Квадратная проводящая рамка со стороной l = 25 см и массой m = 200 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 = 0,5 Тл, направленной перпендикулярно оси О. Ток какой силы I и в каком направлении надо пропускать по рамке, чтобы она начала приподниматься над плоскостью, поворачиваясь вокруг оси O?
Рамка с током начнет поворачиваться, когда момент сил относительно оси O, действующий на рамку в магнитном поле, превысит момент силы тяжести. По закону Ампера на боковые стороны рамки силы со стороны магнитного поля в плоскости рисунка не действуют, а сила FA, действующая на верхнюю горизонтальную сторону рамки, по модулю равна BIl и должна действовать вверх, для чего ток в ней должен идти «от нас», в плоскость рисунка (см. рис.). Плечо этой силы относительно оси O равно lcos α, а момент силы равен BIl2cos α.
Момент силы тяжести относительно оси O равен
Таким образом, должно выполнятся соотношение откуда
Ответ: 8 А.

