1- اگر در شکل 3-13 سیم حامل جریان در امتداد میدان مغناطیسی قرار گیرد، نیروی مغناطیسی وارد بر آن چقدر خواهد بود؟ در چه حالتی بزرگی این نیرو بیشینه می‌شود؟
اگر سیم حامل جریان در امتداد میدان مغناطیسی قرار گیرد ($\theta =180{}^\circ$ یا $\theta =0{}^\circ$) نیروی وارد بر آن صفر و اگر عمود بر میدان مغناطیسی قرار گیرد $\theta =90{}^\circ$ نیروی وارد بر آن بیشینه خواهد بود.

2- یک میلهٔ رسانا به پایانه‌های یک باتری وصل شده و مطابق شکل در فضای بین قطب‌های یک آهنربای $C$ شکل آویزان شده است و می‌تواند آزادانه نوسان کند. با بستن کلید $K$ چه اتفاقی برای میلهٔ رسانا رخ می‌دهد؟ توضیح دهید.
با بستن کلید، با توجه به قطب‌های باتری جریان ساعتگرد در مدار برقرار می‌شود. بنابراین به میله حامل جریان در میدان مغناطیسی آهنربا، طبق قاعده دست راست، نیرویی به سمت خارج از آهنربا وارد و آن را به سمت بیرون منحرف می‌کند.

1- سیم مستقیمی به طول $2/4m$ حامل جریان $2/5A$ از شرق به غرب است. اندازهٔ میدان مغناطیسی زمین در محل این سیم $0/45G$ و جهت آن از جنوب به شمال است. اندازه و جهت نیروی مغناطیسی وارد بر این سیم را تعیین کنید.

$\theta =90{}^\circ$  ،  $I=2/5A$  ،  $l=2/4m$ 

$F=?$  ،  $B=0/45G=0/45\times {{10}^{-4}}T$ 

$F=IlB\sin \theta =2/5\times 2/4\times 0/45\times {{10}^{-4}}\sin 90{}^\circ =2/7\times {{10}^{-4}}N\to F=2/7\times {{10}^{-4}}N$

طبق قاعده‌ی دست راست جهت نیروی وارد بر سیم به سمت پایین است.

2- سیم رسانای $CD$ به طول $2m$ مطابق شکل زیر عمود بر میدان مغناطیسی درون‌سو با اندازهٔ $0/5T$ قرار گرفته است؛ اگر اندازهٔ نیروی مغناطیسی وارد بر سیم برابر $1N$ باشد، جهت و مقدار جریان عبوری از سیم را تعیین کنید.

اگر شست دست راست را طوری در جهت نیرو قرار دهیم که میدان از کف دست خارج شود، چهار انگشت جهت جریان را نشان می‌دهد. بنابراین جهت جریان از D به C است.

$F=IlB\sin \theta \xrightarrow{\theta ={{90}^{{}^\circ }}}F=IlB\sin {{90}^{{}^\circ }}\to \frac{F}{lB}=\frac{1}{2\times 0/5}=1A\to I=1A$

آزمایشی را طراحی کنید که به کمک آن بتوان نیروی مغناطیسی وارد بر سیم حامل جریان الکتریکی درون میدان مغناطیسی را اندازه‌گیری کرد. در صورت لزوم، برای اجرای این آزمایش می‌توانید از ترازوهای دیجیتال (رقمی) با دقت $0/01g$ استفاده کنید.
مداری مطابق شکل تشکیل داده و در میدان مغناطیسی برون‌سوی یکنواختی قرار می‌دهیم. جریان پادساعتگردی ایجاد می‌کنیم تا طبق قاعده‌ی دست راست، نیروی مغناطیسی وارد بر سیم روبه بالا باشد. (نیروی مغناطیسی نیروی وزن سیم را خنثی کند). مقدار جریان عبوری از سیم را توسط رئوستا تغییر می‌دهیم تا اینکه نیروسنج‌ها عدد صفر را نشان دهند. در این حالت نیروی مغناطیسی وارد بر سیم با وزن سیم برابر است: ${{F}_{B}}=mg$