Задача по физике Когда поезд движется со скоростью 72 км/ч, разница потенциалов между правыми и левыми колесами равна 1,5 мВ. Какой является вертикальная составляющая магнитной индукции магнитного поля Земли, если ширина колеи (расстояние между рейками) 1,5м?

14 Апр 2021 в 19:53
92 +1
0
Ответы
1

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой, описывающей электромагнитные силы, действующие на движущиеся заряды в проводнике:

F = qvB

где F - сила, действующая на заряд, q - заряд, v - скорость движения заряда, B - магнитная индукция.

Так как поезд движется со скоростью 72 км/ч = 20 м/с, то потенциал между колесами возникает из-за магнитного поля, действующего на движущиеся заряды (электрическая составляющая пренебрежимо мала). Потенциал между колесами определяется по формуле:

U = v x B x l

где U - разность потенциалов, v - скорость движения заряда, B - магнитная индукция, l - расстояние между анодом и катодом (ширина колеи).

Подставляя известные значения, получаем:

1,5 мВ = 20 м/с x B x 1,5 м

B = (1,5 мВ) / (20 м/с x 1,5 м) = 0,05 Тл

Теперь учитывая, что горизонтальная составляющая магнитного поля Земли примерно равна 20 мкТл (0,00002 Тл), можем использовать теорему Пифагора для нахождения вертикальной составляющей:

B^2 = Bг^2 + Bв^2

0,05^2 = 0,00002^2 + Bв^2

Bв = √(0,05^2 - 0,00002^2) = 0,05 Тл

Ответ: Вертикальная составляющая магнитной индукции магнитного поля Земли равна 0,05 Тл.

17 Апр 2024 в 19:06
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир