Question

На горизонтальные рельсы положили две перемычки массами m и M. Система находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого направлен вертикально.Правую перемычку массой М толкнули вдоль рельсов со скоростью v0. Сколько теплотывыделится в системе за достаточно большое время, если трение отсутствует?

Answer 1

 Хм... ЗСИ и сразу получаем ответ v = v0 / (1 + m/M). Можно и из законов динамики получить вкупе с законом индукции.

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо учесть работу силы магнитного поля, совершаемую при перемещении правой перемычки.

Когда правую перемычку толкают вдоль рельсов со скоростью v0, на неё действует сила Лоренца, обусловленная взаимодействием с магнитным полем. Сила Лоренца может быть выражена следующей формулой:

F = qvB,

где F - сила, q - заряд перемычки, v - скорость перемычки, B - магнитная индукция.

В данном случае перемычка нейтральна и не имеет заряда, поэтому сила Лоренца равна нулю, и на перемычку не действует сила магнитного поля. Следовательно, работа магнитного поля по перемещению правой перемычки равна нулю.

Таким образом, в системе не будет выделяться теплоты за достаточно большое время, при условии отсутствия трения.