ДАЮ МНОГО БАЛЛОВ!
N31 из ЕГЭ по Физике. Проводник массой 100 г и длиной 20 см лежит на горизонтальных рельсах перпендикулярно к ним. В пространстве создано однородное параллельно рельсам магнитное поле индукцией 200 мТл. При пропускании по проводнику тока 10 А для того, чтобы его сдвинуть, требуется приложить горизонтальную силу 0,3 Н. При изменении направления тока в проводнике величина требуемой силы возрастает. Определите новое значение этой силы.
N31 из ЕГЭ по Физике. Проводник массой 100 г и длиной 20 см лежит на горизонтальных рельсах перпендикулярно к ним. В пространстве создано однородное параллельно рельсам магнитное поле индукцией 200 мТл. При пропускании по проводнику тока 10 А для того, чтобы его сдвинуть, требуется приложить горизонтальную силу 0,3 Н. При изменении направления тока в проводнике величина требуемой силы возрастает. Определите новое значение этой силы.
More Questions From This User See All
Answers & Comments
m = 0,2 кг
l = 0,6 м
B = 0,1 Тл,
I = 20 А
F = 0,5 Н
F₁-?
Для того, чтобы сдвинуть проводник вдоль рельсов, необходимо приложить к нему силу, не меньшую силы трения скольжения
F = Fmp.
Fmp = μN (1)
На проводник с током действуют сила тяжести, направленная вниз Fтяж,
сила реакции рельсов, направленная вверх N,
сила Ампера, также направленная вверх FA
Fтяж=N+FА
Fтяж=mg
FА=ILB
тогда
mg=N + ILB
отсюда
N = mg - ILB
Подставим в (1)
Fmp =μ (mg – ILB)
Находим коэффициент трения
μ = F / (mg - ILB)
Если теперь пропустить ток через проводник в противоположном направлении, сила Ампера изменит направление на противоположное, т. е. будет направлена вниз, как и сила тяжести. В связи с этим изменится сила реакции N₁ а значит, и сила трения скольжения Fmp₁ и равная ей искомая минимальная сила F₁:
mg = N₁ - ILB => N₁ = mg + ILB
F₁= Fmp₁ = μN₁
подставим выражения μ и N₁, тогда
F₁= F (mg + ILB) / (mg - ILB)
вычислим
F₁=0,5(0,2*10+20*0,6*0,1)/(0,2*10-20*0,6*0,1)=0,5*3,2/0,8=2Н