Провод с током, направление которого указано на рисунке, помещён между полюсами магнита. На провод действует сила F со стороны магнитного поля. Как расположены полюса магнита?

Решение:

Для определения расположения полюсов магнита воспользуемся правилом левой руки для силы Ампера. Сила Ампера (F) действует на проводник с током в магнитном поле. Направление силы тока указано крестиком в круге, что означает направление тока от нас. Сила F направлена вправо.

По правилу левой руки, если левую руку расположить так, чтобы:

• четыре вытянутых пальца указывали направление тока (от нас);
• линии магнитного поля входили в ладонь;
• то отогнутый на 90° большой палец показывал направление силы Ампера (вправо),

то мы можем определить направление магнитного поля. Чтобы сила Ампера была направлена вправо при токе от нас, линии магнитного поля должны входить в ладонь сверху и выходить снизу. Это означает, что сверху находится южный полюс (S), а снизу — северный полюс (N), так как магнитные линии выходят из северного полюса и входят в южный.

ИЛИ

Если мы предположим, что сверху северный полюс (N), а снизу южный (S), то линии магнитного поля направлены сверху вниз. По правилу левой руки (ток от нас, линии поля сверху вниз), сила Ампера будет направлена влево. Но по условию сила направлена вправо.

Следовательно, правильное расположение полюсов:

• Сверху — южный полюс (S).
• Снизу — северный полюс (N).

Ответ: Сверху южный полюс, снизу северный.