdot 0,2 \cdot 0,5 \cdot \sin 90^\circ = 0,7\;Дж\]

Ответ: 0,7 Дж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

8.1.20 Прямой провод, по которому течет постоянный ток, расположен в однородном магнитном
8.2.1 Электрон с энергией 4,2*10^(-18) Дж влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл
8.2.2 На частицу со стороны однородного магнитного поля действует сила Лоренца, равная