Электродинамика

Задание №21. Расчётная задача высокого уровня

№2. Задание 21

ID: 00003848

Прямолинейный проводник, имеющий длину 50 см и массу 5 г, подвешен горизонтально на двух проводниках в горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл (см. рис.). При пропускании через проводник электрического тока натяжение вертикальных проводников увеличилось в 2 раза. Чему равна сила тока?

Рисунок к заданию 21 ОГЭ по физике — Электродинамика

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

l = 50 \text{ см} = 0{,}5 \text{ м}

m = 5 \text{ г} = 0{,}005 \text{ кг}

B = 0{,}05 \text{ Тл}

Найти:

$I$

-- ? ⠀

Решение:

До включения тока проводник в равновесии, второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось:

2T - mg = 0 \implies T = \frac{mg}{2}

После включения тока сила Ампера направлена вертикально вниз (по правилу левой руки). Натяжение каждой нити стало

$2T$

, второй закон Ньютона:

4T - mg - F_A = 0 \implies F_A = 4T - mg

Подставляем

$mg = 2T$

$$F_A = 4T - 2T = 2T = mg$$

Сила Ампера:

F_A = BIl \sin 90^\circ = BIl

. Тогда:

BIl = mg \implies I = \frac{mg}{Bl}

I = \frac{0{,}005 \cdot 10}{0{,}05 \cdot 0{,}5} = \frac{0{,}05}{0{,}025} = 2 \text{ А}

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электродинамика» (6)