ЭДС индукции в проводнике, движущемся с постоянной скоростью (окончание)

В рассматриваемом случае магнитный поток через контур изменяется только из-за изменения площади контура. Следовательно,

ΔФ = ВΔS.

Когда стержень длиной l сместился на Δх, изменение площади контура ΔS = lΔх. Следовательно,

ΔФ = ВlΔх. (6)

8. Покажите, как из формул (5) и (6) следует формула, выражающая закон электромагнитной индукции.

9. Проводящая перемычка длиной l = 20 см скользит со скоростью υ = 0,5 м/с по горизонтальным металлическим направляющим, замкнутым на резистор сопротивлением R = 5 Ом. Система находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл. Сопротивлением перемычки и направляющих, а также трением можно пренебречь.

а) Сделайте чертёж и обозначьте на нём направление скорости перемычки и направление магнитного поля.

б) Чему равна ЭДС индукции?

в) Чему равна сила индукционного тока?

г) Какое количество теплоты выделится в резисторе за 3 с?

д) Изобразите, как направлена, и найдите, чему равна действующая на перемычку сила Ампера.

е) Какую горизонтальную внешнюю силу направленную перпендикулярно перемычке, надо приложить, чтобы перемычка двигалась с постоянной скоростью? Обозначьте эту силу на чертеже.

ж) Чему равна работа внешней силы за 3 с?

з) Какой заряд прошёл через перемычку за то же время?

и) Чему равна работа сторонних сил за то же время?

Если вы правильно выполнили это задание, то могли заметить, что работа сторонних сил равна работе внешней силы. Физический смысл этого равенства понятен: оно обусловлено законом сохранения энергии. Но оно следует также из того, что полная работа силы Лоренца равна нулю. Сейчас мы в этом убедимся.

<<< К началу