Проводящий стержень, масса единицы длины которого р = 0, 15
tbo
кг/м, подвешен на двух одинаковых
О)
непроводящих нитях и помещён в
І
однородное горизонтальное
магнитное поле, перпендикулярное
стержню, как показано на рисунке.
По стержню пропускают
электрический ток. При каком
минимальном значении силы тока I
е
через проводник нити окажутся не
натянутыми? Индукция магнитного
Поля B = 1 Tл, ускорение
свободного падения g = 10м/с2.
ответ вырази в амперах, округлив до
десятых долей.
ответ: I =
​

Для того чтобы нити не натянулись, вес стержня должен быть равен силе Лоренца, действующей на него в магнитном поле.

Масса единицы длины стержня равна 0,15 кг/м, следовательно, масса всего стержня будет равна 0,15*1 = 0,15 кг.

Из условия задачи, известно, что ускорение свободного падения равно 10м/с2.
Вектор ускорения свободного падения направлен вниз, противоположно вектору индукции магнитного поля. Поэтому сила магнитного поля будет выступать в качестве его "антагониста".

Масса стержня равна 0,15 кг, ускорение свободного падения g = 10м/с2, индукция магнитного поля B = 1 Тл.

Необходимо найти силу тока I, которая пройдет через проводник при минимальном значении, когда нити не будут натянуты.

Сила Лоренца, действующая на заряд q при его движении со скоростью V в магнитном поле B, определяется формулой:

F = q * V * B * sin(α),

где F - сила Лоренца,
q - заряд, который движется на длине стержня,
V - скорость движения заряда,
B - индукция магнитного поля,
α - угол между векторами V и B.

В данном случае значение α равно 90°, так как магнитное поле перпендикулярно стержню.

Также, по определению силы тока, нами проведенного через проводник, можно записать следующее соотношение:

I = q * V,

где I - сила тока,
q - заряд, который движется на длине стержня,
V - скорость движения заряда.

Исходя из этого, можно записать:

F = I * B * l * sin(α),

где l - длина стержня.

Сила Лоренца равна весу стержня, поэтому:

F = m * g,

где m - масса стержня,
g - ускорение свободного падения.

Исходя из этого, можно записать следующее уравнение:

m * g = I * B * l * sin(α).

Подставив известные значения, получим:

0,15 * 10 = I * 1 * 1 * 1.

Отсюда можно выразить силу тока I:

I = (0,15 * 10) / (1 * 1 * 1) = 1,5 А.

Итак, минимальное значение силы тока I, при котором нити окажутся не натянутыми, равно 1,5 А.