На двух горизонтальных рельсах,расстояние между которыми 50 см, лежит металлический стержень, сила тока 5А. Рельсы и стержень находятся в однородном магнитном поле индукцией 50мТл, направленном перпендикулярно рельсам и стержню. 1)При каком значении коэффициента трения стержня о рельсы он будет двигаться прямолинейно и равномерно? Масса стержня 125г. 2)С каким ускорением будет двигаться стержень, если силу тока в нём увеличится в 2 раза.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Для того чтобы стержень двигался прямолинейно и равномерно, необходимо, чтобы сила ампера, действующая на него в магнитном поле, была равна силе трения, причем с учетом того что сила трения пропорциональна коэффициенту трения и нормальной реакции, то есть г = μ N. Нормальная реакция в данном случае равна весу стержня (mg), где m - масса стержня, g - ускорение свободного падения. Сила ампера равна BIL, где B - индукция магнитного поля, I - сила тока, L - длина стержня. Учитывая все это, получаем следующее уравнение:

μmg = BIL

μmg = 50 мТл 5А 0.5 м

μ125г9.81 = 5050.5

μ = (5050.5) / (125*9.81) ≈ 0.5.

Таким образом, при коэффициенте трения около 0,5 стержень будет двигаться прямолинейно и равномерно.

2) Если сила тока увеличится в 2 раза, то и сила ампера увеличится в 2 раза. Следовательно, ускорение стержня тоже увеличится в 2 раза, так как ускорение пропорционально силе ампера.