Горизонтальный проводник длиной 25 см, электрическое сопротивление которого равно 2,4 Ом, подвешен на двух тонких вертикальных изолирующих нитях в горизонтальном однородном магнитном поле индукцией 0,02 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Какое напряжение приложили к проводнику, если общее натяжение нитей после замыкания ключа увеличилось на 20 мН?

L = 25 см = 0,25 м.

R = 2,4 Ом.

B = 0,02 Тл.

ΔF = 20 мН = 0,02 Н.

∠α = 90°.

U - ?

Согласно закона Ома для участка цепи, напряжение U определяется произведением силы тока I в проводнике на его сопротивление R: U = I * R.

На проводник длиной L, по которому протекает ток с силой тока I, в магнитном поле индукцией В действует сила Ампера Fамп, значение которой определяется формулой: Fамп = I * B * L * sinα, где ∠α - угол между направлением тока в проводнике и вектором магнитной индукции В.

Натяжение нитей увеличилось ΔF за счёт силы Ампера Fамп: Fамп = ΔF.

ΔF = I * B * L * sinα.

I = ΔF / B * L * sinα.

U = ΔF * R / B * L * sinα.

U = 0,02 Н * 2,4 Ом / 0,02 Тл * 0,25 м * sin90° = 9,6 В.

Ответ: на концах проводника напряжение составляет U = 9,6 В.