Магнетизм (нет в… — Задание ЕГЭ по физике №00010611

Решение:

На проводник действуют: сила тяжести $mg$ вниз, сила реакции опоры в шарнире $N$, сила натяжения нити $T$ вверх и сила Ампера $F_A$. По правилу левой руки (ток вдоль проводника, индукция перпендикулярна) сила Ампера направлена вертикально вниз. Так как ток перпендикулярен индукции ($\sin 90°=1$): $$F_A = BIL$$ Условие равновесия — сумма моментов относительно оси шарнира равна нулю. Сила $T$ приложена на конце стержня (плечо $L$) и создаёт момент в одну сторону, $mg$ и $F_A$ приложены к центру (плечо $L/2$) и создают момент в обратную: $$T \cdot L - mg \cdot \frac{L}{2} - F_A \cdot \frac{L}{2} = 0$$ Сокращая на $L$: $$T = \frac{mg}{2} + \frac{BIL}{2}$$ Подставляем: $$T = \frac{0{,}2 \cdot 10}{2} + \frac{0{,}5 \cdot 2 \cdot 0{,}8}{2} = 1 + 0{,}4 = 1{,}4 \text{ Н}$$