СДАМ ГИА: РЕШУ ЦТ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
физика
сайты - меню - вход - новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 30 № 724

В однородном магнитном поле, модуль индукции которого В = 0,35 Tл, находятся два длинных вертикальных проводника, расположенные в плоскости, перпендикулярной линиям индукции (см. рис.). Расстояние между проводниками l = 12,0 см. Проводники в верхней части подключены к конденсатору, ёмкость которого C = 1 Ф. По проводникам начинает скользить без трения и без нарушения контакта горизонтальный проводящий стержень массой m = 2,1 г. Если электрическое сопротивление всех проводников пренебрежимо мало, то через промежуток времени Δt = 0,092 с после начала движения стержня заряд q конденсатора будет равен ... мКл.

Решение.

На стержень действуют две силы: сила тяжести, направленная вниз, и сила Ампера, направленная по правилу Ленца вверх. Запишем второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось, направленную вниз:

 

 

Найдём силу тока в контуре. Во время движения стержня в контуре возникает ЭДС индукции где — скорость стержня. Заряд конденсатора равен:

 

 

Скорость изменения заряда конденсатора — это сила тока, протекающего в контуре, а скорость изменения скорости — это ускорение, поэтому:

 

 

Подставляя (3) в (1), получаем:

 

 

Откуда

 

 

Таким образом, движение является равноускоренным, и значит, за время стержень наберёт скорость Подставляя эту скорость в (2), получаем:

 

 

Ответ: 21.