В однородное горизонтальное магнитное поле с индукцией 25 мТл подвесили на длинных невесомых проводах прямой металлический стержень длиной 40 см и массой 60 г перпендикулярно магнитным линиям. Какой силы ток нужно пропустить через стержень, чтобы натяжение проводов стало равно нулю?

В = 25 мТл = 25 * 10^-3 Тл.

L = 40 см = 0,4 м.

m = 60 г = 0,06 кг.

g = 9,8 м/с^2.

∠α = 90°.

I - ?

Условием равновесия стержня, согласно 1 закона Ньютона, является уравновешивание силы тяжести Fт и силы Ампера Fамп: Fт = Fамп.

Сила тяжести Fт определяется формулой: Fт = m * g.

Сила Ампера выразим по формуле: Fамп = I * B * L * sinα.

Так как стержень расположен перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, то ∠α = 90°, sin90° = 1.

m * g = I * B * L.

I = m * g / B * L.

I = 0,06 кг * 9,8 м/с² / 25 * 10^-3 Тл * 0,4 м = 58,8 А.

Ответ: через стержень должен пройти сила тока I = 58,8 А.