Физика, 9 класс

Задачи: Индукция магнитного поля

Все задачи по теме — от базовых к сложным, с подсказками и решениями. Объяснение темы — на странице темы.

База

База Задача 1

Проводник длиной 0,2 м с током 5 А расположен перпендикулярно линиям однородного магнитного поля. Поле действует на него с силой 0,3 Н. Найдите индукцию поля.

Подсказка

Разделите силу на произведение силы тока и длины.

Решение

\(B = \dfrac{F}{Il} = \dfrac{0{,}3}{5 \cdot 0{,}2} = 0{,}3\) Тл.

Ответ
0,3 Тл
База Задача 2

В однородном поле с индукцией 0,8 Тл перпендикулярно линиям индукции лежит проводник длиной 0,5 м, ток в нём 2 А. С какой силой поле действует на проводник?

Подсказка

Из формулы индукции выразите силу.

Решение

\(F = BIl = 0{,}8 \cdot 2 \cdot 0{,}5 = 0{,}8\) Н.

Ответ
0,8 Н

Средний

Средний Задача 3

Проводник длиной 40 см помещён перпендикулярно линиям однородного поля с индукцией 25 мТл. Поле действует на него с силой 0,05 Н. Какой ток идёт по проводнику?

Подсказка

Переведите сантиметры в метры, а миллитеслы — в теслы.

Решение

\(l = 0{,}4\) м, \(B = 0{,}025\) Тл.

\(I = \dfrac{F}{Bl} = \dfrac{0{,}05}{0{,}025 \cdot 0{,}4} = 5\) А.

Ответ
5 А
Средний Задача 4

В однородном магнитном поле ток в проводнике увеличили в 2 раза, а сам проводник заменили на вдвое более короткий. Как изменились сила, действующая на проводник, и индукция поля?

Подсказка

Индукция — свойство поля, а сила пропорциональна и току, и длине.

Решение

Сила \(F = BIl\): ток вырос в 2 раза, длина уменьшилась в 2 раза, поэтому сила не изменилась. Индукция поля от тока и длины проводника не зависит — она тоже не изменилась.

Ответ
Сила и индукция не изменились

Сложный

Сложный Задача 5

Горизонтальный проводник массой 20 г и длиной 50 см висит на лёгких гибких проводах в горизонтальном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл, перпендикулярном проводнику. Какой ток нужно пустить по проводнику, чтобы сила Ампера уравновесила силу тяжести? Считайте g = 10 Н/кг.

Подсказка

Приравняйте силу со стороны поля к силе тяжести mg.

Решение

\(m = 0{,}02\) кг, \(l = 0{,}5\) м.

Условие равновесия: \(BIl = mg\), откуда \(I = \dfrac{mg}{Bl} = \dfrac{0{,}02 \cdot 10}{0{,}4 \cdot 0{,}5} = 1\) А.

Ответ
1 А
Сложный Задача 6

В однородном магнитном поле на отрезок проводника длиной 10 см с током 3 А действует сила 0,06 Н. С какой силой это же поле подействует на проводник длиной 25 см с током 2 А? Оба проводника перпендикулярны линиям индукции.

Подсказка

Сначала найдите индукцию поля по первому опыту.

Решение

\(B = \dfrac{F_1}{I_1 l_1} = \dfrac{0{,}06}{3 \cdot 0{,}1} = 0{,}2\) Тл.

\(F_2 = B I_2 l_2 = 0{,}2 \cdot 2 \cdot 0{,}25 = 0{,}1\) Н.

Ответ
0,1 Н
Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.