Решение задач №2, №4, №6, №8 по физике

Ниже представлены решения задач №2, №4, №6 и №8, оформленные для записи в школьную тетрадь. Задача №2 Дано: \(l = 40 \text{ см} = 0,4 \text{ м}\) \(B = 10 \text{ Тл}\) \(\alpha = 30^\circ\) \(I = 4 \text{ А}\) Найти: \(F_A - ?\) Решение: На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера, которая вычисляется по формуле: \[F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin \alpha\] Подставим значения: \[F_A = 4 \cdot 10 \cdot 0,4 \cdot \sin 30^\circ\] Так как \(\sin 30^\circ = 0,5\), получаем: \[F_A = 4 \cdot 10 \cdot 0,4 \cdot 0,5 = 8 \text{ Н}\] Ответ: \(F_A = 8 \text{ Н}\). Задача №4 Дано: \(S = 4 \text{ м}^2\) \(I = 8 \text{ А}\) \(M_{max} = 16 \text{ Н} \cdot \text{ м}\) Найти: \(B - ?\) Решение: Максимальный вращающий момент, действующий на рамку с током в магнитном поле, определяется формулой: \[M_{max} = I \cdot B \cdot S\] Отсюда выразим индукцию магнитного поля \(B\): \[B = \frac{M_{max}}{I \cdot S}\] Подставим числовые данные: \[B = \frac{16}{8 \cdot 4} = \frac{16}{32} = 0,5 \text{ Тл}\] Ответ: \(B = 0,5 \text{ Тл}\). Задача №6 Дано: \(B = 20 \text{ мТл} = 0,02 \text{ Тл}\) \(I = 40 \text{ А}\) \(F_A = 40 \text{ мН} = 0,04 \text{ Н}\) \(\alpha = 90^\circ\) (так как перпендикулярны) Найти: \(l - ?\) Решение: Используем формулу силы Ампера: \[F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin \alpha\] Так как проводник перпендикулярен линиям индукции, \(\sin 90^\circ = 1\), тогда: \[F_A = I \cdot B \cdot l\] Выразим длину проводника \(l\): \[l = \frac{F_A}{I \cdot B}\] Подставим значения: \[l = \frac{0,04}{40 \cdot 0,02} = \frac{0,04}{0,8} = 0,05 \text{ м}\] Переведем в сантиметры: \(0,05 \text{ м} = 5 \text{ см}\). Ответ: \(l = 5 \text{ см}\). Задача №8 Дано: \(l = 1,5 \text{ м}\) \(\alpha = 90^\circ\) \(B = 0,08 \text{ Тл}\) \(F_A = 0,90 \text{ Н}\) Найти: \(I - ?\) Решение: Запишем формулу для силы Ампера: \[F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin \alpha\] При \(\alpha = 90^\circ\), \(\sin \alpha = 1\), формула принимает вид: \[F_A = I \cdot B \cdot l\] Выразим силу тока \(I\): \[I = \frac{F_A}{B \cdot l}\] Подставим значения: \[I = \frac{0,90}{0,08 \cdot 1,5} = \frac{0,90}{0,12} = 7,5 \text{ А}\] Ответ: \(I = 7,5 \text{ А}\).