4.Медный диск массой 0.36 кг помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно магнитной индукции, равной 0.2 Тл. С скользящих контактов к диску подводится
напряжение так, что по радиусу диска протекает постоянный ток. В результате диск
начинает вращаться и через 30 с частота вращения диска достигает 5 об/с. Найти силу тока,
текущего вдоль радиуса диска.
5. Четыре одинаковых положительных точечных заряда по 10 нКл закреплены вершинах
квадрата со стороной 20 см. Найти (в мкН) силу, действующую на один из этих зарядов со
стороны трех остальных.
РЕШИТЬ
РАСПИСАТЬ ПОДРОБНО
4. Чтобы найти силу тока, текущего вдоль радиуса диска, используем формулу магнитной силы Ф = B*l*I, где B - магнитная индукция, l - длина проводника, I - сила тока. В данном случае диск выступает в качестве проводника, и его длина равна его радиусу R. Также помним, что магнитная сила пропорциональна произведению B и I, поэтому можем записать Ф = B*l*I = B*R*I. Так как ток равномерный, то частота его вращения и скорость линейного движения точек на окружности связаны соотношением w = v/R, где w - угловая скорость, v - линейная скорость. В нашем случае частота вращения равна 5 об/с, поэтому w = 2*pi*5 рад/с. Величину линейной скорости можно найти как v = R*w = R*2*pi*5. Подставляем всё в формулу Ф = B*l*I и получаем B*R*I = (R*2*pi*5)*B = 0.36*g. Отсюда находим силу тока I: I = 0.36*g / (R*2*pi*5).
5. Для нахождения силы, действующей на один из зарядов со стороны трех других, воспользуемся законом Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна их величине и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула закона Кулона имеет вид F = k*(|q1|*|q2|) / r^2, где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1, q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами. В нашем случае все заряды одинаковы и равны 10 нКл. Расстояние между зарядами находится из диагонали квадрата, поэтому r = sqrt(2)*a, где a - сторона квадрата (20 см). Подставляем все значения в формулу и получаем F = k*(10*10) / (sqrt(2)*(0.2))2, где k ≈ 9*10^9.
Надеюсь, это поможет вам понять и решить поставленные вопросы! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.