A16. На рисунке показан проводник с током, направление которого перпендикулярно плоскости чертежа, и линии магнитного поля, созданного этим током. Направление магнитной стрелки вблизи проводника правильно показано на рисунке

Решение:

Направление вектора магнитной индукции \( \vec{B} \) вокруг прямого проводника с током определяется правилом буравчика (или правилом правой руки). Если большой палец правой руки направить по направлению тока (в данном случае ток обозначен крестиком, что означает направление от нас, за плоскость рисунка), то согнутые пальцы покажут направление линий магнитного поля.

На рисунке 1, ток направлен от нас. Линии магнитного поля — круговые. Если смотреть сверху, то поле вращается против часовой стрелки. Магнитная стрелка будет показывать направление вектора \( \vec{B} \). Северный полюс стрелки \( N \) будет указывать в направлении вектора \( \vec{B} \).

В варианте 1: ток направлен от нас (крест). Магнитная стрелка показывает направление \( S \rightarrow N \) по касательной к окружности, что соответствует направлению поля.

В варианте 2: ток направлен от нас. Магнитная стрелка показывает направление \( N \rightarrow S \), но направление поля в этой точке должно быть другим.

В варианте 3: ток направлен к нам (точка). Магнитная стрелка показывает направление \( S \rightarrow N \). Это соответствует направлению поля, если ток направлен к нам.

В варианте 4: ток направлен к нам. Магнитная стрелка показывает направление \( N \rightarrow S \).

Анализируя рисунки:

• 1) Ток от нас. Поле слева направлено вверх. Стрелка показывает \( S \rightarrow N \) вверх. Правильно.
• 2) Ток от нас. Поле справа направлено вниз. Стрелка показывает \( N \rightarrow S \) вниз. Неправильно.
• 3) Ток к нам. Поле слева направлено вниз. Стрелка показывает \( S \rightarrow N \) вниз. Правильно.
• 4) Ток к нам. Поле справа направлено вверх. Стрелка показывает \( N \rightarrow S \) вверх. Неправильно.

Однако, если смотреть на рисунки 3 и 4, то направления линий магнитного поля указаны стрелками. В варианте 3, ток направлен к нам, а стрелка поля указывает влево и вниз. Магнитная стрелка должна показывать в этом направлении. Направление \( S \rightarrow N \) в варианте 3 соответствует направлению вектора \( \vec{B} \).

В варианте 4, ток направлен к нам, стрелка поля указывает вправо и вниз. Магнитная стрелка должна показывать в этом направлении. Направление \( N \rightarrow S \) в варианте 4 соответствует направлению вектора \( \vec{B} \).

В варианте 1, ток от нас, стрелка поля указывает влево и вверх. Магнитная стрелка должна показывать в этом направлении. Направление \( S \rightarrow N \) в варианте 1 соответствует направлению вектора \( \vec{B} \).

В варианте 2, ток от нас, стрелка поля указывает вправо и вниз. Магнитная стрелка должна показывать в этом направлении. Направление \( N \rightarrow S \) в варианте 2 соответствует направлению вектора \( \vec{B} \).

Исходя из общепринятого определения, правильным является вариант, где северный полюс магнитной стрелки указывает направление вектора магнитной индукции.

Рассмотрим рисунок 1: Ток направлен от нас (крест). По правилу правой руки, поле слева от проводника направлено вверх. Магнитная стрелка показывает \( S \rightarrow N \) вверх. Это соответствует направлению поля.

Рассмотрим рисунок 3: Ток направлен к нам (точка). По правилу правой руки, поле слева от проводника направлено вниз. Магнитная стрелка показывает \( S \rightarrow N \) вниз. Это соответствует направлению поля.

Учитывая, что на рисунке 1 стрелка показывает правильное направление, выбираем его.