Задание 26. В однородном магнитном поле по вертикальным направляющим без трения скользит прямой горизонтальный проводник массой 0,2 кг, по которому течёт ток 2 А. Вектор магнитной индукции направлен горизонтально перпендикулярно проводнику (см. рисунок), В = 2 Тл. Чему равна длина проводника, если известно, что ускорение проводника направлено вниз и равно 2 м/с2?
Решение.
На проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила Ампера, направление которой можно определить по правилу «левой руки» (см. рисунок).
Величина силы Ампера определяется выражением
,
где
- индукция
магнитного поля; 
-
сила тока в проводнике; 
- длина проводника 
- угол между вектором магнитной
индукции и проводником. По условию задачи угол 
и 
, поэтому в данном случае
.
В
соответствии с правилом «левой руки», сила Ампера будет направлена вверх, то
есть в противоположную сторону силе тяжести, равной 
, где 
м/с2 – ускорение свободного
падения. Таким образом, перемещение проводника вертикально вниз будет
описываться вторым законом Ньютона
,
где
в качестве силы 
будет
выступать сумма силы Ампера и силы тяжести, т.е.
и получаем выражение
,
откуда
Подставляем числовые значения, получаем длину проводника
метра.
Ответ: 0,4.
Для наших пользователей доступны следующие материалы: