2023-09-14
Перпендикулярно плоскости непроводящего покоящегося кольца массы $m$ с зарядом $q$ включено магнитное поле индукции $B$. Какую угловую скорость вращения приобретет кольцо после выключения магнитного поля?
Решение:
При изменении потока $\Phi = BS = B \cdot \pi R^{2}$ через плоскость кольца по его периметру возникает вихревое электрическое поле (закон Фарадея), напряженность которого $E$ помноженное на длину окружности кольца дает значение ЭДС индукции (по модулю): $\mathcal{E} = E \cdot 2 \pi R = \frac{ \Delta \Phi}{ \Delta t}$. Таким образом, заряженное кольцо в этом поле испытывает силу и приобретает ускорение, которое можно определить из уравнения Ньютона: $ma = m \frac{ \Delta V}{ \Delta t} = F = Eq$. С учетом закона Фарадея для приращения скорости будем иметь: $\Delta \omega = \Delta \left ( \frac{V}{R} \right ) = \frac{qB}{2m}$.