Квадратная проволочная рамка — Задание 12 ЕГЭ физика

Задание №12. Магнитное Поле

Магнетизм

№2. Задание 12

ID: 00028670

Квадратная проволочная рамка расположена в однородном магнитном поле так, как показано на рисунке. Направление тока в рамке показано стрелками. Как направлена относительно рисунка ( вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя ) сила, действующая на сторону аb рамки со стороны внешнего магнитного поля $\overset{\to}{В}$ ? Ответ запишите словом (словами) .

Рисунок к заданию 12 ЕГЭ по физике — Магнетизм

Источник: ФИПИ

Решение

Рамка с током стоит в однородном магнитном поле, и вопрос только про одну её сторону — ab. Магнитное поле действует на проводник с током силой Ампера, и чтобы найти её направление, надо знать направление поля и направление тока в этой стороне.

Поле. Стрелка над буквой в записи $\vec B$ — просто знак вектора, направление по ней не определяют. Направление показывают наконечники линий индукции: они справа, значит линии идут слева направо, и поле направлено вправо в плоскости рисунка.

Ток. Верх рамки разомкнут — туда заведены два вывода к источнику, так что обходить контур по порядку букв нельзя. Смотри на стрелки: на левой стороне стрелка смотрит вниз, дальше по низу вправо и по правой стороне вверх. Значит по стороне ab ток течёт сверху вниз, от a к b.

Правило левой руки: поставь левую ладонь навстречу полю, чтобы линии индукции входили в ладонь (поле вправо — ладонь смотрит влево); четыре вытянутых пальца направь по току, вниз; отставленный большой палец покажет направление силы.

Проверь рукой: пальцы вниз, ладонь навстречу полю — большой палец выходит из плоскости рисунка на тебя. Значит сила, действующая на сторону ab, направлена к наблюдателю.

Ток и поле здесь взаимно перпендикулярны, угол равен $90^\circ$ , поэтому сила максимальна: $$F = BIL$$ . Ноль тут получиться не может — направление определено однозначно.