По двум горизонтальным параллельным проводящим рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением, замкнутым на последовательно соединённые резистор с сопротивлением R=1 Ом и катушку с индуктивностью L=10 мГн, скользит поступательно и равномерно проводящий стержень (см. рис.). Расстояние между рельсами l=10 см. Рельсы со стержнем находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B=1 Тл. При этом энергия магнитного поля катушки W постоянна и равна 8 мкДж. Каков модуль скорости движения стержня? Сопротивлением стержня и катушки пренебречь. Рельсы закреплены на диэлектрической подложке.
Решение:
Для решения задачи заметим, что проводник движется в магнитном поле, следовательно в нём будет возникать ЭДС индукции: Тогда согасно закону Ома силу тока в проводнике можно найти по формуле: Тогда через значительный промежуток времени в катушке установится постоянный ток , а энергию катушки при этом можно найти по формуле: Откуда можем выразить искомую скорость проводника: Ответ: