Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 7505
2018-05-14 
Катушка радиуса $r = 25 см$, содержащая $l = 500 м$ тонкого медного провода, вращается с угловой скоростью $\omega = 300 рад/с$ вокруг своей оси. Через скользящие контакты катушка подключена к баллистическому гальванометру. Общее сопротивление всей цепи $R = 21 Ом$. Найти удельный заряд носителей тока в меди, если при резком затормаживании катушки через гальванометр проходил заряд $q = 10 нКл$.
Решение:
Во вращающейся системе отсчета, основным эффектом является сила Кориолиса $2m \vec{v} \times \vec{ \omega}$
Эта неуравновешенная сила заставит изменяет магнитное поле так $\vec{B}$, что магнитная сила $e \vec{v} \times \vec{B}$ уравновешивает силу кориолиса.
Таким образом, $- \frac{e}{2m} \vec{B} = \vec{ \omega}$ или, $\vec{B} = - \frac{2m}{e} \vec{ \omega}$
Магнитный поток при этом
$\Phi = N \pi r^{2}B = N \pi r^{2} \frac{2m}{e} \omega$
где $N = \frac{l}{2 \pi r}$ - число витков кольца. Если $\omega$ изменяется, то $B$ также изменяется, а также $\Phi$. Будет индуцироваться ЭДС и течь ток. Тогда
$I = N \pi r^{2} \frac{2m}{e} \omega /R$
Общий заряд, протекающий через баллистический гальванометр, когда кольцо остановлено, является
$ q = \frac{ N \pi r^{2} }{ \frac{2m}{e} \omega / R }$
Итак $\frac{e}{m} = \frac{ 2N \pi r^{2} \omega }{qR} = \frac{l \omega r}{qR}$
Катушка радиуса $r = 25 см$, содержащая $l = 500 м$ тонкого медного провода, вращается с угловой скоростью $\omega = 300 рад/с$ вокруг своей оси. Через скользящие контакты катушка подключена к баллистическому гальванометру. Общее сопротивление всей цепи $R = 21 Ом$. Найти удельный заряд носителей тока в меди, если при резком затормаживании катушки через гальванометр проходил заряд $q = 10 нКл$.
Решение:
Во вращающейся системе отсчета, основным эффектом является сила Кориолиса $2m \vec{v} \times \vec{ \omega}$
Эта неуравновешенная сила заставит изменяет магнитное поле так $\vec{B}$, что магнитная сила $e \vec{v} \times \vec{B}$ уравновешивает силу кориолиса.
Таким образом, $- \frac{e}{2m} \vec{B} = \vec{ \omega}$ или, $\vec{B} = - \frac{2m}{e} \vec{ \omega}$
Магнитный поток при этом
$\Phi = N \pi r^{2}B = N \pi r^{2} \frac{2m}{e} \omega$
где $N = \frac{l}{2 \pi r}$ - число витков кольца. Если $\omega$ изменяется, то $B$ также изменяется, а также $\Phi$. Будет индуцироваться ЭДС и течь ток. Тогда
$I = N \pi r^{2} \frac{2m}{e} \omega /R$
Общий заряд, протекающий через баллистический гальванометр, когда кольцо остановлено, является
$ q = \frac{ N \pi r^{2} }{ \frac{2m}{e} \omega / R }$
Итак $\frac{e}{m} = \frac{ 2N \pi r^{2} \omega }{qR} = \frac{l \omega r}{qR}$
