8 классКрепкий орешекРасчётная задача
Крепкий орешек: исчезновение реакции опоры
Глава 3. Электромагнитные явления
Условие
Горизонтальный проводник длиной 25 см и массой 15 г лежит на опорах в магнитном поле. При токе 2 А направленная вверх сила Ампера уменьшает суммарную реакцию опор на 0,05 Н. Какой ток нужен, чтобы проводник перестал давить на опоры? Примите g = 10 Нкг.
Дано
- l
- 25 смВ СИ: 0,25 м
- m
- 15 гВ СИ: 0,015 кг
- I₁
- 2 А
- ΔN
- 0,05 Н
- g
- 10 Нкг
Найти
- I₀
Сначала самостоятельно
Попробуйте решить задачу
Подсказка и решение пока скрыты. Это не жестокость, это обучение.
02
Пошаговый разбор
Решение
Находим магнитную индукцию
Уменьшение реакции опор равно направленной вверх силе Ампера при токе I₁.
B = ΔN(I₁l) = 0,05(2 · 0,25) = 0,10 Тл
Записываем условие потери контакта
Когда проводник перестаёт давить на опоры, N = 0 и сила Ампера полностью уравновешивает тяжесть.
BI₀l = mg
Вычисляем требуемый ток
Используем найденную индукцию.
I₀ = mg(Bl) = 0,015 · 10(0,10 · 0,25) = 6 А
Решение ещё не открыто
Ответ6 А
Физический смысл
Реакция опоры уменьшается по мере роста направленной вверх магнитной силы и обращается в ноль в момент потери контакта.
Типичные ошибки
- Считать, что уменьшение реакции опор равно весу проводника.
- Не использовать первое состояние для определения магнитной индукции.