В однородном магнитном поле с индукцией 2Тл вертикально вверх движется прямой горизонтальный расположенный провод массой 2кг, по которому течет ток 4А. Через 3с после начала движения проводник имеет скорость 10м/с. Определить длину проводника, если индукция магнитного поля направлена под углом 30º к вертикали.
Для решения данной задачи воспользуемся уравнением для силы Лоренца:
F = BILsinθ
Где F - сила, B - индукция магнитного поля, I - сила тока, L - длина проводника, θ - угол между векторами индукции магнитного поля и силы тока.
Сначала найдем силу, действующую на проводник:
F = BILsinθ = 2 4 L * sin(30º) = 4L Н
По второму закону Ньютона можем выразить ускорение проводника:
F = ma
4L = 2a
a = 2 м/с²
Зная ускорение и скорость, можем найти длину проводника с помощью уравнения движения:
v = at
10 = 2 * 3 + at
a = 2, t = 3
a = (10 - 6) / 3 = 1 м/с²
Теперь можем найти длину проводника:
v² = u² + 2as
100 = 0 + 2 1 s
s = 50 м
Итак, длина проводника составляет 50 м.