НОФ 2014, III кръг (национален), 9. клас — Задача 3

Национална олимпиада по физика 2014, национален кръг, тема за 9. клас · 11 април 2014 г. · 10 т.

Условие

Двете подусловия на задачата са независими.

А) Електромагнитно оръдие Върху две успоредни, хоризонтални метални релси е поставена тънка медна жичка. Дължината на жичката е равна на разстоянието между релсите, както е показано на фиг. 3 (а). Напречното сечение на жичката е $S = 0{,}1\ \mathrm{mm}^2$, а плътността на медта – $\rho = 8900\ \mathrm{kg/m^3}$. Релсите се намират в еднородно магнитно поле с индукция $B = 0{,}1\ \mathrm{T}$, насочена от чертежа към вас. Към тях е включен източник, който генерира постоянен ток $I = 5\ \mathrm{A}$, течащ по релсите и по жичката.

Пресметнете ускорението a, с което ще започне да се движи жичката и отбележете на чертеж неговата посока. [4 т.]

Б) Магнитни взаимодействия По два дълги успоредни проводника, намиращи се на разстояние $d = 10\ \mathrm{cm}$ един от друг, текат в противоположни посоки еднакви по големина токове $I = 10\ \mathrm{A}$, както е показано на фиг. 3 (б).

• Определете големината $B_0$ и посоката на магнитната индукция на външно магнитно поле, което трябва да бъде приложено така, че върху проводниците да не действат сили. [2 т.]

Б) (второ подусловие) - При наличие на такова външно поле $B_0$, пресметнете големината B и определете посоката на магнитната индукция в точка, разположена по средата между двата проводника.

Магнитната константа е $\mu_0 = 4\pi\cdot 10^{-7}\ \mathrm{T\cdot m/A}$ [4 т.]

Отговори

Решение

Оригинал в Архива: NOF3_2014_9problems.pdf · официални решения: NOF3_2014_9solutions.pdf