на проводящих рельсах проложенных по наклонной плоскости в однородном вертикальном магнитном поле b

На проводящих рельсах проложенных по наклонной плоскости в однородном вертикальном магнитном поле b

Проводящий стержень равномерно перемещают по горизонтальным рельсам в однородном магнитном поле с индукцией линии которого направлены вертикально, снизу вверх (см. рисунок). Наблюдатель смотрит на рельсы и стержень сверху, резистор сопротивлением R₁ находится слева от наблюдателя. Точка A лежит в плоскости рельсов.

Определите, как направлен относительно наблюдателя (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор индукции магнитного поля, создаваемого в точке A вихревым током, который индуцируется в левой части контура. Ответ запишите словом (словами).

Решение (см. также Правило ниже).

При движении рамки увеличиваются площадь и магнитный поток левой части контура. По правилу Ленца в ней возникнет индукционный ток, вихревое поле которого будет препятствовать увеличению потока, т. е. будет направлено вниз в точке А. Относительно смотрящего сверху наблюдателя вектор направлен от наблюдателя.

Ответ: от наблюдателя.

П-образный проводящий контур расположен горизонтально в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией (см. рисунок, вид сверху).

Контур замкнут медной перемычкой, которую можно перемещать по проводам без трения. Перемычку начинают перемещать с постоянной скоростью в направлении, указанном на рисунке. Какой цифрой обозначено правильное направление силы Ампера, действующей на перемычку?

На данном рисунке мы наблюдаем явление возникновения электромагнитной индукции или другими словами возникновение электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Индукционный ток при этом имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток. А значит, сила Ампера направлена против скорости.

Правильный ответ указан под номером 3.

Маленький шарик массой m c зарядом q, закреплённый на непроводящей невесомой нерастяжимой нити, равномерно вращается, двигаясь по гладкой горизонтальной поверхности по окружности с некоторой постоянной по модулю скоростью V в однородном вертикальном магнитном поле Как изменятся модули действующих на шарик силы Лоренца и силы натяжения нити, если увеличить массу шарика, не изменяя других параметров?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Модуль силы Лоренца

Модуль силы натяжения нити

На шарик со стороны магнитного поля действует сила Лоренца величиной В данном случае, скорость шарика направлена по касательной к окружности. Согласно правилу левой руки, сила Лоренца будет направлена вдоль радиус-вектора, выходящего из центра окружности. При увеличении массы шарика, модуль силы Лоренца не изменится.

Запишем второй закон Ньютона для шарика

В проекции на радиус вектор

Так как сила Лоренца постоянна, увеличение массы шарика приведет к увеличению силы натяжения нити.

На горизонтальном столе лежит прямой проводник массой m = 40 г и длиной l = 60 см. В области столка создано однородное вертикальное магнитное поле. На рисунке показано сечение проводника, направление тока и вектор магнитной индукции. Если через проводник пропускать достаточно большой ток, то проводник скользит по столу, двигаясь поступательно. Какова индукция магнитного поля, если при силе тока I = 10 А проводник движется равномерно.? Коэффициент трения между проводников и поверхностью стола равен 0,3. Сделайте рисунок с указанием сил.

Изобразим силы, действующие на проводник с током (см. рис.).

Направление силы Ампера определили по правилу левой руки. Так как движение проводника равномерное, то по второму закону Ньютона

В проекциях на координатные оси:

Учитывая, что сила трения сила Ампера при этом получаем:

Квадратную рамку из медной проволоки со стороной b = 5 см и сопротивлением R = 0,1 Ом перемещают вдоль оси Ох по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью v = 1м/с. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка успевает пройти между полюсами магнита и оказаться в области, где магнитное поле отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F, направленную вдоль оси Ох. Чему равна суммарная работа внешней силы за время движения рамки? Ширина полюсов магнита d = 20 см, магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция B = 1 Тл.

На рамку будет действовать сила со стороны магнита только тогда, когда по рамке будет протекать ток. При вхождении рамки в поле магнита и выходе из него магнитный поток через рамку будет изменяться, вследствие чего возникнет ЭДС индукции и по рамке потечёт ток. Ток будет протекать пока рамка полностью не войдёт в магнитное поле и пока она полностью не выйдет из него. Найдём ЭДС, возникающую в рамке при вхождении в магнитное поле:

Тогда ток, протекающий в рамке, По закону Ампера сила, действующая на проводник с током в магнитном поле где — сила тока в проводнике, — длина проводника, — угол между направлением тока и направлением магнитного поля. Рассмотрим вид сверху на данную систему. Используя правило Ленца, определим направление тока в рамке (см рис.) при входе и выходе из магнитного поля. При взаимодействии с токами текущими влево и вправо на картинке, магнитное поле будет лишь сжимать или растягивать рамку. А при взаимодействии с токами текущими вертикально магнитное поле будет замедлять рамку. Причём, при входе в магнитное поле действие будет только на передний край рамки, а при выходе — на задний. Работа будет совершаться только пока рамка полностью не войдёт или не выйдет из магнитного поля, то есть пока рамка не пройдёт расстояние при входе в магнитное поле и расстояние при выходе из магнитного поля. Суммарная работа внешней силы будет равна работе, совершённой со стороны магнитного поля, над рамкой за всё время движения:

Ответ:

Источник

На проводящих рельсах проложенных по наклонной плоскости в однородном вертикальном магнитном поле b

А24-1. Две частицы, имеющие отношение зарядов q₁/q₂ = 2, и отношение масс m₁/m₂ = 1, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции и движутся по окружностям. Определите отношение периодов обращения этих частиц T₁/T₂.

А24-1. Две частицы, имеющие отношение зарядов q₁/q₂ = 2, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение масс m₁/m₂ этих частиц, если отношение периодов обращения этих частиц T₁/T₂ = 0,5.

С1-1. Рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита (см. рисунок). Полярность подключения источника тока к выводам рамки показана на рисунке. Как будет двигаться рамка на неподвижной оси MО, если рамку не удерживать? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения. Считать, что рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха.

С1-2. Маленькая замкнутая рамка из медного провода падает из состояния покоя (см. рисунок 1), попадая по пути в зазор между полюсами постоянного магнита. Когда рамка входит в зазор и выходит из него, в ней возникает электрический ток. В каком из случаев (изображенных на рисунках 2 и 3) модуль силы тока в рамке имеет большее значение? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

С1-3. Мягкая пружина из нескольких крупных витков провода подвешена к потолку. Верхний конец пружины подключается к источнику тока через ключ К, а нижний — с помощью достаточно длинного мягкого провода (см. рисунок). Как изменится длина пружины через достаточно большое время после замыкании ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Эффектами, связанными с нагреванием провода, пренебречь.

С5-4. Металлический стержень длиной l = 0,1 м и массой m = 10 г, подвешенный на двух параллельных проводящих нитях длиной L = 1 м, располагается горизонтально в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл, как показано на рисунке. Вектор магнитной индукции направлен вертикально. Какую максимальную скорость приобретёт стержень, если по нему пропустить ток силой 10 А в течение 0,1 с? Угол φ отклонения нитей от вертикали за время протекания тока мал.

С5-5. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 4 · 10 -4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля и движется по окружности радиуса R = 10 мм. Вычислите скорость электрона.

С5-6. В однородном магнитном поле с индукцией 1,67 · 10 5 Тл протон движется перпендикулярно вектору В индукции со скоростью 8 км/с. Определите радиус траектории протона.

С5-8. Горизонтальный проводящий стержень прямоугольного сечения поступательно движется с ускорением вверх по гладкой наклонной плоскости в вертикальном однородном магнитном поле (см. рисунок). По стержню протекает ток I. Угол наклона плоскости α = 30°. Отношение массы стержня к его длине m/L = 0,1 кг/м. Модуль индукции магнитного поля В = 0,2 Тл. Ускорение стержня a = 1,9 м/с 2 . Чему равна сила тока в стержне?

С5-9. Горизонтальный проводящий стержень прямоугольного сечения поступательно движется с ускорением вверх по гладкой наклонной плоскости в вертикальном однородном магнитном поле (см. рисунок). По стержню протекает ток I = 4А. Угол наклона плоскости α = 30°. Отношение массы стержня к его длине m/L = 0,1 кг/м. Модуль индукции магнитного поля В = 0,2 Тл. Чему равно ускорение стержня?

С5-10. На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном вертикальном магнитном поле B находится горизонтальный прямой проводник прямоугольного сечения массой m = 20 г. Плоскость наклонена к горизонту под углом α = 30°. Расстояние между рельсами L = 40 см. Когда рельсы подключены к источнику напряжения, по проводнику протекает постоянный ток I = 11 A. При этом проводник поступательно движется вверх по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент трения между проводником и рельсами μ = 0,2. Чему равен модуль индукции магнитного поля В?

С5-11. На непроводящей горизонтальной поверхности стола лежит проводящая жёсткая рамка из однородной тонкой проволоки, согнутой в виде равностороннего треугольника ADС со стороной, равной a (см. рисунок). Рамка, по которой течет ток I, находится в однородном горизонтальном магнитном поле, вектор индукции которого B перпендикулярен стороне CD. Каким должен быть модуль индукции магнитного поля, чтобы рамка начала поворачиваться вокруг стороны CD, если масса рамки m?

С5-12. На непроводящей горизонтальной поверхности стола лежит жёсткая рамка массой m из однородной тонкой проволоки, согнутая в виде квадрата AСDЕ со стороной a (см. рисунок). Рамка находится в однородном горизонтальном магнитном поле, вектор индукции B которого перпендикулярен сторонам AE и CD и равен по модулю В. По рамке течёт ток в направлении, указанном стрелками (см. рисунок). При какой минимальной силе тока рамка начнет поворачиваться вокруг стороны CD?

С5-12. Ион, заряд которого равен элементарному заряду, движется в однородном магнитном поле так, что его скорость перпендикулярна линиям магнитной индукции. Радиус дуги, по которой движется ион, равен 10 –3 м. Импульс иона равен 2,4•10 –23 кг•м/с. Какова индукция магнитного поля? Полученный ответ округлите до сотых.

С5-14. Две частицы, имеющие отношение зарядов q₁/q₂ = 2 и отношение масс m₁/m₂ = 4, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям с отношением радиусов R₁/R₂ = 2. Определите отношение кинетических энергий W₁/W₂ этих частиц.

С5-15. Две частицы, имеющие отношение зарядов q₁/q₂ = ¼ и отношение масс m₁/m₂ = 2, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение радиусов траекторий R₁/R₂ частиц, если отношение их скоростей v₁/v₂ = 2.

С5-16. Протон с импульсом р = 1,6•10 –21 кг•м/с движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 1 см. Найдите индукцию магнитного поля В.

С5-17. Протон с импульсом р = 1,6•10 –21 кг•м/с движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл. Найдите радиус окружности. Ответ выразите в сантиметрах.

С5-19. На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц с целью последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиуса R ≈ 50 см. Предположим, что в промежуток между обкладками конденсатора из источника заряженных частиц (и. ч.) влетают, как показано на рисунке, ионы с зарядом е. Напряжённость электрического поля в конденсаторе по модулю равна 50 кВ/м. При каком значении кинетической энергии ионы пролетят сквозь конденсатор, не коснувшись его пластин? Считать, что расстояние между обкладками конденсатора мало, напряжённость электрического поля в конденсаторе всюду одинакова по модулю, а вне конденсатора электрическое поле отсутствует. Влиянием силы тяжести пренебречь.

С5-20. Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов U = 10 кВ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции B (см. рисунок). Радиус траектории движения иона в магнитном поле R = 0,2 м, отношение массы иона к его электрическому заряду m/q = 5•10 –7 кг/Кл. Определите значение модуля индукции магнитного поля. Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите.

С5-21. Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов U = 10 кВ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции B (см. рисунок). Радиус траектории движения иона в магнитном поле R = 0,2 м, модуль индукции магнитного поля равен 0,5 Тл. Определите отношение массы иона к его электрическому заряду m/q. Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите.

С5-22. В постоянном магнитном поле заряженная частица движется по окружности. Когда индукцию магнитного поля стали медленно увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы изменяется так, что кинетическая энергия частицы оказывается пропорциональной частоте её обращения. Найдите радиус орбиты частицы в поле с индукцией B, если в поле с индукцией В₀ он равен R₀.

С5-24. Пучок ионов попадает в камеру масс-спектрометра через отверстие в точке А со скоростью v = 3•10 4 м/с, направленной перпендикулярно стенке АС. В камере создается однородное магнитное поле, линии вектора индукции которого перпендикулярны вектору скорости ионов. Двигаясь в этом поле, ионы попадают на мишень, расположенную в точке С на расстоянии 18 см от точки А (см. рисунок). Чему равна индукция магнитного поля В, если отношение массы иона к его заряду m/q = 6•10 -7 кг/Кл?

Источник

На проводящих рельсах проложенных по наклонной плоскости в однородном вертикальном магнитном поле b

Электрическая цепь, состоящая из четырёх прямолинейных горизонтальных проводников (1—2, 2—3, 3—4, 4—1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого В направлен от нас (см. рисунок, вид сверху). Куда направлена сила Ампера, действующая на проводник 1—2?

1) вертикально вверх

2) вертикально вниз ⊗

3) горизонтально вправо →

4) Горизонтально влево ←

Для того, чтобы определить направление силы Ампера нужно воспользоваться правилом левой руки. Нужно расположить раскрытую ладонь так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока, тогда отставленный большой палец укажет направление силы Ампера. Ток в цепи направлен от положительного полюса к отрицательному, поэтому ток на участке 1—2 направлен сверху вниз. Следовательно, сила Ампера направлена горизонтально вправо.

Правильный ответ указан под номером 3.

Ответ под номером 3 является не правильным, т. к. 1. ток направлен вверх, 2. вектор магнитной индукции направлен от нас в плоскости рисунка. По правилу левой руки сила ампера направлена горизонтально влево, то есть правильный ответ 4.

На участ­ке 1–2 ток на­прав­лен свер­ху вниз.

В некоторой области пространства, ограниченной плоскостями AB и CD, создано однородное магнитное поле. Металлическая квадратная рамка, плоскость которой перпендикулярна линиям индукции магнитного поля, движется с постоянной скоростью направленной в плоскости рамки перпендикулярно её стороне (см. рисунок). На каком из графиков правильно показана зависимость от времени ЭДС индукции в рамке, если в начальный момент времени рамка начинает пересекать линию АВ, а в момент времени t₀ передней стороной пересекает линию CD?

ЭДС индукции вычисляется по формуле: где — длина вертикальной стороны рамки, заметим, что пока рамка полностью не вошла в магнитное поле или полностью не вышла из него ЭДС индукции постоянно и равно ЭДС индукции возникает тогда, когда возникает изменение магнитного потока через рамку, поэтому ЭДС индукции равна нулю когда рамка целиком находится в магнитном поле или целиком находится вне поля. Таким образом, верное значение ЭДС указано на рисунке 4.

Плоский конденсатор, пластины которого расположены вертикально, подключён к источнику постоянного напряжения. Пластины находятся в горизонтальном однородном магнитном поле, линии индукции которого параллельны пластинам. В пространство между пластинами влетает заряженная частица, вектор начальной скорости которой лежит в плоскости пластин. Действием силы тяжести можно пренебречь. Выберите все верные утверждения.

1) На частицу в течение всего времени нахождения между пластинами конденсатора будет действовать постоянная по модулю и по направлению электрическая сила.

2) Если вектор скорости частицы в некоторый момент направлен вертикально, то в этот момент равнодействующая сил, приложенных к частице, будет направлена горизонтально.

3) Если вектор начальной скорости частицы направлен горизонтально, то на частицу в течение всего времени нахождения между пластинами конденсатора не будет действовать сила Лоренца.

4) Частица будет двигаться между пластинами конденсатора по дуге окружности.

5) На частицу в течение всего времени нахождения между пластинами конденсатора будет действовать постоянная по модулю и по направлению сила Лоренца.

1) Со стороны электрического поля на частицу действует сила Эта сила будет постоянна по модулю и неизменна по направлению. Утверждение 1 — верно.

2) В течение всего времени на частицу будет действовать электрическая сила, которая направлена горизонтально.

Если в какой то момент времени скорость частицы будет направлена вертикально, то, согласно правилу левой руки, на частицу будет действовать сила Лоренца, которая будет перпендикулярна скорости частицы и лежать в горизонтальной плоскости. При этом равнодействующая сил, приложенных к частице, будет направлена горизонтально. Утверждение 2 — верно.

3) Направление скорости частицы будет изменяться за счет наличия электрического поля, а значит будет изменяться и сила Лоренца. Утверждение 3 — неверно.

4) Частица будет двигаться в электрическом поле и отклоняться в сторону одной из пластин (в зависимости от заряда), при этом траектория частицы будет закручиваться за счет наличия магнитного поля. Траектория движения будет иметь вид спирали. Утверждение 4 — неверно.

5) Скорость частицы будет изменяться, а значит будет изменяться и сила Лоренца. Утверждение 5 — неверно.

Аналоги к заданию № 10646: 10714 Все

Неточность в ответе №2. В данной ситуации электрическая сила может компенсировать силу Лоренца, например, если положительно заряженная частица влетает перпендикулярно вектору индукции МП и положительно заряженная пластинка конденсатора расположена против направления силы Лоренца. Тогда при |qVB|=|qE| силы компенсируют друг друга, соответственно равнодействующая не будет направлена никуда.

Нулевой вектор сонаправлен с любым, в частности, и с горизонтальным. Ошибки не будет.

На гладких параллельных проводящих рельсах, расположенных под углом α к горизонту, находится медная рейка массой m. Рельсы подключены к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). Система находится в вертикальном однородном магнитном поле линии индукции которого направлены вниз.

Рейка начинает двигаться вниз под действием силы тяжести. Какой цифрой правильно обозначено направление силы Ампера, действующей на рейку сразу после начала её движения?

Крестиком обозначен четвёртый вариант направления силы, а не направление тока.

Направление силы Ампера для проводника с током в магнитном поле можно определить по правилу левой руки. Нужно расположить ладонь так, чтобы четыре пальца указывали направление тока, а магнитные лини входили в ладонь. Тогда отставленный большой палец укажет направление силы Ампера.

Правильный ответ указан под номером 1.

Ток течёт от плюса батарейки (на схеме — длинная черта) к минусу (короткая черта).

На гладких параллельных проводящих рельсах, расположенных под углом α к горизонту, находится медная рейка массой m. Рельсы подключены к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). Система находится в вертикальном однородном магнитном поле линии индукции которого направлены вверх.

Рейка начинает двигаться вниз под действием силы тяжести. Какой цифрой правильно обозначено направление силы Ампера, действующей на рейку сразу после начала её движения?

Крестиком обозначен четвёртый вариант направления силы, а не направление тока.

Направление силы Ампера для проводника с током в магнитном поле можно определить по правилу левой руки. Нужно расположить ладонь так, чтобы четыре пальца указывали направление тока, а магнитные лини входили в ладонь. Тогда отставленный большой палец укажет направление силы Ампера.

Правильный ответ указан под номером 2.

Аналоги к заданию № 7790: 7822 25781 Все

Как вы определили направление силы тока?

Ток течёт от положительной клеммы источника к отрицательной. На схемах положительную клемму источника изображают длинной чертой.

Медная перемычка в момент времени t₀ = 0 с начинает двигаться со скоростью 2 м/с по параллельным горизонтальным проводящим рельсам, к концам которых подсоединён резистор сопротивлением 10 Ом (см. рисунок). Вся система находится в вертикальном однородном магнитном поле. Сопротивление перемычки и рельсов пренебрежимо мало, перемычка всё время расположена перпендикулярно рельсам. Поток Ф вектора магнитной индукции через контур, образованный перемычкой, рельсами и резистором, изменяется с течением времени t так, как показано на графике.

Используя график, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.

1) К моменту времени t = 5 с изменение магнитного потока через контур равно 0,16 Вб.

2) Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, равен 32 В.

3) Индукционный ток в перемычке течёт в направлении от точки C к точке D.

4) Сила индукционного тока, текущего в перемычке, равна 32 мА.

5) Модуль силы Ампера, действующей на перемычку, равен 5,12 мН.

По графику находим, что за время магнитный поток изменился на 1,6 Вб (утверждение 1 неверно). ЭДС индукции, возникающей в контуре равна (утверждение 2 неверно).

Согласно правилу Ленца, возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует изменению магнитного потока, которым он вызван. Таким образом, применяя правило правой руки, индукционный ток должен быть направлен от точки D к точке C (утверждение 3 неверно).

Сила тока, возникающего в контуре, по закону Ома равна (утверждение 4 верно).

На перемычку, по которой течет индукционный ток, со стороны магнитного поля действует сила Ампера:

откуда следует, что утверждение 5 верно.

Аналоги к заданию № 9060: 9215 Все

На гладких параллельных проводящих рельсах, расположенных под углом α к горизонту, находится медная рейка массой m. Рельсы подключены к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). Система находится в вертикальном однородном магнитном поле линии индукции которого направлены вверх.

Рейка начинает двигаться вниз под действием силы тяжести. Как направлена (вправо, влево, от наблюдателя, вдоль плоскости) сила Ампера, действующая на рейку сразу после начала её движения?

Аналоги к заданию № 7790: 7822 25781 Все

На гладких параллельных проводящих рельсах, расположенных под углом α к горизонту, находится медная рейка массой m. Рельсы подключены к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). Система находится в вертикальном однородном магнитном поле линии индукции которого направлены вниз.

Рейка начинает двигаться вниз под действием силы тяжести. Как направлена (вправо, влево, от наблюдателя, к наблюдателю, вдоль плоскости сила Ампера, действующей на рейку сразу после начала её движения? Ответ запишите словом (словами).

Металлический стержень длиной и массой подвешенный на двух параллельных проводящих нитях длиной располагается горизонтально в однородном магнитном поле с индукцией как показано на рисунке. Вектор магнитной индукции направлен вертикально. На какой максимальный угол отклонятся от вертикали нити подвеса, если по стержню пропустить ток силой 10 А в течение 0,1 с? Угол α отклонения нитей от вертикали за время протекания тока мал.

При протекании тока по стержню, находящемуся в магнитном поле, на него действует сила Ампера: направленная горизонтально. В соответствии со вторым законом Ньютона эта сила вызывает горизонтальное ускорение стержня, которое в начальный момент равно:

Так как за время протекания тока угол отклонения нитей мал, влиянием подвеса на движение стержня в горизонтальном направлении за время действия силы Ампера можно пренебречь и считать это движение равноускоренным. Следовательно, скорость стержня в момент выключения тока можно вычислить по формуле

После окончания действия силы Ампера стержень движется в поле тяжести, поднимаясь на нитях на высоту определяемую законом сохранения энергии:

Отсюда а максимальный угол отклонения нитей подвеса от вертикали определяется выражением

Подставляя значения физических величин, получим т. е.

Ответ:

Источник