ГДЗ Фізика 9 клас. Підручник [Бар’яхтар В.Г., Довгий С.О., Божинова Ф.Я.] 2017

1. Напрямок струму в провіднику від В до А.

2.

1) Магнітне поле провідника напрямлене проти ходу годинникової стрілки.

2) Напрямок струму в провіднику — від нас.,

3) На рис. 2а магнітне поле в точках А і однакове; на рис. 2б магнітне поле в точці А сильні ще.

3. Магнітна стрілка повернеться до спостерігача південним полюсом. Якщо стрілку розташувати над провідником, північним полюсом.

4. Котушка із струмом має два полюси. За правилом правої руки можна визначити, що вгорі північний полюс (N), а внизу — південний (S). Оскільки різнойменні полюси притягуються, то магніт опуститься вниз.

5. Магнітна стрілка встановилася південним полюсом до котушки, тому у котушки зліва північний полюс (так як різнойменні полюси притягуються), а справа — південний. За правилом правої руки можна визначити, що струм тече по передній частині котушки вгору. Оскільки напрямок Струму в колі — напрямок від позитивного полюса джерела струму до негативного, то на рисунку полюс джерела струму ліворуч від нас — позитивний, а праворуч — негативний.

1. Для визначення напрямку сили Ампера використаємо правило лівої руки:

а) сила Ампера напрямлена вгору;

б) сила Ампера напрямлена вправо;

в) сила Ампера напрямлена вправо;

г) сила Ампера дорівнює нулю.

2. Дано:

L = 60 cм = 0,6 м

I = 1,2 A

В = 1,5 Тл

Fa = ?, Fu = ?

Розв'язання:

Сила Ампера Fa = В*I*L*sin(a).

Сила Ампера буде найбільшою, якщо а = 90'. sin(a) = 1. Fu = В*I*L

Fa = 1.5 Тл * 1,2 А * 0,6 м = 1,08 Н.

Сила Ампера буде найменшою, якщо a = 0, sin(a) = 0. Fu = 0.

Відповідь:

Fa = 1,08 Н, Fu = 0.

3.

a) За правилом лівої руки: зверху південний полюс магніту, внизу— північний.

б) За правилом лівої руки: ліворуч — позитивний полюс джерела струму, праворуч — негативний.

4. Дано:

І = 2,5 А

В = 40 мТл = 4 * 10^-2 Тл

Fa = 60 мН = 6 * 10^-2 Н

а = 30’

s = 0,5 м

І — ?

А — ?

Розв'язання:

а) Сила Ампера:

Fa = В*I*L*sin(a).

тоді

L = Fu/(В*I*L*sin(a))

L = 6 * 10^-2 H / (4 * 10^-2 Тл * 2.5 А * sin30) = 1.2 м.

б) Формула роботи:

А = F * s * cos(a). a = 0 (за умовою задачі), тоді cos(a) = 1, A = F * s; А = 6 * 10^-2 Н * 0,5 м = 3 * 10^-2 Дж = 30 мДж.

Відповідь: L = 1,2 м; А = 30 мДж,

6. Дано:

m = 5 г = 5 * 10^-3 кг

L= 10 см = 0,1 м

В = 25 мТл = 25 * 10^-3 Тл

n = ?

Розв'язання:

а) Якщо замкнути електричне коло, то провідник, під дією сили Ампера, буде рухатись зліва направо.

б) Формула сили тертя F = n * N, де N = mg.

Оскільки провідник рухається прямолінійно рівномірно, то Fт = Fa.

Тобто, nmg = В * І * L.

n = (25 * 10^-3 Тл * 5 А * 0,1 м)/(5*10^-3 кг * 10 Н/кг) = 0,25.

Відповідь: n = 0,25.

7. Визначити індукцію магнітного поля, в якому на провідник завдовжки 60 см діє сила 1,08 Н. Сила струму в провіднику 1,2 А. Провідник розташований перпендикулярно вектора індукції магнітного поля.

Fa = В*I*L*sin(a).

Fa = В*I*L.

1.08 = В*1,2*0.6

B = 1.08/(1.2*0.6) = 1,5 Тл.

1. Для виготовлення постійних магнітів більш придатною є жорсткомагнітна сталь.

2. За температури 900 С залізо буде мати властивості парамагнетиків, а кобальт — властивості феромагнетиків.

3. Мідь — діамагнетик, тому, якщо мідний циліндр помістити в сильне магнітне поле, він буде виштовхуватися з поля І видовження пружини зменшиться.

4. Будь-яка речовина, поміщена в магнітне поле, намагнічується. Залізо — феромагнетик, тобто значно посилює зовнішнє магнітне поле. І тому залізний предмет у магнітному полі стає магніт том, притягує до себе інший залізний предмет — утворюється ланцюжок.

1. Напрямок ліній індукції Магнітного поля провідника зі струмом можна визначити за допомогою магнітних стрілок або за допомогою правила свердлика чи правила правої руки.

2. Правило свердлика: якщо вкручувати свердлик за напрямком струму в провіднику, то напрямок обертання ручки свердлика вкаже напрямок ліній магнітного поля струму. Або якщо спрямувати великий палець правої руки за напрямком струму в провіднику, то чотири зігнуті пальці вкажуть напрямок даній магнітного поля струму.

3. Зі збільшенням відстані від провідника магнітна індукція створеного ним магнітного поля значно зменшується. Зі збільшенням сили струму в провіднику магнітна індукція створеного ним магнітного поля збільшується.

4. Лінії індукції магнітного поля прямого провідника зі струмом мають вигляд концентричних кіл, що охоплюють провідник. Лінії магнітного поля котушки зі струмом виходять із північного полюса котушки і входять у південний, завжди замкнені.

5. Магнітні полюси котушки зі струмом можна визначити за допомогою правої руки.

1. Взяти прямий провідник, виготовлений зі слабомагнітного матеріалу, наприклад алюмінію, і підвісити його на тонких і гнучких проводах таким чином, щоб він перебував між полюсами підковоподібного постійного магніту. Якщо пропустити в провіднику струм, провідник відхилиться від положення рівноваги. Причиною такого відхилення є сила, що діє на провідник зі струмом з боку магнітного поля.

2. Сила ампера — це сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом.

3. Сила Ампера прямо пропорційна силі струму в провіднику та довжині активної частини провідника (тобто частини, яка розташована в магнітному полі). Сила Ампера збільшується з посиленням магнітного поля! залежить від того, під яким кутом до ліній магнітної індукції розташований провідник. Значення сили Ампера обчислюють за формулою: Fa = B*I*L*sin(a).

4. Сила Ампера буде максимальною, якщо провідник розташувати перпендикулярно магнітним лініям поля (а = 90°, sin а = 1). Сила Ампера дорівнюватиме нулю, якщо провідник розташований паралельно магнітним лініям (а = 0, sin(a) = 0)

5. Для визначення напрямку сили Ампера використовують правило лівої руки: якщо ліву руку розташувати так, щоб лінії магнітного поля входили в долоню, а чотири витягнуті пальці вказували напрямок струму в провіднику, то відігнутий на 90' великий палець укаже напрямок сили Ампера.

6. Формула для визначення модуля магнітної індукції:

B = Fa/I*L.

7. Одиниця магнітної індукції в СІ — тесла ([Б]— 1 Тл).

1. Речовина чинить вплив на магнітне поле. Існують речовини, які послаблюють магнітне поле всередині себе (діамагнетики). Багато речовин, навпаки, посилюють магнітне поле (парамагнетики та феромагнетики).

2. Діамагнетики: інертні гази, золото, мідь, ртуть, срібло, азот, вода та ін. Параманетики: кисень, платина, алюміній, лужні та лужноземельні метали тощо. Феромагнетики: залізо, нікель, кобальт, рідкісноземельні речовини (наприклад, неодим), низка сплавів.

3. Власне магнітне поле діамагнетика напрямлене протилежно зовнішньому магнітному полю, а парамагнетика та; феромагнетика — напрямлене в бік зовнішнього магнітного поля.

4. Якщо тіло з діамагнетика помістити у зовнішнє магнітне поле, воно буде виштовхуватися з поля, а тіло з парамагнетика та феромагнетика — втягуватися в поле.

5. Тому що феромагнітні матеріали залишаються намагніченими в разі зникнення зовнішнього магнітного поля.

6. М’якомагнітні матеріали застосовують для виготовлення осердь електромагнітів, двигунів, трансформаторів, тобто пристроїв, які під час роботи постійно перемагнічуються. Жорстко-магнітні матеріали застосовують для виготовлення постійних магнітів.

7. Усі магнітні явища Ампер пояснвав взаємодією рухомих заряджених частинок. У тілі, яке не є намагніченим, колові струми орієнтовані безладно. Зовнішнє магнітне поле намагається зорієнтувати ці струми так, щоб напрямок магнітного поля кожного струму збігався з напрямком зовнішнього магнітного поля.

1 Тл — це індукція такого однорідного магнітного поля, яке діє із силою 1 Н на провідник завдовжки 1 метр, у якому тече струм силою 1 ампер.