Задание
31.
По
горизонтально расположенным проводящим шероховатым рельсам с пренебрежимо малым
сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой m = 50 г и
сопротивлением R каждый. Расстояние между рельсами 1 = 20
см, а коэффициент трения между стержнями и рельсами μ = 0,2. Рельсы
со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией В =
1 Тл (см. рисунок). Под действием горизонтальной силы, действующей на первый
стержень вдоль рельс, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными
скоростями. Скорость движения первого стержня относительно второго 
= 1,5 м/с. Определите R. Самоиндукцией
контура пренебречь.
Решение.
При движении стержней с разными скоростями изменение потока вектора магнитной индукции, пронизывающего контур, за промежуток времени ∆t определяется по формуле
,
что
приводит к возникновению в контуре ЭДС индукции. Согласно закону Фарадея 
.
Здесь мы пренебрегли самоиндукцией контура. В соответствии с законом Ома для замкнутой цепи в контуре появился ток
На
проводники с током в магнитном поле действуют силы Ампера F1 и F2. 
, как показано на
рисунке. Кроме этих сил, на каждый стержень действует тормозящая сила трения, 
.
Так
как стержни движутся равномерно, сумма сил, приложенных к каждому стержню,
равна нулю. На второй стержень действуют только сила Ампера F2, и сила трения,
поэтому 
.
Отсюда сопротивление проводников:
Ом.
Ответ: 0,3 Ом.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: