Задание 12 ЕГЭ по физике · задача 9DCB92
|
|
Протон p имеет скорость направленную вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) действующая на протон сила Лоренца ? Ответ запишите словом (словами).
Показать ответ и разбор
Ответ: вверх
Разбор
Привет! Давай разберёмся с этой задачей. Она на правило буравчика и правило левой руки — классика магнетизма. Не переживай, если эти правила иногда путаются в голове, сейчас мы всё аккуратно разложим по полочкам.
Шаг 1. Найдём направление магнитного поля от провода.
У нас есть прямой проводник с током $I$, который течёт вправо. Вокруг него создаётся магнитное поле. Чтобы узнать, куда направлен вектор магнитной индукции $\vec{B}$ в той точке, где летит протон (то есть под проводом), используем правило правой руки (или правило буравчика).
Обхвати провод правой рукой так, чтобы большой палец показывал направление тока (вправо). Тогда остальные четыре пальца покажут, как закручиваются линии магнитного поля. Под проводом твои пальцы будут входить в экран (или лист бумаги). Значит, вектор $\vec{B}$ в месте нахождения протона направлен от наблюдателя (крестик).
Шаг 2. Определим направление силы Лоренца.
Теперь у нас есть протон (положительный заряд), который летит со скоростью $\vec{v}$ вправо в магнитном поле, направленном от нас. Применяем правило левой руки:
1. Располагаем левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь. Раз поле направлено от нас, ладонь должна смотреть на нас (тыльной стороной к экрану).
2. Четыре вытянутых пальца направляем по скорости положительного заряда (вправо).
3. Отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы Лоренца.
Если всё сделать правильно, большой палец покажет вверх (к проводу).
Вот и всё! Сила Лоренца направлена вверх. Ты отлично справляешься, продолжай в том же духе!
Шаг 1. Найдём направление магнитного поля от провода.
У нас есть прямой проводник с током $I$, который течёт вправо. Вокруг него создаётся магнитное поле. Чтобы узнать, куда направлен вектор магнитной индукции $\vec{B}$ в той точке, где летит протон (то есть под проводом), используем правило правой руки (или правило буравчика).
Обхвати провод правой рукой так, чтобы большой палец показывал направление тока (вправо). Тогда остальные четыре пальца покажут, как закручиваются линии магнитного поля. Под проводом твои пальцы будут входить в экран (или лист бумаги). Значит, вектор $\vec{B}$ в месте нахождения протона направлен от наблюдателя (крестик).
Шаг 2. Определим направление силы Лоренца.
Теперь у нас есть протон (положительный заряд), который летит со скоростью $\vec{v}$ вправо в магнитном поле, направленном от нас. Применяем правило левой руки:
1. Располагаем левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь. Раз поле направлено от нас, ладонь должна смотреть на нас (тыльной стороной к экрану).
2. Четыре вытянутых пальца направляем по скорости положительного заряда (вправо).
3. Отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы Лоренца.
Если всё сделать правильно, большой палец покажет вверх (к проводу).
Вот и всё! Сила Лоренца направлена вверх. Ты отлично справляешься, продолжай в том же духе!