Скорость стержня в магнитном поле
По горизонтально расположенным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой $m = 100\ \text{г}$ и сопротивлением $R = 0{,}1\ \text{Ом}$ каждый. Расстояние между рельсами $l = 10\ \text{см}$, а коэффициент трения между стержнями и рельсами $\mu = 0{,}1$. Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией $B = 1\ \text{Тл}$. Под действием горизонтальной силы, действующей на первый стержень вдоль рельс, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями. Какова скорость движения первого стержня относительно второго? Самоиндукцией контура пренебречь.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| По горизонтально расположенным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой г и сопротивлением Ом каждый. Расстояние между рельсами см, а коэффициент трения между стержнями и рельсами Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией Тл (см. рисунок). Под действием горизонтальной силы, действующей на первый стержень вдоль рельс, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями. Какова скорость движения первого стержня относительно второго? Самоиндукцией контура пренебречь.
| ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Какая сила уравновешивает силу трения для стержня, на который не действует внешняя сила?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
ЭДС индукции определяется относительной скоростью стержней: $\mathcal{E} = B l v_{\text{отн}}$. Ток в замкнутом контуре равен $I = \dfrac{\mathcal{E}}{2R}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Из равенства силы Ампера и силы трения $B l I = \mu m g$ получите $v_{\text{отн}} = \dfrac{2\mu m g R}{B^2 l^2}$ и подставьте значения.