Global EE

Магнетизм — Задание 12 ЕГЭ по физике №00051244

Задание №12. Магнитное Поле

Магнетизм

№2. Задание 12

ID: 00051244

Два прямолинейных проводника помещены в однородные магнитные поля перпендикулярно линиям магнитной индукции. Первый проводник длиной $L$ помещён в поле, модуль индукции которого равен $B$, а второй, длиной $2L$, — в поле, модуль индукции которого равен $\dfrac{1}{5}B$. По проводникам протекают токи, одинаковые по величине. Чему равен модуль силы Ампера $F_2$, действующей на второй проводник, если на первый проводник действует сила Ампера, равная по модулю $F_1 = 5$ мН?

Ответ дайте в мН.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Решение

Что происходит. Два проводника с одинаковыми токами стоят перпендикулярно линиям индукции в разных полях: первый длиной $L$ в поле $B$, второй длиной $2L$ в поле $\dfrac{1}{5}B$. На первый действует сила Ампера $F_1=5$ мН. Нужна сила $F_2$.

Сила Ампера для проводника, перпендикулярного линиям индукции ($\sin\alpha=1$):

$$F=BIL.$$

Запишем её для обоих проводников:

$$F_1=BIL,\qquad F_2=\dfrac{B}{5}\cdot I\cdot2L=\dfrac{2}{5}\,BIL=\dfrac{2}{5}\,F_1.$$

Подставляем $F_1=5$ мН:

$$F_2=\dfrac{2}{5}\cdot5\ \text{мН}=2\ \text{мН}.$$

Проверим себя: поле у второго проводника слабее в $5$ раз, а длина больше в $2$ раза, итог — в $\dfrac{5}{2}=2{,}5$ раза меньше силы: $\dfrac{5}{2{,}5}=2$ мН.

Ответ

2
Другие задания по теме «Магнетизм» (8)