Задачи › Сила Ампера

Стержень на подвесах в магнитном поле

  1. Стержень на подвесах в магнитном поле

    МОШ 2009/10, 11 кл.
    6/10

    Тяжелый металлический стержень \(AB\) подвешен в горизонтальном положении на двух легких вертикальных проводах в лаборатории, где в некотором объеме создано однородное магнитное поле, линии индукции которого вертикальны. Участок \(CD\) стержня все время находится в магнитном поле, а провода-подвески — вне поля. В первом опыте на стержень подали напряжение, и в нём очень быстро возник ток силой \(I\). Максимальный угол, на который подвески стержня отклонились от вертикали, был при этом равен \(\alpha = 60^\circ\). Во втором опыте силу тока через стержень плавно увеличивали от нуля до того же значения \(I\). На какой угол \(\beta\) отклонились подвески во втором опыте?

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    В первом опыте сила Ампера действует кратковременно: используйте импульс силы и закон сохранения энергии. Во втором — равновесие сил.

    Ответ

    \(\beta = \operatorname{arctg}\!\left(\dfrac{1-\cos\alpha}{\sin\alpha}\right) = \operatorname{arctg}\!\left(\dfrac{1}{\sqrt3}\right) = 30^\circ\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи