Question

Проводящая перемычка AD длиной 1 м скользит в однородном магнитном поле с индукцией 10 Тл по проводящим рельсам, замкнутым на резистор сопротивлением 1 Ом. Какую силу F нужно приложить к перемычке, чтобы двигать ее с постоянной скоростью v = 1 м/с?

Answer 1

F=I*B*L(1)
I=U/R=B*V*L/R(2)
Подставим 2 в 1:
F=B^2*V*L^2/R=100*1^2*1^2/10=10 H

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой для вычисления силы Лоренца. Сила Лоренца действует на проводник, который перемещается в магнитном поле и равна произведению заряда проводника (q), скорости его движения (v) и вектора индукции магнитного поля (B):

F = q * v * B

В данном случае, проводник представляет собой перемычку, поэтому на него действует электрический ток, равный I = U / R, где U - напряжение на резисторе, R - его сопротивление. Мы можем выразить U через силу F и сопротивление R: U = F * R.

С учетом этой информации, выразим силу F:

F = (q * v * B) / R

Заменим известные значения: q - заряд электрона (1.6 * 10^-19 Кл), B - индукция магнитного поля (10 Тл), R - сопротивление резистора (1 Ом), v - скорость перемычки (1 м/с).

F = (1.6 * 10^-19 Кл * 1 м/с * 10 Тл) / 1 Ом

Выполним вычисления:

F = 1.6 * 10^-19 * 10 = 1.6 * 10^-18 Н

Таким образом, сила, которую нужно приложить к перемычке, чтобы двигать ее с постоянной скоростью v = 1 м/с, равна 1.6 * 10^-18 Н.