ID: 00014852
Свободно перемещающийся по рамке проводник с током через изолятор прикреплён к пружине жёсткостью k=5 Н/м (см. рисунок). Длина проводника l=0{,}2 м, и по нему течёт ток силой I=5 А. При включении однородного магнитного поля, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости рамки, пружина растянулась. Определите, на какую величину растянулась пружина, если величина индукции магнитного поля равна B=0{,}5 Тл.
Источник: Сборник Гиголо
Поле перпендикулярно плоскости рамки — сила Ампера F=BIl направлена вдоль пружины. В равновесии она уравновешена упругостью F_{упр}=kx, откуда найдём растяжение x.
Сначала сила Ампера: F=BIl=0{,}5\cdot 5\cdot 0{,}2=0{,}5 Н.
Теперь растяжение: x=\dfrac{F}{k}=\dfrac{0{,}5}{5}=0{,}1 м =10 см.
Ответ: x=0{,}1 м (10 см).