Магнитное поле: рамки в поле 3

При подготовке к занятиям не только подбираешь задачи, но и, естественно, решаешь их. Вот несколько задач, связанных с магнитным полем и движением проводящих перемычек и рамок в нем.

Задача 1. П-образный проводник расположен в горизонтальной плоскости и помещен вертикальное однородное магнитное поле с индукцией $B=0,2$ Тл, как показано на рисунке. По проводнику может скользить перемычка длиной $l=0,2$ м и массой $m=0,03$ кг. Коэффициент трения между перемычкой и проводником равен $\mu=0,05$ . Перемычке сообщают горизонтальную скорость $\upsilon_0=4$ м/с. Какую горизонтальную силу нужно приложить к перемычке, чтобы она двигалась равномерно? Сопротивление перемычки $R=8$ Ом, сопротивлением П-образного проводника пренебречь.

К задаче 1

Решение. Показать

Задача 2. Проводящая рамка в форме равностороннего треугольника со стороной $a=10$ см может вращаться вокруг одной из сторон. Рамка помещена в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны оси вращения рамки и параллельны ее плоскости. При повороте рамки на некоторый угол по ней прошел заряд $q=10$ мкКл. Определить угол, на который была повернута рамка, если индукция магнитного поля $B=8$ мТл, сопротивление рамки $R=3$ Ом.

Решение. Показать

Задача 3. Квадратную рамку со стороной $a=2$ мм проносят с постоянной скоростью 10 см/с через область магнитного поля с индукцией $B=1$ Тл и шириной $b=1$ см (см. рисунок). Сопротивление рамки $R=0,02$ Ом. Построить график зависимости от времени ЭДС индукции, возникающей в рамке при ее движении. Какое количество тепла выделится в рамке?