(Обновлен)Задание ЕГЭ 3 Параграф 3 ГДЗ Мякишев 11 класс (Физика)

На какой угол от вертикали отклонятся пружинки при включении вертикального магнитного поля с индукцией 0, 1 Тл, если абсолютное удлинение каждой из пружинок при этом составляет 7 * 10^-3 м? (Плотность материала проводника 8 * 10^3 кг/м3.)

Дано

$$l=1\ \text{м}$$

$$S=1{,}25\cdot10^{-5}\ \text{м}^2$$

$$k=100\ \text{Н/м}$$

$$I=10\ \text{А}$$

$$B=0{,}1\ \text{Тл}$$

$$x=7\cdot10^{-3}\ \text{м}$$

$$\rho=8\cdot10^3\ \text{кг/м}^3$$

Ход решения

На проводник в магнитном поле действует сила Ампера:

$$F_A=IBl$$

Масса проводника:

$$m=\rho Sl$$

При отклонении проводника силы уравновешиваются так, что

$$\tan\alpha=\frac{F_A}{mg}$$

Подставим выражения для сил:

$$\tan\alpha=\frac{IBl}{\rho Slg}=\frac{IB}{\rho Sg}$$

Вычислим:

$$\tan\alpha=\frac{10\cdot0{,}1}{8\cdot10^3\cdot1{,}25\cdot10^{-5}\cdot9{,}8}=\frac{1}{0{,}98}\approx1$$

Тогда

$$\alpha=\arctan 1=45^\circ$$

Ответ

$$45^\circ$$