Ре­ше­ние. Для того, чтобы рамка на­ча­ла по­во­ра­чи­вать­ся во­круг оси CD, вра­ща­тель­ный мо­мент сил, дей­ству­ю­щих на рамку и на­прав­лен­ных вверх

Для того, чтобы рамка на­ча­ла по­во­ра­чи­вать­ся во­круг оси CD, вра­ща­тель­ный мо­мент сил, дей­ству­ю­щих на рамку и на­прав­лен­ных вверх, дол­жен быть не мень­ше сум­мар­но­го мо­мен­та сил, на­прав­лен­ных вниз.

На про­вод­ник с током в маг­нит­ном поле дей­ству­ет сила Ам­пе­ра Если на­прав­ле­ние тока и маг­нит­но­го поля па­рал­лель­ны, то сила Ам­пе­ра не дей­ству­ет. В дан­ном слу­чае на сто­ро­ну АЕ дей­ству­ет сила Ам­пе­ра ко­то­рая по пра­ви­лу бу­рав­чи­ка на­прав­ле­на вверх (на ри­сун­ке — на нас). На каж­дую из сто­рон дей­ству­ет сила тя­же­сти т. к. масса всего квад­ра­та равна

За­пи­шем усло­вие мо­мен­тов: где и — плечи сил от­но­си­тель­но оси CD.

От­сю­да на­хо­дим ми­ни­маль­ную силу тока

Ответ:

34. C 5 № 5746.

Квад­рат­ная про­во­дя­щая рамка со сто­ро­ной l = 50 см и мас­сой m = 400 г лежит на на­клон­ной плос­ко­сти с углом на­кло­на к го­ри­зон­ту, рав­ным а. Ниж­няя го­ри­зон­таль­ная сто­ро­на рамки шар­нир­но при­креп­ле­на к плос­ко­сти так, что рамка может без тре­ния по­во­ра­чи­вать­ся во­круг оси О, про­хо­дя­щей через эту сто­ро­ну (см. рис., вид сбоку). Си­сте­ма на­хо­дит­ся в од­но­род­ном го­ри­зон­таль­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей В = 1 Тл, на­прав­лен­ной пер­пен­ди­ку­ляр­но оси О. Ток какой силой I и в каком на­прав­ле­нии надо про­пус­кать по рамке, чтобы она на­ча­ла при­под­ни­мать­ся над плос­ко­стью, по­во­ра­чи­ва­ясь во­круг оси O?