Задание 31. На непроводящей горизонтальной поверхности стола лежит жёсткая рамка массой m из однородной тонкой проволоки, согнутая в виде квадрата ACDE со стороной a (см. рисунок). Рамка находится в однородном горизонтальном магнитном поле, вектор индукции B которого перпендикулярен сторонам АЕ и CD и равен по модулю B. По рамке течёт ток в направлении, указанном стрелками (см. рисунок). При какой минимальной силе тока рамка начнёт поворачиваться вокруг стороны CD?
Решение.
Пусть по рамке течёт ток I. На стороны АЕ и CD будут действовать силы Ампера:
.
Момент силы Ампера относительно оси, проходящей через сторону CD:
.
Момент силы тяжести относительно оси CD:
.
Условие отрыва: , . Отсюда:
.
Ответ: . Допускается ответ в виде равенства.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: