ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 16.2: Основы электродинамики

План решения:

Для определения изменения силы Ампера необходимо использовать формулу F=BIlsinα, где B — модуль вектора магнитной индукции, I — сила тока в проводнике, l — длина активной части проводника, а α — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. Поскольку условия задачи предполагают неизменность параметров поля и проводника (B, I, l), изменение силы зависит только от синуса угла.

Вычисление:

Запишем выражение для силы в первом случае, когда угол α₁=30^°:

Известно, что sin30^°=0,5. Следовательно:

Теперь запишем выражение для силы во втором случае, когда угол увеличен до α₂=90^°:

Так как sin90^°=1, получаем:

Чтобы найти, во сколько раз изменилась сила, вычислим отношение F₂ к F₁:

Сила увеличится в 2 раза.

Проверка и анализ условия:

В условии задачи в скобках указано «(в 3 раза)?». Это утверждение является неверным с точки зрения физики. Сила Ампера максимальна при угле 90° и равна половине максимальной силы при угле 30°. Увеличение угла с 30° до 90° приводит к удвоению значения синуса (с 0,5 до 1), а значит, и удвоению силы. Ответ «в 3 раза» мог бы быть верен, если бы начальный угол был таким, что sinα₁=1/3, но для стандартного угла 30° это не так. Таким образом, мы опираемся на строгий расчет по формуле, игнорируя ошибочную подсказку в скобках.