Квадратная рамка из тонкого провода может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
Квадратная рамка из тонкого провода может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси

Квадратная рамка из тонкого провода может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Квадратная рамка из тонкого провода может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из сторон. Масса m рамки равна 30 г. Рамку поместили в однородное магнитное поле (В = 0,2 Тл), направленное вертикально вверх. Определить угол α, на который отклонилась рамка от вертикали, когда по ней пропустили ток I = 15 А. Дано: m = 30 г = 0,03 кг В = 0,2 Тл I = 15 A Найти: α ― ?

Ответ

α = arctg(4,37ℓ), где ℓ ― длина стороны рамки [м].

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Силы, действующие на боковые стороны рамки, растягивают рамку в стороны и только сила, действующая на нижнюю сторону рамки, может отклонить её. Эта сила равна:
Fм = ВℓI,
где ℓ ― длина стороны рамки .
Ещё на рамку действует сила тяжести и сила упругости опоры. Изобразим все силы на чертеже.
Силы тяжести для каждой из сторон рамок изобразим отдельно. При этом учитываем, что боковые стороны рамки будут создавать такой вращающий момент, как если бы их силы тяжести были приложены на расстоянии 2ℓ/3 от оси вращения.
Сила тяжести одной стороны рамки:
Р1 = mg/4.
Запишем уравнение равновесия рамки:
ΣМкО = 0;
Fм·ℓсоsα–P1ℓsinα–2P1·2ℓ/3·sinα = 0
Fмcosα = 7/3·P1sinα
tg α=3Fм7P1=3BlI7mg⋅4=3⋅0,2l⋅157⋅0,03⋅9,8⋅4=4,37 l.
Ответ: α = arctg(4,37ℓ), где ℓ ― длина стороны рамки [м].

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу