Определите направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле для каждой из представленных ситуаций (1-8).

Для решения этой задачи нам потребуется использовать правило левой руки (или правило правой руки, в зависимости от используемого соглашения) для определения направления силы Лоренца, действующей на проводник с током в магнитном поле. 1. Ситуация 1: * Магнитное поле направлено от северного полюса (N) к южному (S). * Ток направлен от нас (обозначено символом ⊗). * Применяем правило левой руки: располагаем ладонь левой руки так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а пальцы были направлены по направлению тока. Тогда отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на проводник. * В данном случае сила будет направлена вверх. 2. Ситуация 2: * Магнитное поле (B) направлено вглубь (обозначено символом ×). * Ток (J) направлен вверх. * Применяем правило левой руки: располагаем ладонь левой руки так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь (от нас), а пальцы были направлены по направлению тока (вверх). Тогда отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на проводник. * В данном случае сила будет направлена влево. 3. Ситуация 3: * Ток (J) направлен на нас (обозначено символом ⊙). * Направление магнитного поля (B) слева направо. * Применяем правило левой руки: ладонь смотрит вверх, пальцы направлены на нас, большой палец показывает направление силы. * В данном случае сила (F) направлена вверх. 4. Ситуация 4: * Ток (J) направлен на нас (обозначено символом ⊙). * Видим соленоид, направление магнитного поля внутри которого зависит от направления тока в витках. Ориентация витков указывает на то, что магнитное поле направлено вверх. * Применяем правило левой руки: ладонь направлена вправо, пальцы на нас, большой палец показывает направление силы. * В данном случае сила направлена вправо. 5. Ситуация 5: * Ток (J) направлен от нас (обозначено символом ⊗). * Сила (F) направлена влево. * Применяем правило левой руки, чтобы определить направление магнитного поля. Располагаем ладонь так, чтобы отогнутый большой палец указывал на направление силы (влево), а пальцы – по направлению тока (от нас). Тогда линии магнитного поля должны входить в ладонь. * В данном случае магнитное поле (B) направлено вверх. 6. Ситуация 6: * Магнитное поле (B) направлено от нас (обозначено точками). * Ток (J) направлен вправо. * Применяем правило левой руки: располагаем ладонь левой руки так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь (от нас), а пальцы были направлены по направлению тока (вправо). Тогда отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на проводник. * В данном случае сила будет направлена вверх. 7. Ситуация 7: * Ток (J) направлен вглубь (обозначено символом ⊗). * Видим катушку индуктивности, подключенную к источнику питания. Предположим, что магнитное поле направлено влево. * Применяем правило левой руки: располагаем ладонь левой руки так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь (от нас), а пальцы были направлены по направлению тока (вправо). Тогда отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на проводник. * В данном случае сила будет направлена вниз. 8. Ситуация 8: * Ток (J) направлен от нас (обозначено символом ⊗). * Сила (F) направлена вниз. * Применяем правило левой руки, чтобы определить направление магнитного поля. Располагаем ладонь так, чтобы отогнутый большой палец указывал на направление силы (вниз), а пальцы – по направлению тока (от нас). Тогда линии магнитного поля должны входить в ладонь. * В данном случае магнитное поле (B) направлено вправо. Разъяснение для ученика: Представь себе, что ты держишь в левой руке проводник с током, помещенный в магнитное поле. Чтобы определить направление силы, действующей на проводник, нужно использовать правило левой руки. 1. Расположи левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в твою ладонь. 2. Направь четыре пальца по направлению тока в проводнике. 3. Отогни большой палец на 90 градусов. Он укажет направление силы, действующей на проводник. В этих ситуациях важно помнить, что направление тока, магнитного поля и силы всегда взаимно перпендикулярны. Если ты знаешь два направления, ты всегда сможешь определить третье с помощью правила левой руки. Помни, что "⊗" означает, что ток направлен от тебя (вглубь), а "⊙" означает, что ток направлен к тебе (из плоскости рисунка).