Question

В однородном магнитном поле с индукцией 36 мТл, в горизонтальном направлении под действием силы Ампера движется с начальной скоростью 4,5 м/с прямой проводник массой 4 кг, по которому течет ток 0,7 А. Через 2,8 с после начала движения проводник имеет скорость 11 м⁄с. Определите длину проводника и расстояние, которое он прошел за это время. Угол между вектором магнитной индукции и проводником 60°.

Answer 1

Ответ:В однородном магнитном поле с индукцией 36 мТл, в горизонтальном направлении под действием силы Ампера движется с начальной скоростью 4,5 м/с прямой проводник массой 4 кг, по которому течет ток 0,7 А. Через 2,8 с после начала движения проводник имеет скорость

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Лоренца, который описывает силу, действующую на проводник, находящийся в магнитном поле и несущий ток. Формула для этой силы выглядит следующим образом:

F = B * I * L * sin(θ),

где: F - сила, действующая на проводник (Н), B - индукция магнитного поля (Тл), I - сила тока (А), L - длина проводника (м), θ - угол между вектором магнитной индукции и проводником.

Известно, что начальная скорость проводника равна 4,5 м/с, а через 2,8 с после начала движения она становится 11 м/с. Зная это, мы можем найти ускорение проводника:

a = (V2 - V1) / t, где V1 = 4,5 м/с (начальная скорость), V2 = 11 м/с (конечная скорость), t = 2,8 с.

a = (11 м/с - 4,5 м/с) / 2,8 с ≈ 2,3214 м/с^2.

Теперь мы можем найти силу, действующую на проводник, используя второй закон Ньютона (F = m * a), где m - масса проводника:

F = 4 кг * 2,3214 м/с^2 ≈ 9,2856 Н.

Теперь мы можем использовать закон Лоренца, чтобы найти длину проводника (L). Угол между вектором магнитной индукции и проводником (θ) составляет 60°, поэтому sin(60°) = √3 / 2. Подставим известные значения:

9,2856 Н = (36 мТл) * (0,7 А) * L * (√3 / 2).

Теперь решим уравнение относительно L:

L = (9,2856 Н) / ((36 мТл) * (0,7 А) * (√3 / 2)).

L ≈ 0,085 м.

Теперь, чтобы найти расстояние, которое проводник прошел за 2,8 с, мы можем использовать уравнение равномерно ускоренного движения:

d = V1 * t + (1/2) * a * t^2,

где d - расстояние, которое проводник прошел, V1 - начальная скорость, t - время, a - ускорение.

d = (4,5 м/с) * (2,8 с) + (1/2) * (2,3214 м/с^2) * (2,8 с)^2 ≈ 36,288 м.

Таким образом, длина проводника составляет около 0,085 м, и проводник прошел примерно 36,288 м за 2,8 с.