Магнетизм

Задание №25. Электродинамика. Высокий Уровень Сложности

№2. Задание 25

ID: 00019458

В вертикальном однородном магнитном поле на горизонтальной поверхности находится проводник массой $$m = 60$$ г и длиной $$l = 60$$ см. Через данный проводник пропускают ток $$I = 10$$ А. При этом проводник начинает скользить равномерно вдоль поверхности, причём коэффициент трения между проводником и поверхностью равен $\mu = 0{,}3$ . Чему равна индукция магнитного поля? Сделайте рисунок с обозначением всех действующих на проводник сил.

Рисунок к заданию 25 ЕГЭ по физике — Магнетизм

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Проводник лежит на горизонтальном столе, поле направлено вертикально вверх. Ток в проводнике горизонтален, поле вертикально, поэтому сила Ампера получается горизонтальной — именно она и тянет проводник вдоль стола. Слово «равномерно» — это подсказка: ускорения нет, значит все силы уравновешены.

Шаг 1. По вертикали

Сила Ампера горизонтальна и на прижатие к столу не влияет. Поэтому реакция опоры просто уравновешивает вес: $$N = mg$$ .

Шаг 2. По горизонтали

Проводник едет равномерно, значит сила Ампера равна силе трения: $BIl = \mu N = \mu mg$ .

Шаг 3. Выражаем и считаем

$B = \frac{\mu mg}{Il} = \frac{0{,}3\cdot 0{,}06\cdot 10}{10\cdot 0{,}6} = \frac{0{,}18}{6} = 0{,}03$ Тл. Не забудь перевести массу в килограммы ( $$60$$ г $$= 0{,}06$$ кг) и длину в метры ( $$60$$ см $$= 0{,}6$$ м).

Ответ

$$B = 0{,}03$$ Тл

Другие задания по теме «Магнетизм» (8)