По двум гладким вертикальным проводам, отстоящим друг от друга на расстояние l, скользит под действием силы тяжести проводникперемычка массы m. Вверху провода замкнуты на сопротивление R. (Решение → 31765)

Заказ №38691

По двум гладким вертикальным проводам, отстоящим друг от друга на расстояние l, скользит под действием силы тяжести проводникперемычка массы m. Вверху провода замкнуты на сопротивление R. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией B, перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Пренебрегая 30 сопротивлением проводов, перемычки и скользящих контактов, а так же магнитным полем индукционного тока, найти установившуюся скорость перемычки. Дано: m=0,15 кг R=8 Ом В=15 Тл l=0,09 м Найти: v-?

Решение:

Перемычка будет двигаться вниз под действием силы тяжести, при этом площадь, ограниченная проводящим контуром будет увеличиваться. Поток магнитного поля через эту площадь будет увеличиваться, и в контуре вследствие явления электромагнитной индукции возникнет индукционный ток. Направление этого тока определяется правилом Ленца: ток должен быть направлен таким образом, чтобы создаваемое им магнитное поле препятствовало изменению потока магнитного поля, вызвавшего этот ток. В данном случае ток будет течь против часовой стрелки, такой ток, согласно правилу правого винта, будет создавать магнитное поле направленное в сторону, противоположную первоначальному магнитному полу, таким образом компенсируя возрастающий магнитный поток этого поля. 31 На движущуюся перемычку действуют две силы – сила тяжести и сила Ампера, поскольку в ней течет ток. Сила Ампера направлена вверх по правилу векторного произведения. Эти силы равны по модулю и направлены противоположно, в этом случае перемычка будет двигаться с постоянной скоростью: 𝐼𝑙𝐵 = 𝑚𝑔⃗ Пусть за время 𝑑𝑡 перемычка переместилась вниз на расстояние 𝑑𝑥 . При этом площадь, ограниченная контуром увеличилась на величину 𝑑𝑆 = 𝑙𝑑𝑥 . Воспользуемся законом Фарадея:

По двум гладким вертикальным проводам, отстоящим друг от друга на расстояние l, скользит под действием силы тяжести проводникперемычка массы m. Вверху провода замкнуты на сопротивление R.

По двум гладким вертикальным проводам, отстоящим друг от друга на расстояние l, скользит под действием силы тяжести проводникперемычка массы m. Вверху провода замкнуты на сопротивление R.

По двум гладким вертикальным проводам, отстоящим друг от друга на расстояние l, скользит под действием силы тяжести проводникперемычка массы m. Вверху провода замкнуты на сопротивление R.