Объяснение:
Тонкий медный провод сопротивлением 1 Ом и длиной 40 см согнули в виде квадрата и поместили в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл так, чтобы его плоскость была перпендикулярна линиям индукции поля. Определите заряд, протекающий по проводу, когда квадрат распрямляют в линию, держа его за противоположные вершины.
Дано:
R = 1 Ом
L = 40 см = 0,40 м
B = 0,2 Тл
q - ?
1)
Длина стороны квадрата:
a = L / 4 = 0,40 / 4 = 0,10 м
Площадь квадрата:
S₀ = a² = 0,10² = 0,01 м²
После того как квадрат распрямили, то площадь равна нулю.
Изменение площади:
ΔS = 0,01 м²
2)
По закону э/м индукции:
ЭДС = B·ΔS / Δt (1)
Но:
ЭДС = I·R
Учтем, что I = q / Δt
ЭДС = q·R / Δt (2)
3)
Приравняем (2) и (1):
q·R / Δt = B·ΔS / Δt
q·R = B·ΔS
Величина заряда:
q = B·ΔS / R
q = 0,2·0,01 / 1 = 0,002 Кл или q = 2 мКл
1) Формула для вычисления давления:
Р = F/S
где F - сила, с которой тело действует на поверхность, Н
S - площадь поверхности, на которую действует сила, м²
2) Сила, с которой пластина действует на поверхность, равно весу пластины:
F = m*g
m - масса пластины, кг
g - ускорение силы тяжести, g = 9,81 м/с²
Массу пластины можно определить по формуле:
m = ρ*V = ρ*S*h
ρ - плотность пластины, кг/м³
V - объем пластины, м³
h - высота пластины, h = 1,5 см = 0,015 м
3) Подставим все формулы в формулу для определения давления, получаем:
Р = ρ*S*h*g/S
P = ρ*h*g
Отсюда плотность равна:
ρ = Р/(h*g) = 240/(0,015*9,81) = 1631
ответ: ρ = 1631 кг/м³
