Ο αγωγός ΑΓ, μήκους l=1m και μάζας m=0,4kg εκτοξεύεται μια στιγμή t=0, οριζόντια με αρχική ταχύτητα υ0=2m/s, όπως στο σχήμα (σε κάτοψη), σε επαφή με δύο οριζόντιους ευθύγραμμους αγωγούς, στα άκρα των οποίων έχουμε συνδέσει ένα ιδανικό πηνίο με συντελεστή αυτεπαγωγής L=0,1Η. Στο χώρο υπάρχει ένα κατακόρυφο μαγνητικό πεδίο έντασης Β=2Τ, ενώ όλοι οι αγωγοί δεν παρουσιάζουν αντίσταση.
i) Αμέσως μετά την εκτόξευση, τη στιγμή t=0+:
α) Να υπολογισθεί η ΗΕΔ από αυτεπαγωγή που αναπτύσσεται στο πηνίο και η επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ.
β) Να βρεθεί ο ρυθμός μεταβολής της κινητική ενέργειας του αγωγού ΑΓ, καθώς και ο ρυθμός μεταβολής της ενέργειας του μαγνητικού πεδίου του πηνίου.
ii) Σε μια επόμενη στιγμή t1 ο αγωγός ΑΓ έχει ταχύτητα υ1=1m/s, ίδιας κατεύθυνσης, ενώ διαρρέεται από ρεύμα έντασης i1=2√3Α. Για την στιγμή αυτή να βρεθούν:
α) Ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού ΑΓ.
β) Ο ρυθμός μεταβολής της ενέργειας του μαγνητικού πεδίου του πηνίου.
iii) Να επιβεβαιώσετε την διατήρηση της ενέργειας στο σύστημα στο χρονικό διάστημα 0-t1.
iv) Σε μια επόμενη στιγμή t2 η ταχύτητα του αγωγού ΑΓ μηδενίζεται (πριν φτάσει στο πηνίο…). Για την στιγμή αυτή να βρεθούν:
α) η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το πηνίο, καθώς και ο ρυθμός μεταβολής της έντασης di/dt.
β) Η επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ.
ή
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου