1)Горизонтальный проводник массой (m) подвешен за концы на двух проводах. Средняя часть проводника длиной (l) находится в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией (B) (провода находятся вне области магнитного поля)
При протекании по проводнику тока провода отклоняются на угол (a). Чему равна сила тока?
А)Bl/mg sin a
Б)mg sin a/Bl
В)mg tg a/Bl
Г)Bl/mg tg a
m - масса горизонтального проводника
l - длина средней части проводника
B - индукция магнитного поля
a - угол отклонения проводников
I - сила тока, протекающего по проводнику
Используем закон Лоренца: F = I * (l x B), где F - сила, действующая на проводник, l - вектор длины проводника, B - вектор индукции магнитного поля, I - сила тока.
В данной задаче сила действует вверх, поэтому нам нужно найти только вертикальную компоненту силы. Раскладывая векторное произведение на проекции по осям, получаем следующие равенства:
F_y = I * l * B * sin(a)
F_g = m * g
Теперь, чтобы найти силу тока, нужно приравнять вертикальную компоненту силы к силе тяжести:
I * l * B * sin(a) = m * g
Отсюда получаем, что:
I = m * g / (l * B * sin(a))
Составим из полученного выражения ответы, предоставленные в вопросе:
А) Bl/mg sin a
Б) mg sin a/Bl
В) mg tg a/Bl
Г) Bl/mg tg a
Мы видим, что правильным ответом является вариант А) Bl/mg sin a, так как этот вариант соответствует нашему полученному ранее выражению для силы тока.
Таким образом, сила тока, протекающего по проводнику, равна Bl/mg sin a.