Проволочная рамка площадью S=100 квадратных сантиметров равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией B=4.0 мТл вокруг оси перпендикулярной направлению магнитной индукции . Частота Вращения v=180 c -1 степени .В начальный момент плоскость рамки параллельна магнитному полю. как со времени изменяется магнитный поток Ф проходящий через рамку и какова максимальная ЭДС индукции в рамке
Так как плоскость рамки параллельна линиям МП то
Ф=B*S*sinw*t при t=0 Ф=0
w=2*π*v
Ф(t)=4*10^-3*10^-2*sin360*π*t=4*10^-5*sin360*π*t
e(t)=-Ф'=-4*10^-5*360*π*cos360*π*t еmax=4*360*3,14*10^-5=4,5*10^-2 В
На шарик в таком положении будут действовать сила натяжения - она будет направленна вверх, а так же сила кулона и сила тяжести (они направленны вниз). По условию равновесия тел Fн-Fк-m*g=0 Сила кулона найдем по формуле Fк=k*q1*q2\r² тогда Fн=m*g+Fк Fн=m*g+k*q1*q2\r² Fн=0,005*9,8 +9*10^(+9)*100*10^(-9)*100^(-9)\0,1² =0,049+9*10^(+9)*1000 *10^(-18)\0,01=0,049+9000000*10^(+9+(-18))=0,048+9000000*10^(-9) =0,049+9*10^(+6)*10^(-9)=0,049+9*10^(+6+(-9))=0,049+9*10^(-3)=0,049+0,009=0,058 (Н)=58*10^(-3) (H)=58 (мН) k=9*10^(+9) Н*м\Кл² ответ 58 мН
Так как плоскость рамки параллельна линиям МП то
Ф=B*S*sinw*t при t=0 Ф=0
w=2*π*v
Ф(t)=4*10^-3*10^-2*sin360*π*t=4*10^-5*sin360*π*t
e(t)=-Ф'=-4*10^-5*360*π*cos360*π*t
еmax=4*360*3,14*10^-5=4,5*10^-2 В
ответ Ф(t)=4*10^-5*sin360*π*t
еmax=4,5*10^-2 В
По условию равновесия тел
Fн-Fк-m*g=0
Сила кулона найдем по формуле
Fк=k*q1*q2\r²
тогда
Fн=m*g+Fк
Fн=m*g+k*q1*q2\r²
Fн=0,005*9,8 +9*10^(+9)*100*10^(-9)*100^(-9)\0,1² =0,049+9*10^(+9)*1000 *10^(-18)\0,01=0,049+9000000*10^(+9+(-18))=0,048+9000000*10^(-9) =0,049+9*10^(+6)*10^(-9)=0,049+9*10^(+6+(-9))=0,049+9*10^(-3)=0,049+0,009=0,058 (Н)=58*10^(-3) (H)=58 (мН)
k=9*10^(+9) Н*м\Кл²
ответ 58 мН