Задание 25 ЕГЭ по физике

$1.$ Сила Ампера, действующая на стержень:

$F_A = B I l = 0.1 \cdot 10 \cdot 0.1 = 0.1 \space \text{Н}$

$2.$ Ускорение стержня в горизонтальном направлении:

$a = \frac{F_A}{m} = \frac{0.1}{0.01} = 10 \space \text{м/с}^2$

$3.$ Скорость стержня в момент выключения тока:

$v = a t = 10 \cdot 0.1 = 1 \space \text{м/с}$

$4.$ По закону сохранения энергии после прекращения тока кинетическая энергия переходит в потенциальную: $\frac{m v^2}{2} = m g h \quad \Rightarrow \quad h = \frac{v^2}{2g} = \frac{1}{2 \cdot 10} = 0.05 \space \text{м}$

$5.$ Из геометрии подвеса:

$\cos \alpha = \frac{L -h}{L} = 1 -\frac{h}{L} = 1 -\frac{0.05}{1} = 0.95$

$6.$ Находим угол: $\alpha = \arccos(0.95) \approx 18^\circ$

Ответ: максимальный угол отклонения нитей от вертикали составит $18^\circ.$