Задание: На рисунке изображено сечение прямолинейного бесконечно длинного проводника с током. Проводник помещен в магнитное поле. Какая из стрелок правильно указывает направление силы, действующей на проводник со стороны поля? Ответы: 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4

Решение:

Для определения направления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, используется правило левой руки:

1. Поместите ладонь левой руки так, чтобы линии магнитного поля входили в неё. В данном случае магнитное поле \( \vec{B} \) направлено вправо (отмечено стрелками вдоль линий).
2. Направьте четыре вытянутых пальца левой руки по направлению тока \( \vec{I} \). На рисунке ток направлен внутрь плоскости рисунка (обозначен кружком с крестиком, хотя в данном случае это кружок с точкой, что означает ток, выходящий из плоскости. Но по стрелкам 1, 2, 3, 4, похоже, что имеется в виду сечение проводника, и стрелки показывают направление силы, а не тока. Предположим, что ток направлен на нас, что соответствует кружку с точкой.
3. Отогните большой палец перпендикулярно к ладони. Он укажет направление силы \( \vec{F} \), действующей на проводник.

В данной задаче, если принять, что:

• Магнитное поле \( \vec{B} \) направлено вправо (как показано горизонтальными стрелками).
• Ток \( \vec{I} \) направлен к нам (что обычно обозначается точкой внутри круга, как на рисунке, хотя иногда используется и крестик для тока, уходящего от нас).

Приложим правило левой руки:

Ладонь левой руки открыта вправо (по полю \( \vec{B} \)), пальцы направлены к нам (по току \( \vec{I} \)). Большой палец отогнут вверх. Таким образом, сила \( \vec{F} \) направлена вверх.

Если бы ток был направлен от нас (крестик внутри круга), то пальцы были бы направлены от нас, и сила \( \vec{F} \) была бы направлена вниз.

Однако, в соответствии с предоставленными вариантами ответа и стрелками 1, 2, 3, 4, похоже, что рисунок представляет собой вид спереди на проводник, и стрелки 1, 2, 3, 4 обозначают возможное направление силы. Стрелка 1 указывает вверх, стрелка 2 — вправо, стрелка 3 — вниз, стрелка 4 — влево. Если принять, что ток направлен на нас (как обозначено точкой внутри круга), то сила будет направлена вверх, что соответствует стрелке 1.

Если ток направлен от нас (крестик внутри круга, что не показано):

Ладонь левой руки открыта вправо (по полю \( \vec{B} \)), пальцы направлены от нас. Большой палец отогнут вниз. Таким образом, сила \( \vec{F} \) будет направлена вниз (стрелка 3).

Исходя из общепринятых обозначений (точка — ток к нам, крестик — ток от нас), и того, что в центре рисунка точка, ток направлен к нам. При поле вправо, сила направлена вверх.

Следовательно, стрелка 1 указывает правильное направление силы.

Ответ: 1