3. Проводящий стержень лежит на горизонтальной поверхности перпендикулярно однородному горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,2 Тл. Какую силу в горизонтальном направлении нужно приложить перпендикулярно проводнику, для его равномерного движения? Сила тока в проводнике равна 10 А, масса проводника 100 г, его длина равна 25 см, коэффициент трения равен 0,1.

Переведём величины в СИ: \(m=0.1\text{ кг}\), \(l=0.25\text{ м}\). Сила Ампера равна \(F_A=BIl=0.2\cdot10\cdot0.25=0.5\text{ Н}\). Она направлена вертикально, но её направление относительно поверхности не указано. Поэтому возможны два значения нормальной реакции и силы трения.

Если сила Ампера направлена вверх, то \(N=mg-F_A=0.1\cdot9.8-0.5=0.48\text{ Н}\), а сила трения равна \(F_{тр}=\mu N=0.1\cdot0.48=0.048\text{ Н}\). Чтобы движение было равномерным, приложенная горизонтальная сила должна уравновешивать трение.

Если сила Ампера направлена вниз, то \(N=mg+F_A=0.98+0.5=1.48\text{ Н}\), а \(F_{тр}=0.1\cdot1.48=0.148\text{ Н}\).

Ответ: 0,048 Н при силе Ампера вверх; 0,148 Н при силе Ампера вниз. Для однозначного выбора нужно знать направление силы Ампера.