Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть четвертая. Электромагнетизм. Филимонова Л.В. - 80 стр.

UptoLike

Составители: 

80
Площадь контура выразим через длину рельс L и расстояние между ними
d:
L
d
S
=
.
Подставляем в закон Фарадея и учитываем, что
d
t
dL
v =
:
vdH
=
0
μ
ε
, для воздуха
μ
=1.
По закону Ома для замкнутой цепи имеем:
UIRIrIRrRI
V
V
+
=
+
=
+
= )(
ε
,
где
V
r - сопротивление милливольтметра, Rсопротивление остальной части
цепи (рельс и поезда),
Iсила тока в контуре. Учитывая, что между точками
подключения прибора напряжение одно и тоже, получим:
I
R
=
,
тогда
2
=
ε
HdvU
0
2
1
2
μ
ε
== .
Вычислим:
2054,140104
2
1
7
=
π
U =7,74110
-4
(В) 0,77 (мВ).
Ответ: 0,77 мВ.
Задача 5.5.
Тонкий медный проводник массой 1 г согнут в виде квадрата и
концы его замкнуты. Квадрат помещен в ОМП (
В=0,1 Тл) так, что плоскость
его перпендикулярна линиям индукции поля. Определите количество электри-
чества
q, которое протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противо-
положные вершины, вытянуть в линию.
Указания по решению. При вытягивании квадрата в линию меняется магнитный
поток сквозь ограниченную им площадь с начальной величины
2
1
aВФ = ,
Площадь контура выразим через длину рельс L и расстояние между ними d:
                                        S = d ⋅ L.
                                                           dL
Подставляем в закон Фарадея и учитываем, что v =              :
                                                           dt
                          ε = μ0 H ⋅ d ⋅ v , для воздуха μ=1.
По закону Ома для замкнутой цепи имеем:
                         ε = I ( R + rV ) = IR + IrV = IR + U ,
где rV - сопротивление милливольтметра, R – сопротивление остальной части
цепи (рельс и поезда), I – сила тока в контуре. Учитывая, что между точками
подключения прибора напряжение одно и тоже, получим:
                                        IR = U ,
тогда
                                                 ε = 2U    ⇒

                                  U =
                                        ε = 1 μ Hdv .
                                               0
                                        2    2
Вычислим:
                  1
            U =     ⋅ 4π ⋅ 10− 7 ⋅ 40 ⋅ 1,54 ⋅ 20 =7,741⋅10-4 (В) ≈ 0,77 (мВ).
                  2
Ответ: 0,77 мВ.




Задача №5.5. Тонкий медный проводник массой 1 г согнут в виде квадрата и
концы его замкнуты. Квадрат помещен в ОМП (В=0,1 Тл) так, что плоскость
его перпендикулярна линиям индукции поля. Определите количество электри-
чества q, которое протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противо-
положные вершины, вытянуть в линию.
Указания по решению. При вытягивании квадрата в линию меняется магнитный
поток сквозь ограниченную им площадь с начальной величины

                                      Ф1 = В ⋅ a 2 ,


                                            80