НОФ 2024, II кръг (областен), 10. клас — Задача 3. Проводник в магнитно поле

Олимпиада по физика 2024, областен кръг, тема за 10. клас (четвърта състезателна група) · 18 февруари 2024 г. · 10 т.

Условие

Цилиндричен проводник с дължина $\ell$ е поставен перпендикулярно на две проводящи хоризонтални успоредни релси, които са на разстояние $\ell$ една от друга (вж. фигурата вляво). Проводникът е с напречно сечение $S$, плътност $\rho_\text{п}$ и специфично електрично съпротивление $\rho$. Коефициентът на триене между проводника и релсите е $k$. Първоначално проводникът се хлъзга надясно с постоянна скорост, като през него протича ток с големина $I$ и посока от предната към задната релса. Системата е поставена в еднородно магнитно поле, чиято магнитна индукция е перпендикулярна на проводника и релсите. Земното ускорение е $g$. Съпротивлението на въздуха да се пренебрегне.

а) Определете посоката на магнитната индукция и нейната големина $B$. [4,5 т.]

б) Ако напрежението между краищата на проводника се увеличи така, че отделената мощност в проводника стане равна на $P$, да се намери ускорението $a$, с което ще започне да се движи проводникът върху релсите. [5,5 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: NOF2_2024_10problems.pdf · официални решения: NOF2_2024_10solutions.pdf