Ре­ше­ние. Рас­смот­рим при­ведённый кон­тур «сбоку» как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Пусть H  — вы­со­та на ко­то­рую опу­стил­ся стер­жень. При опус­ка­нии стерж­ня вниз его по­тен­ци­аль­ная энер­гия пе­ре­хо­дит в ки­не­ти­че­скую. Из­вест­но, что на не­ко­то­рой вы­со­те ско­рость стерж­ня ста­нет рав­ной нулю, то есть ки­не­ти­че­ская энер­гия стерж­ня будет по­га­ше­на. Га­ше­ние ки­не­ти­че­ской энер­гии стерж­ня про­ис­хо­дит за счёт ра­бо­ты силы Ам­пе­ра. Ра­бо­та силы Ам­пе­ра равна из­ме­не­нию по­то­ка через кон­тур, умно­жен­ную на силу тока в кон­ту­ре: Поток в на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни Поток через кон­тур в ко­неч­ном со­сто­я­нии Будем от­счи­ты­вать по­тен­ци­аль­ную энер­гию стерж­ня от ко­неч­но­го по­ло­же­ния. Тогда по­тен­ци­аль­ная энер­гия в на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни равна Имен­но эта энер­гия пе­ре­хо­дит в ки­не­ти­че­скую энер­гию, такую энер­гию имел бы стер­жень в ко­неч­ном по­ло­же­нии, если бы маг­нит­но­го поля не было. Эта энер­гия га­сит­ся ра­бо­той силы Ам­пе­ра:

Вы­со­ту H найдём из пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка: По­лу­ча­ем:

От­ку­да

Ответ: 36.

При­ведём дру­гое ре­ше­ние.

На стер­жень дей­ству­ют сила тя­же­сти mg (вниз) и сила Ам­пе­ра IBL (го­ри­зон­таль­но впра­во). При дви­же­нии эти силы оста­ют­ся по­сто­ян­ны­ми и по мо­ду­лю, и по на­прав­ле­нию. Зна­чит, про­вод­ник будет дви­гать­ся как ма­ят­ник, при этом на­чаль­ное го­ри­зон­таль­ное по­ло­же­ние и по­ло­же­ние под углом яв­ля­ют­ся край­ни­ми, и, сле­до­ва­тель­но, по­ло­же­ние рав­но­ве­сия на­хо­дит­ся по­се­ре­ди­не под углом В этом по­ло­же­нии сум­мар­ная сила, дей­ству­ю­щая на стер­жень, на­прав­ле­на вдоль спиц. Таким об­ра­зом,