Электричество — Задание 22 ОГЭ по физике №00003849

Дано:

$L = 25\text{ см} = 0{,}25\text{ м}$, $R = 2{,}4\text{ Ом}$, $B = 0{,}02\text{ Тл}$, $\Delta T = 20\text{ мН} = 0{,}02\text{ Н}$

Найти:

$U$ — ?

Решение:

Ситуация до включения тока: проводник висит на двух нитях, сила натяжения двух нитей уравновешивает силу тяжести:

$$2T_1 = mg$$

Ситуация после включения тока: по проводнику течёт ток $I$ в горизонтальном магнитном поле. По правилу левой руки возникает сила Ампера, направленная вниз:

$$F_A = B I L$$

Второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось:

$$2T_2 = mg + F_A$$

Изменение суммарного натяжения нитей:

$$\Delta T_{\text{сум}} = 2T_2 - 2T_1 = F_A = B I L$$

По условию $\Delta T_{\text{сум}} = 0{,}02\text{ Н}$. Отсюда сила тока:

$$I = \frac{\Delta T_{\text{сум}}}{B L} = \frac{0{,}02}{0{,}02 \cdot 0{,}25} = \frac{0{,}02}{0{,}005} = 4\text{ А}$$

По закону Ома напряжение:

$$U = I R = 4 \cdot 2{,}4 = 9{,}6\text{ В}$$