Проводник с током 21 А и длиной 0,4 м перемещается в однородном магнитном поле

Условие задачи:

Проводник с током 21 А и длиной 0,4 м перемещается в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл перпендикулярно к линиям индукции на расстояние 0,25 м. Какая при этом совершится работа?

Задача №8.1.2 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(I=21\) А, \(l=0,4\) м, \(B=1,2\) Тл, \(\alpha=90^\circ\), \(S=0,25\) м, \(A-?\)

Решение задачи:

На проводник в магнитном поле действует сила Ампера \(F_А\). Направление действия силы Ампера определяется правилом левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в нее, а четыре вытянутых пальца направить по току в проводнике, то большой палец, оставленный на 90°, покажет направление силы Ампера. В нашем случае сила Ампера направлена вправо.

Величину силы Ампера \(F_А\) можно найти по следующей формуле:

\[{F_А} = IBl\sin \alpha \;\;\;\;(1)\]

Проводник под действием этой силы будет перемещаться в магнитном поле. При этом сила Ампера будет совершать работу, которую можно определить по формуле:

\[A = {F_А} \cdot S\;\;\;\;(2)\]

Подставим выражение (1) в формулу (2), тогда получим:

\[A = IBlS\sin \alpha \]

Посчитаем численный ответ задачи:

\[A = 21 \cdot 1,2 \cdot 0,4 \cdot 0,25 \cdot \sin 90^\circ = 2,52\;Дж = 2520\;мДж\]

Ответ: 2520 мДж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

8.1.1 Под каким углом расположен прямолинейный проводник с током 4 А в однородном магнитном
8.1.3 В однородном магнитном поле индукцией 15 Тл проводник переместился перпендикулярно
8.1.4 На прямой проводник с током длиной 0,5 м, перпендикулярный линиям индукции