Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13131
2020-02-12 
Медная монета диаметром $D$ и толщиной $h$ скользит плашмя по горизонтальному столу с постоянной скоростью $v$. Магнитное поле имеет индукцию $B$ и направлено горизонтально под углом $\phi$ к направлению вектора скорости. Найдите заряды, которые возникают на плоских поверхностях монеты (монету считать очень тонкой).
Решение:
Под действием магнитного поля (силы Лоренца) в движущемся проводнике заряды начнут перераспределяться - речь идет о свободных электронах, так как поведение остальных зарядов определяется движением всего тела, с которым они накрепко связаны. По мере перераспределения свободных зарядов в проводнике возникнет электрическое поле, и при установившемся движении сумма сил, действующих на свободный заряд, должна оказаться нулевой (заряды должны теперь двигаться равномерно вместе с монетой). Тогда мы можем найти напряженность этого равновесного электрического поля - магнитные силы направлены вертикально, поэтому электрическое поле тоже вертикально и равно по модулю
$E = \frac{F_{л} }{e} = \frac{evB \sin \phi }{e} = vB \sin \phi$.
Поле это очень похоже на поле в плоском конденсаторе, и заряды на поверхности монеты мы найдем по известной формуле:
$Q = C \Delta \phi = CEh = \frac{ \epsilon_{0}S }{h} Eh = \epsilon_{0} \frac{ \pi D^{2} }{4} vB \sin \phi$.
Интересно, что от толщины монеты результат не зависит - лишь бы монета была тонкой.
Медная монета диаметром $D$ и толщиной $h$ скользит плашмя по горизонтальному столу с постоянной скоростью $v$. Магнитное поле имеет индукцию $B$ и направлено горизонтально под углом $\phi$ к направлению вектора скорости. Найдите заряды, которые возникают на плоских поверхностях монеты (монету считать очень тонкой).
Решение:
Под действием магнитного поля (силы Лоренца) в движущемся проводнике заряды начнут перераспределяться - речь идет о свободных электронах, так как поведение остальных зарядов определяется движением всего тела, с которым они накрепко связаны. По мере перераспределения свободных зарядов в проводнике возникнет электрическое поле, и при установившемся движении сумма сил, действующих на свободный заряд, должна оказаться нулевой (заряды должны теперь двигаться равномерно вместе с монетой). Тогда мы можем найти напряженность этого равновесного электрического поля - магнитные силы направлены вертикально, поэтому электрическое поле тоже вертикально и равно по модулю
$E = \frac{F_{л} }{e} = \frac{evB \sin \phi }{e} = vB \sin \phi$.
Поле это очень похоже на поле в плоском конденсаторе, и заряды на поверхности монеты мы найдем по известной формуле:
$Q = C \Delta \phi = CEh = \frac{ \epsilon_{0}S }{h} Eh = \epsilon_{0} \frac{ \pi D^{2} }{4} vB \sin \phi$.
Интересно, что от толщины монеты результат не зависит - лишь бы монета была тонкой.
