В этой статье мы рассмотрим перемещающиеся в магнитном поле по сложной траектории рамки. Статья является восьмой в серии «Магнитное поле».
Задача. В магнитном поле находится квадратная рамка со стороной
массой
и сопротивлением
. Рамку сначала удерживают, а затем сообщают ей горизонтальную скорость
. Некоторое время спустя скорость рамки устанавливается. Найти эту постоянную скорость.

Рисунок
Сила Лоренца при движении зарядов в поле направлена перпендикулярно скорости. В данном случае, как видно из рисунка, сила Лоренца направлена не вдоль проводников рамки. Так как скорость имеет две составляющие, по оси и по оси
, то и сила Лоренца будет также иметь две составляющие. Составляющая силы Лоренца по оси
не двигает заряды вдоль проводника. «Рабочей лошадкой» будет составляющая силы по оси
, обусловленная
-ковой составляющей скорости.
Две силы Лоренца, возникающие в вертикальных проводниках рамки, индуцируют равные по модулю встречные ЭДС, которые компенсируют друг друга (на рисунке зачеркнуты).
В горизонтальных проводниках наведутся ЭДС:
Очевидно, вторая из них больше. Так как эти ЭДС направлены встречно, вторая, будучи большей по модулю, «победит» и определит направление тока в рамке.
По оси рамка движется с постоянной скоростью, по этой оси на рамку силы не действуют. По оси
будут действовать силы Ампера. Запишем второй закон Ньютона для рамки:
Второй закон в проекциях на ось :
Приравняем полученные токи:
Скорость рамки
«Читерский» подход – через энергии. Мощность тепловых потерь в рамке равна мощности силы тяжести:
Далее определяем скорость так же.
Ответ:
СПАСИБО Вам за ответ, почему-то я решила, что ответ должен был быть только больше...
Вы не ошиблись. 0,55>0,22 - там в утверждении 5...
Сила трения меньше произведения коэффициента трения на силу реакции опоры, так...
Если вы получили 4, то неизбежно получите и 5. Смотрите...
Можно, пожалуйста, ссылку по поводу №5. Не могу понять, почему ответ...