Проводной виток радиусом r=4 см, который имеет сопротивление R=0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с индукцией B=0,04 Тл. Плоскость рамки составляет угол α=30 с линиями индукции поля. Какое количество электричества Q пройдет по витку, если магнитное поле исчезнет?
ответ 3-й:
v1 = 0,75 м/с, v2 = 0,5 м/с, s1 = 90 м, s2 = 30 м, vср ≈ 0,67 м/с
Объяснение:
Считаем, что движение равномерное
1-й этап движения
х₀₁ = 5 м
t₁ = 2 мин = 120с
х₁ = 95 м
Пройденный путь
s₁ = x₁ - x₀ = 95 - 5 = 90 (м)
Скорость
v₁ = s₁ : t₁
v₁ = 90 : 120 = 0.75 (м/с)
2-й этап движения
х₀₂ = 95 м
t₂ = 1 мин = 60с
х₂ = 125 м
Пройденный путь
s₂ = x₂ - x₀₂ = 125 - 95 = 30 (м)
Скорость
v₂ = s₂ : t₂
v₂ = (30 : 60 = 0.5 (м/с)
Весь путь
s = s₁ + s₂ = 90 + 30 = 120 (м)
Полное время движения
t = t₁ + t₂ = 120 + 60 = 180 (c)
Средняя скорость
v cp = s : t = 120 : 180 ≈ 0.67 (м/c)
Заряд по витку равен 2,6 милликулона
Объяснение:
Проводной виток радиусом r=4 см, который имеет сопротивление R=0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с индукцией B=0,04 Тл. Плоскость рамки составляет угол α=30 с линиями индукции поля. Какое количество электричества Q пройдет по витку, если магнитное поле исчезнет?
Дано:
r = 4 см = 0,04 м
R = 0,01 Ом
B₀ = 0,04 Тл
α = 30°
B = 0
Q - ?
1)
Находим площадь сечения витка:
S = π·R² = 3,14·0,04² ≈ 5·10⁻³ м²
2)
ЭДС = (B₀ - B)·S·sin α / Δt = (0,04 - 0)·5·10⁻³·0,5 / Δt = 0,1·10⁻³/ Δt
3)
Сила тока:
I = ЭДС / R = 0,1·10⁻³ / (0,01·Δt) = 0,01 / Δt (1)
Но:
I = Q / Δt (2)
Приравняв (2) и (1), получаем величину заряда:
Q = 0,010 Кл или 10 мКл