Question

В однородном вертикальном магнитном поле,модуль индукции которого B=0.80 Тл,на двух вертикальных нитях покоится прямолинейный горизонтальный проводник длиной L=1.0 м и массой m=0.50 кг.Определите модуль ускорения проводника сразу после включения тока силой I=10 A помогите решить с рисунками пж

Answer 1

Задача 1. По трём длинным проводам, расположенным в одной плос- кости параллельно друг другу на расстоянии а = 3 см, текут токи 1 = 2 = (в одном направлении) и 3 = 2 (в противоположном направле- нии). Определите положение точки на прямой между двумя крайними проводниками, где напряжённость поля, создаваемого токами, равна нулю. 1 = 2 = 3 = 2 а = 3 см = 0 - ? Решение. На рисунке проводники с током перпен- дикулярны плоскости рисунка, причём токи 1 и 2 текут «от нас», а ток 3 в противоположном направ- лении, т.е. «на нас». Выберем сначала произвольно точку А, лежащую между проводниками 2 и 3. По правилу правой руки определим направления напряженности магнитного поля для каждого про- водника. Все три вектора ⃗ 1, ⃗ 2 и ⃗ 3 направлены в одну сторону, т.е. их вектор- ная сумма не может быть равна нулю. Поэтому искомая точка не может находиться между проводниками 2 и 3. Найдем направления магнит- ного поля в произвольно взятой точке В, находящейся между провод- никами 1 и 2. Так как ⃗ 1 и ⃗ 3 направлены вниз, а ⃗ 2 – вверх, то ре- зультирующая напряжённость магнитного поля может быть равна нулю, если выполняется соотношение: 1+3 = 2. (1) Так как на расстоянии от бесконечно длинного проводника напряжен- ность магнитного поля определяется по формуле = /2, то фор- мулу (1) можно записать в виде: 1 2 + 3 2(2 − ) = 2 2( − ) , 

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом Лоренца, который описывает силу, действующую на проводник с током в магнитном поле:

$F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\theta)$

где:

• $F$ - модуль силы, действующей на проводник,
• $I$ - сила тока в проводнике,
• $L$ - длина проводника,
• $B$ - модуль индукции магнитного поля,
• $\theta$ - угол между направлением тока и направлением магнитного поля.

В данной задаче проводник покоится в вертикальном магнитном поле, поэтому угол $\theta$ между током и магнитным полем равен 90 градусам, а $\sin(90^\circ) = 1$.

Теперь можем вычислить модуль силы $F$:

$F = 10 \, \text{А} \cdot 1.0 \, \text{м} \cdot 0.80 \, \text{Тл} \cdot 1 = 8 \, \text{Н}$

Далее, можем найти модуль ускорения $a$ проводника, используя второй закон Ньютона:

$F = m \cdot a$

где:

• $m$ - масса проводника,
• $a$ - ускорение проводника.

Теперь, выразим $a$:

$a = \frac{F}{m} = \frac{8 \, \text{Н}}{0.50 \, \text{кг}} \approx 16 \, \text{м/с}^2$

Таким образом, модуль ускорения проводника сразу после включения тока составляет около $16 \, \text{м/с}^2$.