Рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита (см. рис.). Полярность подключения источника тока к выводам рамки показана на рисунке. Как будет двигаться рамка на неподвижной оси MО, если рамку не удерживать?
Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения. Считать, что рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха.
1. Рамка повернется по часовой стрелке и встанет перпендикулярно оси магнита так, что контакт «+» окажется внизу.
2. Рассмотрим сечение рамки плоскостью рисунка в условии задачи. В исходном положении в левом звене рамки ток направлен к нам, а в правом — от нас. На левое звено рамки действует сила Ампера 
направленная вверх, а на правое звено — сила Ампера 
направленная вниз.
Эти силы разворачивают рамку на неподвижной оси MO по часовой стрелке (см. рис.).
3. Рамка устанавливается перпендикулярно оси магнита так, что контакт «+» оказывается внизу. При этом силы Ампера
и 
обеспечивают равновесие рамки на оси MO (см. рис.).
Почему в ответе не рассмотрено условие про небольшое сопротивление движению со стороны воздуха?
При движениях, указанных в задаче рамка будет совершать колебания около положения равновесия. Малое сопротивление воздуха позволяет погасить эти колебания.
Вероятно, после того как рамка первый раз встанет вертикально, она продолжит движение по инерции. Силы Ампера, действующие на рамку, теперь будут замедлять ее, а потом ускорять в обратном направлении. Далее рамка опять установиться вертикально и т. д. То есть движение будет колебательным. Сопротивление воздуха указывает на то, что колебания затухающие (возможно даже, что движение апериодическое). В конце концов, рамка установиться вертикально (положительный контакт внизу). Если я не прав, подправьте меня.
Сила Ампера не на столько велика.