Магнетизм (нет в… — Задание ЕГЭ по физике №00014881

Идея

Главная мысль: суммарная (полная) сила Ампера на любую разветвлённую цепь в однородном поле определяется только подводящим током и положением точек подвода. Действительно, $\vec F=\sum_k I_k\,\Delta\vec l_k\times\vec B$, а по закону Кирхгофа $\sum_k I_k\,\Delta\vec l_k=I_0\,\vec d$, где $I_0$ — ток источника, $\vec d$ — вектор от точки входа тока к точке выхода. Поэтому

$F=B\,I_0\,d,$

где $d$ — расстояние между точками подключения источника.

Считаем

Источник подключён к серединам двух противоположных сторон квадрата. Расстояние между этими серединами равно стороне: $d=a=0{,}2$ м. Ток источника, входящий в рамку на участке $AC$, $I_0=I=1{,}5$ А. Поле перпендикулярно плоскости рамки, поэтому $\vec d\perp\vec B$ и

$F=B\,I_0\,a=0{,}2\cdot1{,}5\cdot0{,}2=0{,}06$ Н.

Замечание: рамка симметрична, ток делится на две равные половины, и силы Ампера на симметричные участки складываются именно в эту равнодействующую.