Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12867
2020-02-07 
На горизонтальной поверхности стола лежит длинный тонкий брусок прямоугольного сечения (см. рисунок). На один его конец у самого торца намотаны вплотную друг к другу $N = 20$ витков очень тонкого провода. Магнитное поле с индукцией $B = 0,5 Тл$ направленно вверх. перпендикулярно поверхности стола. Какой величины ток нужно пропустить по проводу, чтобы брусок начал приподниматься? Плотность материала бруска $\rho = 200 кг/м^{3}$, длина бруска $L = 0,1 м$.
Решение:
Суммарная сила, действующая на витки со стороны магнитного поля, равна нулю. Магнитные силы создают только вращающий момент, поэтому приподнимется лишь один из концов стержня, причем это может быть любой - в зависимости от направления тока. Момент магнитных сил получается одинаковым относительно любой точки (это свойство сил, сумма которых дает ноль), момент силы тяжести найдем относительно точки, на которую опирается приподнимающийся стержень, а других моментов сил при этом нет. Поэтому уравнение моментов запишется так:
$IBSN = \frac{mgL}{2}$, или $IBSN = \frac{ \rho L^{2}Sg }{2}$,
откуда находим
$I = \frac{ \rho L^{2}g }{2BN} = 1 А$.
На горизонтальной поверхности стола лежит длинный тонкий брусок прямоугольного сечения (см. рисунок). На один его конец у самого торца намотаны вплотную друг к другу $N = 20$ витков очень тонкого провода. Магнитное поле с индукцией $B = 0,5 Тл$ направленно вверх. перпендикулярно поверхности стола. Какой величины ток нужно пропустить по проводу, чтобы брусок начал приподниматься? Плотность материала бруска $\rho = 200 кг/м^{3}$, длина бруска $L = 0,1 м$.
Решение:
Суммарная сила, действующая на витки со стороны магнитного поля, равна нулю. Магнитные силы создают только вращающий момент, поэтому приподнимется лишь один из концов стержня, причем это может быть любой - в зависимости от направления тока. Момент магнитных сил получается одинаковым относительно любой точки (это свойство сил, сумма которых дает ноль), момент силы тяжести найдем относительно точки, на которую опирается приподнимающийся стержень, а других моментов сил при этом нет. Поэтому уравнение моментов запишется так:
$IBSN = \frac{mgL}{2}$, или $IBSN = \frac{ \rho L^{2}Sg }{2}$,
откуда находим
$I = \frac{ \rho L^{2}g }{2BN} = 1 А$.
