Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 1607
i

В од­но­род­ном маг­нит­ном поле, мо­дуль ин­дук­ции ко­то­ро­го В  =  0,020 Тл, а линии ин­дук­ции го­ри­зон­таль­ны, «парит» в со­сто­я­нии покоя ме­тал­ли­че­ский  левая круг­лая скоб­ка \rho=2,7 дробь: чис­ли­тель: г, зна­ме­на­тель: см в кубе конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка стер­жень. Ось стерж­ня го­ри­зон­таль­на и пер­пен­ди­ку­ляр­на ли­ни­ям маг­нит­ной ин­дук­ции. Если сила тока в стерж­не I  =  54 А, то пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния S стерж­ня равна ... мм2.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

На стер­жень с током, на­хо­дя­щий­ся в маг­нит­ном поле дей­ству­ют две силы: сила тя­же­сти, на­прав­лен­ная вер­ти­каль­но вниз, и сила Ам­пе­ра, на­прав­ле­ние ко­то­рой опре­де­ля­ет­ся по пра­ви­лу левой руки как на­прав­лен­ное вер­ти­каль­но вверх. Стер­жень «парит», т. е. на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии, если эти силы равны по мо­ду­лю F_тяж= F_A. Сила тя­же­сти равна F_тяж=mg, при этом m= \rho V, а объем стерж­ня V=Sl. Сила Ам­пе­ра опре­де­ля­ет­ся фор­му­лой F_A=BIl синус альфа . По усло­вию  синус альфа = 1. Объ­еди­няя все фор­му­лы, по­лу­ча­ем зна­че­ние пло­ща­ди:

S = дробь: чис­ли­тель: BI, зна­ме­на­тель: g \rho конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,02 умно­жить на 54, зна­ме­на­тель: 10 умно­жить на 2,7 умно­жить на 10 в кубе конец дроби =0,04 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка м в квад­ра­те =40 мм в квад­ра­те .

Ответ: 40.

Источник: Цен­тра­ли­зо­ван­ное те­сти­ро­ва­ние по фи­зи­ке, 2021
Сложность: IV