Физика · 11 класс
Сила Ампера и сила Лоренца — физика, 11 класс
Различай действие магнитного поля на проводник с током и на отдельную движущуюся частицу.
Потренируйся самостоятельно
Выбери отдельную тему или смешанный набор. После ответа появится объяснение.
Без регистрации · ответы можно записывать в тетради
Введи число с десятичной запятой. Единица численного ответа названа в условии; для проекции учитывай знак.
Родителю или репетитору — без имени и ответов.
Для преподавателя: выдать или распечатать набор
Выберите набор выше. По ссылке ученик решит его без кабинета, результаты появятся в ваших «Материалах».
Посмотрите, как организованы домашние задания. Разобрать ошибки на занятии можно на онлайн-доске.
Нужен вход преподавателя. Если вы уже сохраняли этот набор, откроется прежняя ссылка.
План решения
Проводник
Для прямого участка проводника в однородном поле учти длину участка, силу тока и угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. Направление силы определяют по правилу левой руки.
Частица
Для модуля магнитной силы используй абсолютную величину заряда и угол между скоростью и полем. При смене знака заряда направление силы меняется на противоположное.
Движение
Магнитная сила перпендикулярна скорости частицы и не совершает работу. Если скорость поперёк однородного поля и других сил нет, сила играет роль центростремительной.
Разберём на примерах
Выбор угла
Если проводник с током параллелен линиям однородного магнитного поля, магнитная сила на этот участок равна нулю. При повороте нужно заново определить угол, а не переносить значение силы из прежнего положения.
Базовый 11 класс: однородное магнитное поле, прямой проводник с током, модуль и направление магнитной силы, круговое движение заряда при скорости поперёк поля. Влиянием других сил в задачах пренебрегают, если не названы явно. Без привязки к конкретным заданиям ОГЭ, ЕГЭ или ВПР.
Перед расчётом
| Объект | Проверка |
|---|---|
| Проводник | Длина в поле, направление тока, угол |
| Частица | Знак заряда, скорость, угол |
| Окружность | Какая сила даёт центростремительное ускорение |
Для направлений используется правая декартова система координат: x вправо, y вверх, z к наблюдателю.
Задания с ответами и объяснениями
Сначала реши задание, затем открой ответ. Для печати выбери группу или смешанный набор: задания выбранного набора на листе ученика и отдельный ключ с объяснениями.
Проводник с током
Вычисли силу или восстанови параметр поля.
Прямой участок проводника длиной 25 см находится целиком в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл. Сила тока равна 3 А, угол между направлением тока и полем — 30°. Найди модуль силы Ампера в ньютонах. Дай краткий ответ числом. Запиши число цифрами без единицы измерения.
Ответ и объяснение
Ответ: 0,15
F = BIl sin α = 0,4 · 3 · 0,25 · 0,5 = 0,15 Н. Длина должна быть выражена в метрах; угол задаёт синус, а не косинус.
Два прямых проводника находятся в одном однородном магнитном поле. У первого длина участка в поле 20 см, ток 3 А и угол с полем 90°. У второго длина участка 45 см, ток 2 А и угол с полем 30°. Найди отношение модуля силы на второй проводник к модулю силы на первый. Дай краткий ответ числом. Запиши число цифрами без единицы измерения.
Ответ и объяснение
Ответ: 0,75
При одном B отношение F₂/F₁ = (I₂l₂ sin α₂)/(I₁l₁ sin α₁) = (2 · 0,45 · 0,5)/(3 · 0,2 · 1) = 0,75. Нельзя сравнивать только токи или только длины.
Горизонтальный прямой проводник массой 0,006 кг и длиной 0,15 м находится целиком в однородном магнитном поле. Ток 2 А направлен перпендикулярно полю; сила Ампера направлена вертикально вверх. Проводник в равновесии, действуют только сила тяжести и сила Ампера. Найди магнитную индукцию в теслах. Прими g = 10 м/с². Дай краткий ответ числом. Запиши число цифрами без единицы измерения.
Ответ и объяснение
Ответ: 0,2
В равновесии BIl = mg. B = 0,006 · 10 : (2 · 0,15) = 0,2 Тл. Масса и длина уже выражены в СИ; ускорение свободного падения нельзя опустить.
В правой системе координат x направлена вправо, y вверх, z к наблюдателю. Ток 4 А идёт по прямому проводнику вдоль +x. Участок длиной 20 см целиком находится в однородном поле с индукцией 0,3 Тл, направленной вдоль +z. Найди проекцию силы Ампера на ось y в ньютонах. Дай краткий ответ числом. Запиши число цифрами без единицы измерения.
Ответ и объяснение
Ответ: −0,24
Правило левой руки даёт направление силы вдоль −y: для тока вдоль +x и поля вдоль +z сила направлена вниз. Модуль F = BIl = 0,3 · 4 · 0,2 = 0,24 Н, поэтому проекция на y равна −0,24 Н.
Движущаяся заряженная частица
Учти направление и динамику движения.
Электрон движется со скоростью 3 · 10⁶ м/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл. Угол между скоростью и полем равен 30°. Найди модуль магнитной силы в единицах 10⁻¹⁴ Н. Абсолютная величина заряда электрона равна 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл. Дай краткий ответ числом. Запиши число цифрами без единицы измерения.
Ответ и объяснение
Ответ: 4,8
F = |q|vB sin α = 1,6 · 10⁻¹⁹ · 3 · 10⁶ · 0,2 · 0,5 = 4,8 · 10⁻¹⁴ Н. В выбранных единицах ответ 4,8; отрицательный заряд меняет направление, но не знак модуля силы.
Электрон со скоростью 8 · 10⁶ м/с влетает перпендикулярно линиям однородного магнитного поля с индукцией 0,02 Тл. Других сил нет. Найди радиус его траектории в миллиметрах. Масса электрона 9,1 · 10⁻³¹ кг, абсолютная величина заряда 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл. Дай краткий ответ числом. Запиши число цифрами без единицы измерения.
Ответ и объяснение
Ответ: 2,275
Из mv²/r = |q|vB следует r = mv/(|q|B). r = 9,1 · 10⁻³¹ · 8 · 10⁶ : (1,6 · 10⁻¹⁹ · 0,02) = 0,002275 м = 2,275 мм. Магнитная сила меняет направление скорости, а не её модуль.
В правой системе координат x направлена вправо, y вверх, z к наблюдателю. Электрон движется вдоль +x со скоростью 5 · 10⁶ м/с. Однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл направлено вдоль +z. Найди проекцию магнитной силы на ось y в единицах 10⁻¹⁴ Н. Заряд электрона −1,6 · 10⁻¹⁹ Кл. Дай краткий ответ числом. Запиши число цифрами без единицы измерения.
Ответ и объяснение
Ответ: 8
Для положительного заряда при v вдоль +x и B вдоль +z сила была бы вдоль −y. Электрон имеет отрицательный заряд, поэтому сила вдоль +y. Модуль равен 1,6 · 10⁻¹⁹ · 5 · 10⁶ · 0,1 = 8 · 10⁻¹⁴ Н; проекция в выбранных единицах +8.
Заряженная частица движется по окружности радиусом 12 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл. Скорость 3 · 10⁵ м/с перпендикулярна полю. Абсолютная величина заряда равна 3,2 · 10⁻¹⁹ Кл, других сил нет. Найди массу частицы в единицах 10⁻²⁷ кг. Дай краткий ответ числом. Запиши число цифрами без единицы измерения.
Ответ и объяснение
Ответ: 25,6
Магнитная сила даёт центростремительное ускорение: mv²/r = |q|vB. m = |q|Br/v = 3,2 · 10⁻¹⁹ · 0,2 · 0,12 : (3 · 10⁵) = 2,56 · 10⁻²⁶ кг. В названных единицах ответ 25,6.
Два письменных исследования
Покажи расчёт, обозначь направления и обоснуй физическую модель на бумаге.
Две частицы одинаковой массы 8 · 10⁻²⁷ кг имеют заряды +2 · 10⁻¹⁹ Кл и −2 · 10⁻¹⁹ Кл. В начале обе движутся вертикально вверх со скоростью 2 · 10⁵ м/с в однородном поле B = 0,4 Тл, направленном к наблюдателю. Других сил нет. Найди радиусы траекторий и начальные направления магнитных сил. Сравни модули скоростей и кинетические энергии после прохождения полуокружности с начальными. Объясни вывод через работу магнитной силы.
Разбор и ориентиры для проверки
Модули зарядов равны, поэтому радиусы одинаковы: r = mv/(|q|B) = 8 · 10⁻²⁷ · 2 · 10⁵ : (2 · 10⁻¹⁹ · 0,4) = 0,02 м = 2 см. Сила на положительный заряд первоначально вправо, на отрицательный — влево. Сила всегда перпендикулярна скорости, её работа равна нулю. После полуокружности направления скоростей изменились, но их модули остались 2 · 10⁵ м/с. Кинетическая энергия каждой частицы mv²/2 = 1,6 · 10⁻¹⁶ Дж и не изменилась.
Проверь: Для обеих частиц найдены радиусы и разные начальные направления сил. Из работы силы обосновано сохранение модулей скоростей и энергий; приведён расчёт начальной энергии.
В двух опытах заявлено одно и то же однородное магнитное поле. Прямые участки проводников целиком в поле и перпендикулярны ему. В первом опыте длина участка 20 см, ток 1,5 А, измеренный модуль силы 0,09 Н. Во втором длина 30 см, ток 2 А, модуль силы 0,24 Н. Проверь, совместимы ли данные с заявленным одним полем. Рассчитай ожидаемую силу во втором опыте, если магнитная индукция равна найденной по первому. Объясни, позволяет ли эта проверка сама по себе назвать конкретный ошибочный прибор или условие опыта.
Разбор и ориентиры для проверки
При перпендикулярном расположении B = F/(Il). Первый опыт даёт B₁ = 0,09/(1,5 · 0,2) = 0,3 Тл, второй B₂ = 0,24/(2 · 0,3) = 0,4 Тл. Эти данные не описывают одно и то же поле при заявленных условиях. При B = 0,3 Тл ожидаемая вторая сила F₂ = 0,3 · 2 · 0,3 = 0,18 Н. Несовместимость может относиться к измерению силы, тока, длины или к условиям поля и ориентации; одной этой проверки недостаточно, чтобы выбрать конкретную причину.
Проверь: Сопоставлены две оценки магнитной индукции и сделан вывод о несовместимости. Рассчитана ожидаемая вторая сила при первом B. Отделён вывод о несовместимости от неподтверждённого указания конкретной ошибки.
Для самостоятельной работы и урока
Начни с уже изученной группы, пройди выбранный набор и разбери ошибки. Репетитор может изменить набор, сохранить его и выдать приватное ДЗ. Автопроверка оценивает ответ; способ рассуждения полезно обсудить на уроке.
Как записывать ответы?
Введи число с десятичной запятой. Единица численного ответа названа в условии; для проекции учитывай знак.
Как понимать результат?
Это число верных первых ответов, без перевода в школьную отметку. Повтор ошибок отображается отдельно и не меняет первый результат. Ответы на короткий набор не подтверждают освоение всей темы.
Программа и границы материала
Основа — федеральная рабочая программа. ФРП физики СОО, базовый уровень, 2025: содержание 11 класса с.13–14, тематическое планирование 1.1, с.44–45. Документ проверен 10 октября 2026 года. Выбирайте уже пройденные темы по своему учебнику.
Задания и объяснения созданы для Урокдеска. Все задания независимо перерешаны и сверены с федеральной программой 11 октября 2026 года. Проверка учителем-предметником пока не проводилась. Это не официальный вариант ВПР, МЦКО, ОГЭ или ЕГЭ и не полный курс подготовки.
Другие темы для тренировки
Плотность вещества, 7 класс · Валентность, 8 класс · Системы счисления, 8 класс · Химические уравнения, 8 класс · Строение клетки, 5 класс · Часовые зоны, 8 класс · Древний Египет, 5 класс · Чтение чертежа, 5 класс · Haben и sein, 5 класс · Народные промыслы, 5 класс · Скорость, 7 класс · Количество теплоты, 8 класс · Массовая доля, 8 класс · Простые и сложные вещества, 8 класс · Строение цветка, 6 класс · Давление твёрдых тел, 7 класс · Закон Ома, 8 класс · Количество вещества и молярная масса, 8 класс · Методы биологии и микроскоп, 5 класс · Фотосинтез, 6 класс · Грибы, 7 класс · Файлы и каталоги, 7 класс · План местности и азимут, 5 класс · Черви, 8 класс · Расчёты по уравнениям реакций, 8 класс · Счёт лет и исторические источники, 5 класс · Высоты и горизонтали, 5 класс · Среды обитания и приспособления, 5 класс · Географические координаты, 5 класс · Океан, озёра и круговорот, 6 класс · Масштаб, 5 класс · Кодирование изображения и звука, 7 класс · Климатограммы, 7 класс · Литосфера, породы и рельеф, 5 класс · Древняя Греция: полисы и граждане, 5 класс · Реки, 6 класс · Классы неорганических соединений, 8 класс · Ткани растений, 6 класс · Строение корня, 6 класс · Температура, давление и ветер, 6 класс · Древний Рим: республика и империя, 5 класс · Смутное время, 7 класс · Свойства неорганических соединений, 8 класс · Цепочки превращений, 8 класс · Побег и почки, 6 класс · Строение стебля, 6 класс · Строение листа, 6 класс · Погода и климат, 6 класс · Средневековый город и сословия, 6 класс · Материки и океаны: сравнение, 7 класс · Крещение Руси, Ярослав и раздробленность, 6 класс · Реформы Петра I, 8 класс · Первые русские князья, 6 класс · Кислород и воздух, 8 класс · Водород и вода, 8 класс · Семена и прорастание, 6 класс · Плоды и распространение семян, 6 класс · Опыление и оплодотворение, 6 класс · Рельеф, тектоника и ресурсы России, 8 класс · От нашествия к объединению вокруг Москвы, 6 класс · Растворимость, 8 класс · Испарение и транспорт веществ, 6 класс · Строение атома и периодическая система, 8 класс · Водоросли, 7 класс · Мхи: кукушкин лён и сфагнум, 7 класс · Папоротники, хвощи и плауны, 7 класс · Климат, воды, почвы и природные зоны России, 8 класс · Великие открытия, Возрождение и Реформация, 7 класс · Голосеменные растения, 7 класс · Покрытосеменные: классы и семейства, 7 класс · Химическая связь, 8 класс · Логические операции и таблицы истинности, 8 класс · Поиск информации и проверка источников, 7 класс · Население России: плотность, движение и расселение, 8 класс · Иван Грозный и Россия XVI–XVII веков, 7 класс · Бактерии, 7 класс · Лишайники, 7 класс · Степень окисления и ОВР, 8 класс · Просвещение, революции и промышленный переворот, 8 класс · Одноклеточные и простейшие, 8 класс · Кишечнополостные и гидра, 8 класс · Членистоногие, 8 класс · Моллюски, 8 класс · Рыбы, 8 класс · Земноводные, 8 класс · Пресмыкающиеся, 8 класс · Птицы, 8 класс · Млекопитающие, 8 класс · Дворцовые перевороты, Екатерина II и Павел I, 8 класс · Текстовые документы, 7 класс · Растровая и векторная графика, 7 класс · Компьютерные презентации, 7 класс · Линейные программы на Python, 8 класс · Ветвления, циклы и строки Python, 8 класс · Кодирование информации, 7 класс · Алгоритмы, 8 класс · Движения Земли и освещение, 5 класс · Междуречье и Вавилон, 5 класс · Влажность, облака и осадки, 6 класс · Первобытные люди, 5 класс · Биосфера и наблюдения, 6 класс · Древняя Индия, 5 класс · Воздушные массы и пояса, 7 класс · Древний Китай, 5 класс · Устройство компьютера и память, 7 класс · Программное обеспечение, 7 класс · Географическое положение России, 8 класс · Византия и Юстиниан, 6 класс · Строение вещества, 7 класс · Внутренняя энергия и теплопередача, 8 класс · Плавление и отвердевание, 8 класс · Испарение, кипение и конденсация, 8 класс · Влажность воздуха, 8 класс · Энергия топлива и КПД двигателя, 8 класс · Сила тяжести и вес тела, 7 класс · Сила упругости и закон Гука, 7 класс · Сила трения и инерция, 7 класс · Электрический заряд и электризация, 8 класс · Электрическое поле и закон Кулона, 8 класс · Давление жидкости и закон Паскаля, 7 класс · Давление газа и атмосферы, 7 класс · Закон Архимеда и плавание тел, 7 класс · Соединение проводников, 8 класс · Работа и мощность тока, 8 класс · Механическая работа и мощность, 7 класс · Простые механизмы: рычаг и блоки, 7 класс · Кинетическая и потенциальная энергия, 7 класс · Магнитное поле и электромагниты, 8 класс · Электромагнитная индукция, 8 класс · Измерения, цена деления и погрешность, 7 класс · Ткани, органы и системы органов человека · Сердце, сосуды и круги кровообращения · Нервная система и рефлексы · Электролитическая диссоциация · Полные и сокращённые ионные уравнения · Качественные реакции на ионы · Равномерное и равноускоренное движение, графики · Законы Ньютона · Импульс и закон сохранения импульса · Электронные таблицы: формулы и ссылки · Скелет и мышцы · Кровь и иммунитет · Дыхание человека · Пищеварение человека · Свободное падение · Скорость химической реакции · Отечественная война 1812 года · Реформы Александра II · Обмен веществ и витамины · Анализаторы: зрение и слух · Эндокринная система · Галогены · Сера и её соединения · Азот и фосфор · Движение по окружности · Закон всемирного тяготения · Механические колебания и волны, звук · Строение атома и ядра, радиоактивность · Выделение и кожа · Металлы: общие свойства и ряд активности · Углерод и кремний · Щелочные и щелочноземельные металлы · Железо и алюминий · Высшая нервная деятельность · Механическая энергия и закон её сохранения · Электромагнитное поле и электромагнитные волны · Россия при Николае I · Крымская война · Россия при Александре III · Списки и циклы в Python · Промышленность России · Транспорт России · Культура России XIX века · Генетическая связь неорганических веществ · Моделирование и формализация · Организм человека и системы органов · Пищевые связи в природе · Семейный бюджет и финансовый план · Социальные сферы, группы и отношения · Права и обязанности несовершеннолетних · Конституция и органы власти · Культура и образование · Свет, тень и полутень · Отражение света и плоское зеркало · Преломление света · Линзы и построение изображения · Фокусное расстояние и оптическая сила · Южная Америка: климат, рельеф и воды · ДНК, РНК и биосинтез белка · Законы Менделя и генетические задачи · Алканы и алкены · Поиск и отбор записей в базе данных · Арабский мир и возникновение ислама · Первая мировая война · СССР в 1920–1930-е годы · Холодная война и послевоенный мир · Дисперсия света и цвет · Базы данных: таблицы, поля и записи · Центральная Россия: население и хозяйство · Африка: природа и население · Великая Отечественная война · Россия в конце XX — начале XXI века · Австралия и Океания: природа и население · Северная Америка: природа и страны · Евразия: природные связи и страны · Первоначальные понятия об органических веществах · Расчёты с примесями и выходом продукта · Алкины и ароматические углеводороды · Эволюция и усложнение животного мира, 8 класс · Классификация организмов, 5 класс · Признаки живого и уровни организации, 5 класс · Размножение и индивидуальное развитие человека, 9 класс · Океаны: течения, свойства воды и жизнь · Сфера услуг России: центры, рекреация и доступность · Поволжье и Юг Европейской части России · Религия: традиции и свобода совести · Информационное пространство: правда и фейк · Спирты и фенолы · Альдегиды и карбоновые кислоты · Сложные эфиры и жиры · Северо-Запад и Европейский Север России · Урал: район, ресурсы и население · Сибирь и Дальний Восток: территория и ресурсы · Наша страна и её символы · Стороны горизонта и компас · История России и лента времени · Животные: группы, размножение и развитие · Семейный бюджет: доходы и расходы · Углеводы, амины и аминокислоты · Изомерия и номенклатура органических веществ · МКТ и газовые законы · Уравнение состояния идеального газа · Первый закон термодинамики · Электрическое поле: потенциал и напряжённость · Переменный ток и трансформатор · Фотоэффект и энергия фотона · проценты, 6 класс · конструктор тестов · все тренажёры для школьников · все бесплатные инструменты.