Если прямолинейный проводник, вдоль которого протекает постоянный ток, находится в однородном магнитном поле

Сила ампера, действующая на прямолинейный проводник в магнитном поле, определяется по формуле \(F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin{\theta}\), где \(B\) - магнитная индукция, \(I\) - сила тока, \(L\) - длина проводника и \(\theta\) - угол между проводником и линиями магнитной индукции.

В данной задаче проводник находится перпендикулярно линиям магнитной индукции, поэтому \(\theta = 90^\circ\). При повороте проводника на угол 30 градусов относительно линий магнитной индукции, угол \(\theta\) сокращается до 60 градусов.

Таким образом, мы имеем \(F_{\text{новая}} = B \cdot I \cdot L \cdot \sin{60^\circ}\)

Нам известно, что \(\sin{60^\circ} = \frac{\sqrt{3}}{2}\). Подставим это значение в формулу:

\(F_{\text{новая}} = B \cdot I \cdot L \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}\)

Сравним эту новую силу с исходной силой ампера, которая соответствует углу \(\theta = 90^\circ\):

\(F_{\text{исходная}} = B \cdot I \cdot L \cdot \sin{90^\circ}\)

Так как \(\sin{90^\circ} = 1\), мы имеем:

\(F_{\text{исходная}} = B \cdot I \cdot L \cdot 1\)

Сравним \(F_{\text{новая}}\) и \(F_{\text{исходная}}\):

\(F_{\text{новая}} = B \cdot I \cdot L \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}\) и \(F_{\text{исходная}} = B \cdot I \cdot L\)

Как мы видим, изменится только множитель перед силой ампера. Учитывая, что \(\frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.866\), мы можем сделать вывод, что \(F_{\text{новая}} \approx 0.866 \cdot F_{\text{исходная}}\).

Возвращаясь к вариантам ответа, мы видим, что \(F_{\text{новая}}\) уменьшется, но не в 4 раза и не в 2 раза. Ответ, ближайший к реальности, будет 3) останется неизменной.

Обратите внимание, что данное решение выполняет упрощение, чтобы сделать ответ более понятным школьнику. В реальности, угол поворота проводника может оказывать влияние на силу ампера, но в данной задаче мы рассматриваем ситуацию с фиксированным углом поворота.