Задача для повторения 49 ГДЗ 9 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Перышкин 9 класс, Дрофа: 49. На рисунке 239 изображён проводник АВ длиной 10 см и массой 2 г, помещённый в однородное магнитное поле с индукцией 4 • 10^-2 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. По проводнику протекает электрический ток (подводимый по тонким проводам, на которых подвешен данный проводник). Какой должна быть сила тока, чтобы сила тяжести, действующая на проводник АВ, уравновешивалась силой действия магнитного поля на ток?

Дано

$$l=10\ \text{см}=0{,}1\ \text{м}$$

$$m=2\ \text{г}=2\cdot10^{-3}\ \text{кг}$$

$$B=4\cdot10^{-2}\ \text{Тл}$$

$$g\approx10\ \text{м/с}^2$$

Найти: $$I-?$$

На проводник действуют две силы: сила тяжести $$mg$$ вниз и сила Ампера вверх. Для равновесия их модули должны быть равны:

$$F_A=mg$$

Сила Ампера при перпендикулярном расположении проводника к линиям магнитной индукции равна:

$$F_A=BIl$$

Тогда

$$BIl=mg$$

$$I=\frac{mg}{Bl}$$

Подставим значения:

$$ I=\frac{2\cdot10^{-3}\cdot10}{4\cdot10^{-2}\cdot0{,}1} =\frac{2\cdot10^{-2}}{4\cdot10^{-3}} =5\ \text{А} $$

Ответ

$$I=5\ \text{А}$$