Дано:
- Длина проводника, \(l = 20\) см = 0.2 м
- Сила тока, \(I = 50\) А
- Магнитная индукция, \(B = 40\) мТл = 40 x \(10^{-3}\) Тл
- Перемещение проводника, \(d = 10\) см = 0.1 м
Магнитная сила Лоренца, действующая на проводник, вычисляется по формуле:
\[ F = BIl \]
Теперь найдем работу, совершаемую источником тока при перемещении проводника на расстояние \(d\) по формуле:
\[ W = Fd\sin(\theta) \]
где:
- \( F \) - магнитная сила Лоренца,
- \( d \) - расстояние перемещения,
- \( \theta \) - угол между векторами силы и перемещения.
Сначала найдем магнитную силу Лоренца \( F \): \[ F = BIl = (40 \times 10^{-3} \, Тл)(50 \, А)(0.2 \, м) \] \[ F = 0.04 \, Тл \times 50 \, А \times 0.2 \, м \] \[ F = 0.4 \, Н \]
Теперь находим угол \( \theta \) между векторами \( F \) и \( d \). Поскольку проводник перемещается перпендикулярно вектору магнитной индукции, то угол \( \theta = 90^\circ \) и \( \sin(90^\circ) = 1 \).
И теперь, подставляем значения в формулу для работы: \[ W = (0.4 \, Н)(0.1 \, м)(1) \] \[ W = 0.04 \, Дж \]
Таким образом, источник тока совершает работу в 0.04 Дж при перемещении проводника на 10 см перпендикулярно вектору магнитной индукции.