Сила тока в наклонных рельсах
На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном вертикальном магнитном поле $\vec{B}$ находится горизонтальный прямой проводник прямоугольного сечения массой $m = 20\ \text{г}$. Плоскость наклонена к горизонту под углом $\alpha = 30^\circ$, модуль индукции магнитного поля $B = 0{,}04\ \text{Тл}$, расстояние между рельсами $L = 40\ \text{см}$. Когда рельсы подключены к источнику тока, по проводнику течёт постоянный ток $I$, и проводник поступательно движется вверх по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент трения между проводником и рельсами $\mu = 0{,}2$. Чему равна сила тока $I$? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на проводник.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном вертикальном магнитном поле находится горизонтальный прямой проводник прямоугольного сечения массой г (см. рисунок). Плоскость наклонена к горизонту под углом модуль индукции магнитного поля Тл, расстояние между рельсами см. Когда рельсы подключены к источнику тока, по проводнику течёт постоянный ток I, и проводник поступательно движется вверх по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент трения между проводником и рельсами Чему равна сила тока I? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на проводник. | ||
| |
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
Какие силы действуют на проводник при движении вверх по наклонной плоскости? Учтите, что сила трения направлена вниз по рельсам.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Модуль силы Ампера равен $F_A = IBL$. Разложите горизонтальную силу Ампера на составляющие вдоль плоскости и перпендикулярно ей.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Используйте уравнения равновесия: $F_A\cos\alpha = mg\sin\alpha + \mu N$ и $N = mg\cos\alpha + F_A\sin\alpha$. Отсюда $I = \dfrac{mg(\sin\alpha + \mu\cos\alpha)}{BL(\cos\alpha - \mu\sin\alpha)}$.