Проводящий стержень, масса единицы длины которого равно 0.2кг/м, подвешен на двух одинаковых непроводящих нитях и помещён в однородное горизонтальное магнитное поле с индукцией 1Тл. По стержню начинают пропускать ток, сила которого изменяется со временем по закону I=kt, где постоянная k=0,5 А/с. В какой момент времени нити перестанут быть натянутыми?
Проводящий стержень, масса единицы длины которого равно 0.2кг/м, подвешен на двух одинаковых непроводящих нитях и помещён в однородное горизонтальное магнитное поле с индукцией 1Тл. По стержню начинают пропускать ток, сила которого изменяется со временем по закону I=kt, где постоянная k=0,5 А/с. В какой момент времени нити перестанут быть натянутыми?
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для того чтобы нити перестали быть натянутыми, необходимо, чтобы сила, возникающая в результате взаимодействия проводника с магнитным полем была равна силе тяжести проводника.
Магнитная сила, действующая на проводник, может быть найдена по формуле Fm = BILsinθ, где B - индукция магнитного поля, I - сила тока, L - длина проводника, θ - угол между направлением тока и индукцией магнитного поля.
Так как проводник находится в горизонтальном поле, то сила, действующая на проводник, будет вертикальной и равной Fm = BIL.
С учетом изменения силы тока со временем, сила магнитного поля будет меняться как Fm = xBk, где x - длина проводника.
Сила тяжести на проводнике равна Fg = xmg, где m - масса проводника, g - ускорение свободного падения.
Таким образом, условие перестания натяжения нитей можно записать как:
xBk = xmg
x упрощается, и остаются:
kB = mg
Подставляя известные значения, получаем:
0.5 1 = 0.2 9.8
Отсюда можно найти, что момент времени, когда нити перестанут быть натянутыми, равен t = m/gk = 0.2/9.8*0.5 = 0.041 секунд.