Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится южный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево.
Из приведённого ниже списка выберите все правильных утверждения.
1) Сопротивление во внешней цепи источника увеличивается.
2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом вблизи проводника АБ, направлены влево.
3) Сила тока, протекающего через проводник АБ, увеличивается.
4) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.
5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.
1)
При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается, значит, сопротивление внешней цепи уменьшается.
2)
Силовые линии «выходят» из северного полюса и «входят» в южным.
3)
Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:
где – ЭДС источника,
– сопротивление реостата,
– внутреннее сопротивление источника.
Так как сопротивление уменьшается, то сила тока увеличивается.
4)
Ток по проводнику течет от «+» к «-» (см. рис. пункт 1). Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Силовые линии входят в ладонь, 4 пальца левой руки направляем вдоль силы тока, следовательно, сила Ампера направляется вниз (см. рис. пункт 1) Найдем её модуль:
где – сила тока через проводник,
– модуль вектора магнитной индукции,
– длина проводника.
Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:
где – ЭДС источника,
– сопротивление реостата,
– внутреннее сопротивление источника.
Так как сопротивление уменьшается, то сила тока увеличивается, следовательно, увеличивается и сила Ампера.
5)
Ток по проводнику течет от «+» к «-» (см. рис. пункт 1). Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Силовые линии входят в ладонь, 4 пальца левой руки направляем вдоль силы тока, следовательно, сила Ампера направляется вниз (см. рис. пункт 1) Найдем её модуль:
где – сила тока через проводник,
– модуль вектора магнитной индукции,
– длина проводника.
Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:
где – ЭДС источника,
– сопротивление реостата,
– внутреннее сопротивление источника.
Так как сопротивление уменьшается, то сила тока увеличивается, следовательно, увеличивается и сила Ампера.
Запишем второй закон Ньютона с учетом, что проводник покоится:
где – сила натяжения нити (так как их 2, то действует
),
– сила тяжести.
Так как сила Ампера увеличивается, то сила натяжения нитей увеличивается.