Question

В однородном магнитном поле, индукция которого равна 2 Тл, в горизонтальном направлении под действием силы Ампера движется прямой проводник массой 1,5 кг, по которому течет ток 4 А. Через 3 с после начала движения проводник имеет скорость 10 м/с. Определите длину проводника. Угол между вектором магнитной индукции и проводником 30°. Ответ укажите в метрах.

Answer 1

Ответ:

Длина проводника L=1.25м

Объяснение:

Сила действующая на проводник с током F=BIL*sinα,(1) у нас неизвестны В и L.

Из 2зНьютона F=m(V2-V1)/t2-t1=1.5кг(10-0)/3-0с=15/3=5Н.

подставляя данные в ф-лу 1,найдём L: L=5Н/2Тл*4а*0.5=1.25м  где 0.5=sin30

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом Ампера и законами движения тела.

Закон Ампера гласит: F = B * I * L * sin(θ), где: F - сила, действующая на проводник (в ньтонах), B - магнитная индукция (в теслах), I - ток, текущий через проводник (в амперах), L - длина проводника, на котором действует магнитное поле (в метрах), θ - угол между вектором магнитной индукции и проводником (в радианах).

Запишем уравнение движения проводника: F = m * a, где: m - масса проводника (в килограммах), a - ускорение проводника (в м/с²).

Сначала найдем силу, действующую на проводник: F = 2 Тл * 4 А * L * sin(30°).

Теперь, используя уравнение движения, найдем ускорение проводника: 2 Тл * 4 А * L * sin(30°) = 1.5 кг * a.

Следующим шагом будет найти ускорение (а) проводника. Для этого решим уравнение относительно а: a = (2 Тл * 4 А * L * sin(30°)) / 1.5 кг.

Теперь у нас есть значение ускорения проводника. Далее, используем уравнение равномерного прямолинейного движения для нахождения длины проводника (L). Ускорение (a) в данном случае будет равно ускорению перемещения проводника, так как его масса нам дана, и он движется под действием постоянной силы (магнитного поля).

Для этого используем формулу равномерного прямолинейного движения: v = u + at, где: v - конечная скорость проводника (10 м/с), u - начальная скорость проводника (0 м/с, так как начинается с покоя), t - время движения проводника (3 с), a - ускорение проводника (которое мы уже нашли).

Теперь решим уравнение относительно L: 10 м/с = 0 м/с + (2 Тл * 4 А * L * sin(30°)) / 1.5 кг * 3 с.

Теперь выразим L: L = (10 м/с * 1.5 кг) / (2 Тл * 4 А * sin(30°) * 3 с).

Выполним вычисления: L = (15 кг * с) / (24 Тл * с) ≈ 0.625 м.

Таким образом, длина проводника составляет приблизительно 0.625 метра.