Question

Прямолинейный проводник подвешен горизонтально на двух нитях в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл. Вектор магнитной индукции горизонтален и перпендикулярен проводнику. Во сколько раз изменится сила натяжения нитей при направлении тока на противоположное? Масса еденицы длины проводника 0,01 кг/м, сила тока в проводнике 5 А 1) 3 раза2)1,5 раза3)2,5 раза4)2 раза

Answer 1

Итак, проводник однороден, а это значит, что сила Ампера и сила тяжести пропорциональны длине проводника. Вспомним, чему равна сила Ампера. 
F=IBL, надеюсь, пояснять не нужно? Теперь вспомним силу тяжести. Fтяж=gm, если сила Ампера направлена вверх, а сила тяжести - вниз, тогда сила натяжений равна: T=gm-IBL, а при противоположном направлении: T1=gm+IBL. С теорией все выяснили, теперь подставим все это в условия задачи: 
$\frac{T1}{T} = \frac{mg+IBL}{mg-IBL}= \frac{0.01*10+5*0.01*1}{0.01*10-5*0.01*1}= \frac{0.15}{0.05} =3$

А значит искомый ответ 1) В 3 раза 
ОТВЕТ: 1 

Answer 2

Для решения данной задачи нам понадобится использовать закон Лоренца, который гласит, что сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, равна произведению силы, направленной перпендикулярно к силовым линиям магнитного поля, на длину проводника и на величину тока. Формула для вычисления этой силы выглядит следующим образом: **F = B * I * L** где: F - сила, действующая на проводник (в ньютонах), B - индукция магнитного поля (в теслах), I - сила тока в проводнике (в амперах), L - длина проводника (в метрах). В данной задаче нам нужно определить, во сколько раз изменится сила натяжения нитей при изменении направления тока на противоположное. Для этого нам необходимо вычислить силы натяжения нитей в обоих случаях и найти их отношение. Сначала рассмотрим силы натяжения нитей при исходном направлении тока. Поскольку проводник подвешен горизонтально, сила натяжения нитей должна уравновешивать силу, действующую на проводник под воздействием магнитного поля. Из формулы Лоренца мы знаем, что эта сила равна: **F1 = B * I * L** Теперь рассмотрим силы натяжения нитей при измененном направлении тока. Поскольку направление тока изменилось, сила, действующая на проводник, также изменится. Она будет направлена в противоположную сторону, но ее величина останется той же. То есть: **F2 = -B * I * L** где знак "-" указывает на противоположное направление силы. Теперь мы можем найти отношение сил натяжения нитей: **Отношение = F2 / F1 = (-B * I * L) / (B * I * L) = -1** Таким образом, сила натяжения нитей изменится в -1 раз при изменении направления тока на противоположное. Это значит, что силы натяжения нитей будут направлены в противоположные стороны, но их величина останется неизменной. Ответ: **1) 2 раза**.