Question

ПОМОГИТЕ СРОЧНО!!!!!!!!!!! Даю 50 баллов!!!!!!!!!!! Из проволоки длиной L=4.0 м и сопротивлением R=0.20 Ом сделан квадрат, который расположен горизонтально. Какой заряд пройдет по контуру, если его потянуть за две диагонально противоположные вершины так, чтобы он "сложился"? Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли В=50мкТл.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Ei=B*S/Δt=I*R=q*R/Δt

q=B*S/R

S=(L/4)²

q=(B*L²)/(16*R)=.......

Answer 2

Ответ:

Ответ:

Объяснение:

Ei=B*S/Δt=I*R=q*R/Δt

q=B*S/R

S=(L/4)²

q=(B*L²)/(16*R)=.......

Answer 3

Чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться правилом Ленца и законом ЭМИ. Когда проволока будет подвергнута механическому воздействию и "сложится" в квадрат, в ней возникнет электродвижущая сила (ЭДС) под действием изменения магнитного потока через контур. Это происходит в соответствии с законом ЭМИ Фарадея.

Закон ЭМИ Фарадея гласит:

$\varepsilon = -\frac{{d\Phi}}{{dt}}$,

где $\varepsilon$ - ЭДС, $d\Phi$ - изменение магнитного потока через контур, $dt$ - изменение времени.

Магнитный поток $\Phi$ через проволоку, которая образует квадрат, изменяется в результате изменения его площади. Площадь $A$ квадрата связана с длиной стороны $L$ следующим образом: $A = L^2$.

Подставляя значение площади в формулу ЭДС, получаем:

$\varepsilon = -\frac{{d\Phi}}{{dt}} = -\frac{{d(L^2 \cdot B)}}{{dt}}$,

где $B$ - вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли ($B = 50 \cdot 10^{-6}$ Тл).

Площадь меняется со временем, когда проволока "сложится" в квадрат. Если начальная площадь была $A_0 = L^2$, а конечная площадь после "сложения" стала $A_f = \frac{L^2}{2}$ (поскольку две диагонально противоположные вершины приходят друг к другу), то изменение площади $\Delta A = A_f - A_0 = \frac{L^2}{2} - L^2 = -\frac{L^2}{2}$.

Теперь можем выразить изменение магнитного потока $\Delta \Phi$ через контур:

$\Delta \Phi = B \cdot \Delta A = -\frac{L^2}{2} \cdot B$.

Подставляем это значение в формулу ЭДС:

$\varepsilon = -\frac{{d(L^2 \cdot B)}}{{dt}} = -B \cdot \frac{{d(L^2)}}{{dt}} = -2B \cdot L \cdot \frac{{dL}}{{dt}}$.

Теперь мы можем использовать закон Ома для контура:

$\varepsilon = I \cdot R$,

где $I$ - сила тока, протекающего по контуру, а $R$ - сопротивление контура.

Подставляем значение ЭДС и сопротивления, получаем:

$-2B \cdot L \cdot \frac{{dL}}{{dt}} = I \cdot R$.

Теперь нужно выразить $\frac{{dL}}{{dt}}$, используя информацию о том, как изменяется длина проволоки. Поскольку проволока "сложится" в квадрат, длина стороны $L$ уменьшится в два раза. Таким образом, $\frac{{dL}}{{dt}} = -\frac{L}{2} \cdot \frac{{dL}}{{dt}}$ (отрицательный знак указывает на уменьшение длины).

Подставляем это значение обратно в уравнение:

$-2B \cdot L \cdot \left(-\frac{L}{2} \cdot \frac{{dL}}{{dt}}\right) = I \cdot R$,

$B \cdot L^2 \cdot \frac{{dL}}{{dt}} = I \cdot R$,

$I = \frac{{B \cdot L^2 \cdot \frac{{dL}}{{dt}}}}{R}$.

Теперь подставляем значения $B = 50 \cdot 10^{-6}$ Тл, $L = 4.0$ м и $R = 0.20$ Ом:

$I = \frac{{(50 \cdot 10^{-6} \, \text{Тл}) \cdot (4.0 \, \text{м})^2 \cdot \frac{{dL}}{{dt}}}}{0.20 \, \text{Ом}}$