Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д13 № 2441
i

По лег­кой про­во­дя­щей рамке, рас­по­ло­жен­ной между по­лю­са­ми под­ко­во­об­раз­но­го маг­ни­та, про­пу­сти­ли элек­три­че­ский ток, на­прав­ле­ние ко­то­ро­го ука­за­но на ри­сун­ке стрел­ка­ми.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Маг­нит­ное поле будет на­прав­ле­но от се­вер­но­го по­лю­са маг­ни­та к юж­но­му (пер­пен­ди­ку­ляр­но сто­ро­не АБ рамки). На сто­ро­ны рамки с током дей­ству­ет сила Ам­пе­ра, на­прав­ле­ние ко­то­рой опре­де­ля­ет­ся по пра­ви­лу левой руки, а ве­ли­чи­на равна F=I умно­жить на B умно­жить на l умно­жить на sin альфа , где I  — сила тока в рамке, B  — ве­ли­чи­на маг­нит­ной ин­дук­ции поля маг­ни­та, l  — длина со­от­вет­ству­ю­щей сто­ро­ны рамки, sin альфа   — синус угла между век­то­ром маг­нит­ной ин­дук­ции и на­прав­ле­ни­ем тока. Таким об­ра­зом, на АБ сто­ро­ну рамки и сто­ро­ну па­рал­лель­ную ей будут дей­ство­вать силы, рав­ные по ве­ли­чи­не, но про­ти­во­по­лож­ные по на­прав­ле­нию: на левую сто­ро­ну «от нас», а на пра­вую «на нас». На осталь­ные сто­ро­ны силы дей­ство­вать не будут, по­сколь­ку ток в них течет па­рал­лель­но си­ло­вым ли­ни­ям поля. Таким об­ра­зом, рамка нач­нет вра­щать­ся по ча­со­вой стрел­ке, если смот­реть свер­ху.

По мере по­во­ро­та на­прав­ле­ние силы будет ме­нять­ся и в тот мо­мент, когда рамка по­вер­нет­ся на 90° вра­ща­ю­щий мо­мент сме­нит на­прав­ле­ние, таким об­ра­зом, рамка не будет про­во­ра­чи­вать­ся даль­ше. Не­ко­то­рое время рамка будет ко­ле­бать­ся в таком по­ло­же­нии, а затем ока­жет­ся в по­ло­же­нии, ука­зан­ном на ри­сун­ке 4.

 

Ответ: 4.

Источник: ГИА по фи­зи­ке. Ос­нов­ная волна. Ва­ри­ант 1313