ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 12.1: Основы электродинамики

План решения:

Для формулировки определения модуля вектора магнитной индукции (B) необходимо обратиться к закону Ампера, описывающему силу взаимодействия проводника с током в магнитном поле. Мы будем исходить из условия максимального воздействия поля на проводник, что позволяет выделить скалярную величину B как коэффициент пропорциональности.

Вычисление и вывод:

Рассмотрим прямолинейный отрезок проводника длиной l, по которому течёт ток силой I. Поместим этот проводник перпендикулярно линиям магнитного поля однородного поля. В этом случае сила Ампера F_A, действующая на проводник, достигает своего максимального значения для данных параметров тока и длины.

Закон Ампера в общем виде записывается как F_A=IlBsinα, где α — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. При перпендикулярном расположении (α=90^°) синус равен единице, и формула упрощается до вида:

Отсюда можно выразить модуль вектора магнитной индукции:

Следовательно, модуль вектора магнитной индукции численно равен силе, действующей на проводник единичной длины с единичной силой тока, если проводник расположен перпендикулярно линиям магнитного поля.

Проверка и итоговая формулировка:

Данное определение согласуется с единицей измерения магнитной индукции в системе СИ — Тесла (Тл). Если F=1 Н, I=1 А, l=1 м, то B=1 Тл. Это подтверждает корректность вывода.

Итак, окончательная формулировка: Модуль вектора магнитной индукции B в данной точке поля численно равен отношению силы F, действующей на помещённый в эту точку проводник с током, к произведению силы тока I в проводнике на его длину l, при условии, что проводник ориентирован перпендикулярно вектору магнитной индукции.