Задание 28. На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном вертикальном магнитном поле В находится горизонтальный прямой проводник прямоугольного сечения массой m = 20 г (см. рисунок). Плоскость наклонена к горизонту под углом α = 30°, модуль индукции магнитного поля B = 0,04 Тл, расстояние между рельсами L = 40 см. Когда рельсы подключены к источнику тока, по проводнику течёт постоянный ток I и проводник поступательно движется вверх по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент трения между проводником и рельсами μ = 0,2. Чему равна сила тока I? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на проводник.
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):
(1)
(2)
Брусок скользит по наклонной плоскости, поэтому
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 :
откуда
Ответ: 11 А
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: