Какую силу F необходимо приложить к проводящей перемычке AD длиной 1 м, которая скользит в однородном магнитном поле с индукцией 10 Тл по проводящим рельсам, замкнутым на резистор сопротивлением 1 Ом, чтобы двигать ее с постоянной скоростью v = 1 м/с?

Физика 11 класс Электромагнитная индукция Новый

Для решения данной задачи необходимо использовать закон Фарадея о электромагнитной индукции и формулу для силы, действующей на проводник в магнитном поле.

Шаг 1: Определение ЭДС индукции.

Когда проводник длиной L (в нашем случае L = 1 м) движется с постоянной скоростью v в магнитном поле с индукцией B (B = 10 Тл), в нем возникает электродвижущая сила (ЭДС) индукции, которая рассчитывается по формуле:

ЭДС = B * L * v

Подставим известные значения:

• B = 10 Тл
• L = 1 м
• v = 1 м/с

ЭДС = 10 Тл * 1 м * 1 м/с = 10 В.

Шаг 2: Определение тока в цепи.

Теперь, когда мы знаем ЭДС, можем рассчитать ток I, протекающий через резистор с сопротивлением R (R = 1 Ом), используя закон Ома:

I = ЭДС / R.

Подставим значение ЭДС:

I = 10 В / 1 Ом = 10 А.

Шаг 3: Определение силы, действующей на проводник.

Теперь мы можем рассчитать силу, действующую на проводник в магнитном поле. Эта сила F определяется по формуле:

F = I * L * B.

Подставим известные значения:

• I = 10 А
• L = 1 м
• B = 10 Тл

F = 10 А * 1 м * 10 Тл = 100 Н.

Шаг 4: Определение силы, которую необходимо приложить.

Чтобы двигать проводник с постоянной скоростью v = 1 м/с, необходимо приложить силу F, равную по величине и противоположную по направлению силе, действующей на проводник в магнитном поле. Таким образом, сила, которую необходимо приложить, также составляет 100 Н.

Ответ: Для того чтобы двигать проводящую перемычку AD с постоянной скоростью 1 м/с, необходимо приложить силу F = 100 Н.