8 задач по физике для 11 класса по теме «Сила Ампера» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.
Прямой проводник длиной 0,5 м расположен перпендикулярно линиям однородного магнитного поля с индукцией 0,4 Тл. Сила Ампера, действующая на проводник, равна 2 Н. Определите силу тока в проводнике.
Дано: B = 0,4 Тл; l = 0,5 м; F = 2 Н; α = 90°.
Решение: Сила Ампера определяется формулой F = BIl sin α. Так как sin 90° = 1, получаем I = F / (Bl). Подставим значения: I = 2 / (0,4 · 0,5) = 10 А.
Ответ: 10 А.
По горизонтальному участку рельсового устройства движется металлический стержень длиной 40 см. Сила тока в стержне равна 5 А. Магнитная индукция однородного поля составляет 0,3 Тл. Стержень расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите модуль силы Ампера.
Дано: l = 40 см = 0,4 м; I = 5 А; B = 0,3 Тл; α = 90°.
Решение: Используем формулу силы Ампера: F = BIl sin α. Поскольку sin 90° = 1, получаем F = BIl. Подставим значения: F = 0,3 · 5 · 0,4 = 0,6 Н.
Ответ: 0,6 Н.
Прямой проводник длиной 0,8 м находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. По проводнику проходит ток силой 4 А. Угол между направлением тока и линиями магнитной индукции составляет 30°. Определите модуль силы Ампера.
Дано: l = 0,8 м; B = 0,5 Тл; I = 4 А; α = 30°.
Решение: Сила Ампера определяется формулой F = BIl sin α. Подставим значения: F = 0,5 · 4 · 0,8 · sin 30° = 0,5 · 4 · 0,8 · 0,5 = 0,8 Н.
Ответ: 0,8 Н.
Проводник с током длиной 25 см помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. На проводник действует сила Ампера 0,3 Н при силе тока 2 А. Определите магнитную индукцию поля.
Дано: l = 25 см = 0,25 м; I = 2 А; F = 0,3 Н; α = 90°.
Решение: Формула силы Ампера: F = BIl sin α. Выразим магнитную индукцию: B = F / (Il sin α). Так как sin 90° = 1, получаем B = 0,3 / (2 · 0,25) = 0,6 Тл.
Ответ: 0,6 Тл.
Электродвигатель содержит прямолинейный участок обмотки длиной 30 см, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл. По участку проходит ток силой 3 А. Угол между проводником и линиями магнитной индукции равен 90°. Определите работу силы Ампера при перемещении этого участка на 10 см в направлении действия силы. Считать силу Ампера постоянной.
Дано: l = 0,3 м; B = 0,2 Тл; I = 3 А; α = 90°; s = 0,1 м.
Решение: Сначала найдём силу Ампера: F = BIl sin α. F = 0,2 · 3 · 0,3 · 1 = 0,18 Н. Работа постоянной силы, направленной вдоль перемещения, равна A = Fs. Подставим значения: A = 0,18 · 0,1 = 0,018 Дж.
Ответ: 0,018 Дж.
Прямой проводник длиной 50 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл. Сила тока в проводнике равна 5 А. Проводник расположен под углом 30° к линиям магнитной индукции. Определите силу, с которой магнитное поле действует на проводник, а затем найдите её изменение, если силу тока увеличить до 8 А. Ответ дайте для новой силы Ампера.
Дано: l = 0,5 м; B = 0,4 Тл; I₂ = 8 А; α = 30°.
Решение: Сила Ампера определяется формулой F = BIl sin α. После увеличения силы тока I₂ = 8 А. Вычислим новую силу: F₂ = 0,4 · 8 · 0,5 · sin 30° = 0,4 · 8 · 0,5 · 0,5 = 0,8 Н.
Ответ: 0,8 Н.
Прямолинейный проводник длиной 40 см расположен перпендикулярно однородному магнитному полю с индукцией 0,25 Тл. На проводник действует сила Ампера 0,5 Н. Затем магнитную индукцию увеличили в 2 раза, а силу тока уменьшили в 2 раза. Определите силу Ампера после изменения параметров.
Дано: l = 0,4 м; B₁ = 0,25 Тл; F₁ = 0,5 Н; B₂ = 2B₁; I₂ = I₁ / 2; α = 90°.
Решение: Сила Ампера определяется формулой F = BIl sin α. При перпендикулярном расположении проводника F = BIl. После изменений: F₂ = B₂I₂l = 2B₁ · (I₁ / 2) · l = B₁I₁l = F₁. Следовательно, F₂ = 0,5 Н.
Ответ: 0,5 Н.
На прямой проводник длиной 60 см, по которому течёт ток силой 4 А, действует сила Ампера 0,48 Н. Проводник расположен в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл. Определите острый угол между направлением тока и линиями магнитной индукции. Ответ округлите до целых градусов.
Дано: l = 0,6 м; I = 4 А; F = 0,48 Н; B = 0,4 Тл.
Решение: Используем формулу силы Ампера: F = BIl sin α. Выразим синус угла: sin α = F / (BIl). Подставим значения: sin α = 0,48 / (0,4 · 4 · 0,6) = 0,48 / 0,96 = 0,5. Следовательно, α = 30°.
Ответ: 30°.