Движение рамки в магнитном поле
Небольшую рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита. Полярность подключения источника тока к выводам рамки и неподвижная ось $MO$ показаны на рисунке. Опишите движение рамки относительно оси $MO$ после того, как её отпустят, и поясните ответ, указав использованные физические закономерности. Рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха. ЭДС индукции, возникающей в рамке, и колебаниями рамки пренебречь.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Небольшую рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита (см. рисунок). Полярность подключения источника тока к выводам рамки показана на рисунке. Опишите движение рамки относительно неподвижной оси MО после того, как её отпустят. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения. Считать, что рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха. ЭДС индукции, возникающей в рамке, и колебаниями рамки пренебречь. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Как направлено магнитное поле в области рамки около северного полюса магнита? Как определяется сила Ампера?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте правило левой руки для проводников с током и формулу момента сил: $\vec{\tau}=\vec{m}\times\vec{B}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Силы Ампера на противоположных сторонах рамки образуют вращающий момент относительно оси $MO$. После отпускания рамка начнёт поворачиваться в сторону уменьшения потенциальной энергии, стремясь расположить магнитный момент $\vec{m}$ по направлению магнитного поля $\vec{B}$. Из-за сопротивления воздуха она остановится в положении устойчивого равновесия.