ЕГЭ 2022. Физика. Отличный результат. Магнитное поле 15.24

[Александр Сакович]

15.24. Протон p имеет скорость υ, направленную вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена относительно рисунка (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) действующая на протон сила Лоренца F? Ответ запишите словом (словами).

Ответ: ____.

Источник. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).

[Александр Сакович]

Решение. Проведем линии индукции магнитного поля проводника с током I возле протона. Это будут окружности, лежащие в плоскостях, перпендикулярных плоскости рисунка, с центрами в проводнике. По правилу правой руки (правого буравчика) определим направления линий индукций магнитных полей: большой палец правой руки, отставленный на 90°, направляем по току I — влево, тогда четыре согнутых пальца, обхватывающие проводник, укажут направления линий индукции магнитного поля (см. рисунок 1). Если смотреть слева, то линии индукции магнитного поля проводника направлены против часовой стрелки.

Вектор индукции B магнитного поля, создаваемого проводником с током I возле протона, будет направлен по касательной к линии индукции от наблюдателя.
Протон, положительная частица, движется вправо.
Применяем правило левой руки: располагаем ладонь левой руки к наблюдателю — навстречу вектору индукции B магнитного поля электромагнита; четыре вытянутых пальца влево — по направлению скорости υ движения положительной частицы. Тогда отогнутый на 90° большой палец будет направлен вверх — это и есть направление силы Лоренца (см. рисунок 2).

Ответ: вверх.