Каково ускорение тонкой медной пластинки, которая переместилась на 80 см в однородном магнитном поле с индукцией

Каково ускорение тонкой медной пластинки, которая переместилась на 80 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,6 Тл? В начальный момент времени пластинка находилась в покое, а максимальное значение ЭДС индукции на этом участке составило 1,5 В. Движение пластины является равноускоренным.
Артемовна

Артемовна

Для решения данной задачи воспользуемся законом ЭМИ индукции. Закон ЭМИ индукции гласит, что ЭДС индукции в контуре равна произведению модуля магнитной индукции на площадь контура, умноженное на скорость изменения магнитного потока через контур.

В данной задаче у нас дано значение ЭДС индукции (1,5 В), индукция магнитного поля (0,6 Тл), и перемещение пластинки (80 см). Также нам известно, что движение пластины является равноускоренным.

Для начала найдем значение изменения магнитного потока, используя формулу:

\[\Delta \Phi = B \cdot S\]

где \(\Delta \Phi\) - изменение магнитного потока, \(B\) - индукция магнитного поля, \(S\) - площадь контура.

Поскольку пластинка является тонкой, ее площадь контура можно считать равной площади пластинки. Подставляя известные значения, получаем:

\(\Delta \Phi = 0,6 \, Тл \cdot S\)

Теперь воспользуемся законом ЭМИ индукции, чтобы найти ускорение пластинки. Так как движение пластинки является равноускоренным, ускорение пластинки равно отношению изменения ЭДС индукции к изменению времени:

\[a = \frac{{\Delta \varepsilon}}{{\Delta t}}\]

где \(a\) - ускорение пластинки, \(\Delta \varepsilon\) - изменение ЭДС индукции, \(\Delta t\) - изменение времени.

Мы знаем, что значение ЭДС индукции составило 1,5 В, а перемещение пластинки составило 80 см. Также нам не дано значение изменения времени, поэтому оставим его обозначением \(\Delta t\).

Подставляя значения в формулу для ускорения, получаем:

\[a = \frac{{1,5 \, В}}{{\Delta t}} \]

Теперь мы можем записать связь между изменением магнитного потока и изменением времени. Перемещение пластинки можно записать следующим образом:

\[x = \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\]

где \(x\) - перемещение пластинки, \(a\) - ускорение пластинки, \(t\) - время. Так как мы знаем, что перемещение пластинки составило 80 см, можно записать:

\[80 \, см = \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\]

Теперь мы получили два уравнения, их можно использовать для решения задачи.

Объединим эти два уравнения для выражения ускорения:

\[80 \, см = \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\]

\[a = \frac{{1,5 \, В}}{{\Delta t}}\]

Преобразуем первое уравнение:

\[80 \, см = \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\]

Переведем 80 см в метры:

\[0,8 \, м = \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\]

Умножим оба уравнения на 2, чтобы избавиться от дробей:

\[1,6 \, м = a \cdot t^2\]
\[3 \, В = a \cdot \Delta t\]

Теперь мы получили два уравнения, связывающих ускорение и изменение времени. Решая эти уравнения системой, мы найдем значения ускорения и изменения времени.

Подставляя выражение для a:

\[3 \, В = a \cdot \Delta t\]

\[3 \, В = \frac{{1,5 \, В}}{{\Delta t}} \cdot \Delta t\]

Сокращаем в формуле величины \(\Delta t\):

\[3 \, В = 1,5 \, В\]

Таким образом, ускорение равно 2 м/с².
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello