Задание 30. На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном вертикальном магнитном поле В находится горизонтальный прямой проводник прямоугольного сечения массой m = 20 г. Плоскость наклонена к горизонту под углом α = 30°. Расстояние между рельсами L = 40 см. Когда рельсы подключены к источнику тока, по проводнику протекает постоянный ток I = 11 А. При этом проводник поступательно движется вверх по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент трения между проводником и рельсами µ =0,2, Чему равен модуль индукции магнитного поля В?
Решение.
1. На проводник с током со стороны магнитного поля действует сила Ампера, равная по модулю и направленная горизонтально, перпендикулярно проводнику.
2. Силы, действующие на проводник, показаны на рисунке. Считая систему отсчёта, связанную с наклонной плоскостью, инерциальной, запишем второй закон Ньютона в проекциях на оси Ох и Оу (см. рисунок):
Брусок скользит по наклонной плоскости, поэтому
. (3)
3. Решаем систему уравнений (1)-(3). Из уравнения (2) выражаем N, подставляем полученное выражение в уравнение (3) и получаем выражение для . Подставив его в (1), получаем уравнение для :
с решением
,
откуда
Тл.
Ответ: 0,04 Тл.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: