Магнетизм (нет в… — Задание ЕГЭ по физике №00018124

Идея

Сила Ампера $F = BIL$ — но нам не дали ни ток, ни длину проводника! Не пугаемся: и то, и другое спрятано в остальных данных. Ток найдём из закона Ома, если выразим сопротивление через размеры проволоки. И тут случится приятное: длина проводника, которая войдёт и в сопротивление, и в силу Ампера, в итоге сократится.

Шаг 1. Ток через закон Ома и сопротивление проволоки

Сопротивление проводника зависит от длины $L$, сечения $S$ и удельного сопротивления $\rho$:

$$R = \frac{\rho L}{S}, \qquad I = \frac{U}{R} = \frac{U S}{\rho L}.$$

Шаг 2. Подставляем ток в силу Ампера

$$F = B I L = B \cdot \frac{U S}{\rho L} \cdot L = \frac{B U S}{\rho}.$$

Длина $L$ сократилась — её и не нужно было знать! Считаем ($0{,}2$ мм$^2 = 0{,}2\cdot10^{-6}$ м$^2$):

$$F = \frac{0{,}5 \cdot 6 \cdot 0{,}2\cdot10^{-6}}{12\cdot10^{-8}} = \frac{0{,}6\cdot10^{-6}}{1{,}2\cdot10^{-7}} = 5 \text{ Н}.$$