1) К магнитной стрелке (северный полюс затемнён) поднесли постоянный магнит. Что произойдёт со стрелкой? 2) К магнитной стрелке (северный полюс затемнён) поднесли прямолинейный проводник с током. Что произойдёт со стрелкой? 3) На проводник, расположенный перпендикулярно магнитным линиям, действует сила Ампера 3 Н. Чему равна длина проводника, если магнитная индукция равна 60 мТл, а сила тока 0,4 кА? 4) Как направлена сила Ампера, действующая на сторону 3-4?

Решение:

1. Если к магнитной стрелке (северный полюс затемнён) поднести постоянный магнит так, чтобы северный полюс магнита был обращён к затемнённому полюсу стрелки, то произойдёт притяжение. Стрелка повернётся таким образом, чтобы её затемнённый (северный) полюс был обращён к южному полюсу магнита, а незатемнённый (южный) полюс — к северному полюсу магнита.


2. Если к магнитной стрелке (северный полюс затемнён) поднести прямолинейный проводник с током, то проводник будет действовать на стрелку как магнит. Направление и сила взаимодействия будут зависеть от направления тока в проводнике и от того, к какому полюсу стрелки поднесён проводник. В общем случае стрелка будет отклоняться под действием магнитного поля, созданного проводником с током.



3. Дано:

   
   

   \( F = 3 \) Н

   
   

   \( B = 60 \) мТл = \( 60 \times 10^{-3} \) Тл

   
   

   \( I = 0.4 \) кА = \( 0.4 \times 10^3 \) А

   
   

   Найти:

   
   

   \( L \) — ?

   
   

   Решение:

   
   

   Сила Ампера рассчитывается по формуле: \( F = BIL \)

   
   

   Выразим длину проводника \( L \):

   
   

   \[ L = \frac{F}{BI} \]

   
   

   Подставим значения:

   
   

   \[ L = \frac{3 \text{ Н}}{(60 \times 10^{-3} \text{ Тл}) \times (0.4 \times 10^3 \text{ А})} = \frac{3}{24} \text{ м} = 0.125 \text{ м} \]




4. Направление силы Ампера:

   
   

   Для определения направления силы Ампера, действующей на сторону 3-4, воспользуемся правилом левой руки. У нас есть:

   
   
   
   
   • Направление магнитного поля \( \vec{B} \) (указано стрелкой вверх).
   
   
   • Направление тока в проводнике (по условию задачи, ток направлен от 3 к 4, что соответствует положительному полюсу источника питания).
   
   
   
   

   По правилу левой руки (большой палец показывает направление силы, указательный — направление магнитного поля, средний — направление тока), сила Ампера, действующая на сторону 3-4, будет направлена из плоскости рисунка.

Ответ: 3) 0.125 м; 4) из плоскости рисунка.