Анализ задачи:
Задача на применение правила левой руки для определения направления силы Ампера, действующей на проводник с током в магнитном поле.
- Правило левой руки: Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока, то отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление силы Ампера.
- Определение направления тока: Источник постоянного тока имеет положительный (+) и отрицательный (-) полюса. Ток течёт от '+' к '-'. В данной цепи ток течёт от верхнего правого полюса к нижнему правому, затем к нижнему левому, и возвращается к верхнему левому.
- Определение направления магнитного поля: Стрелки, расположенные по бокам, указывают направление однородного магнитного поля. В данном случае поле направлено снизу вверх.
Сопоставление проводников с силами Ампера:
- Проводник 1-4:
- Направление тока: слева направо (горизонтально).
- Направление магнитного поля: снизу вверх (вертикально).
- Применяем правило левой руки: Ладонь направлена от нас (чтобы линии поля вошли в неё, а пальцы показали ток слева направо). Отогнутый большой палец указывает направление силы Ампера - направо.
- Проводник 2-3:
- Направление тока: справа налево (горизонтально).
- Направление магнитного поля: снизу вверх (вертикально).
- Применяем правило левой руки: Ладонь направлена к нам (чтобы линии поля вошли в неё, а пальцы показали ток справа налево). Отогнутый большой палец указывает направление силы Ампера - налево.
- Проводник 1-2:
- Направление тока: сверху вниз (вертикально).
- Направление магнитного поля: снизу вверх (вертикально).
- Ток и магнитное поле параллельны. В этом случае сила Ампера равна нулю.
- Проводник 3-4:
- Направление тока: снизу вверх (вертикально).
- Направление магнитного поля: снизу вверх (вертикально).
- Ток и магнитное поле параллельны. В этом случае сила Ампера равна нулю.
Ключи к выбору:
- Сила Ампера направлена направо.
- Сила Ампера направлена налево.
- Сила Ампера не действует.
Сопоставление:
- 1-4 соответствует: Сила Ампера направлена направо
- 2-3 соответствует: Сила Ампера направлена налево
- 1-2 соответствует: Сила Ампера не действует
- 3-4 соответствует: Сила Ампера не действует
Ответ: 1-4 - Направо, 2-3 - Налево, 1-2 - Не действует, 3-4 - Не действует.