Μια πτώση ενός πλαισίου σε ΟΜΠ

 

Ένα τετράγωνο ομογενές και ισοπαχές μεταλλικό πλαίσιο ΑΒΓΔ συγκρατείται στην θέση (1), στα όρια ενός ομογενούς οριζόντιου μαγνητικού πεδίου, κάθετου στο επίπεδο της σελίδας. Κάποια στιγμή αφήνεται να πέσει κατακόρυφα, οπότε μετά από λίγο περνά από την θέση (2) του σχήματος, έχοντας μετακινηθεί κατά y, έχοντας ταχύτητα και επιτάχυνση με μέτρα υ και α.

i)  Να εξηγήσετε  γιατί στην θέση (2) το πλαίσιο διαρρέεται από ρεύμα. Να σημειώσετε στο σχήμα, την φορά της έντασης του ρεύματος, δίνοντας σύντομη επεξήγηση.

ii) Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές ή λανθασμένες.

α)   Η ταχύτητα στη θέση (2) έχει μέτρο υ=√2gy

β)   Η επιτάχυνση α στην θέση (2), έχει φορά προς τα πάνω.

γ)   Η ηλεκτρική ενέργεια που εμφανίζεται στο πλαίσιο, μεταξύ των θέσεων (1) και (2) είναι ίση με mgy.

δ)   Στην πλευρά ΒΓ του πλαισίου ασκείται δύναμη Laplace οριζόντια, ίσου μέτρου με την αντίστοιχη  δύναμη που ασκείται στην πλευρά ΓΔ.

iii) Αν τη στιγμή που το πλαίσιο περνά από την θέση (2), αναπτύσσεται πάνω του ΗΕΔ Ε=0,4V, τότε:

α) Η τάση V_ΔΓ είναι ίση:

  a)  V_ΔΓ =0V,   b) V_ΔΓ =0,3V,    c) V_ΔΓ =0,4V,  d) άλλη τιμή,

β) Η τάση V_ΔΓ είναι ίση:

a)  V_ΒΓ =-0,1V,   b) V_ΒΓ =0V,    c) V_ΒΓ =0,1V,   d) V_BΓ =0,3V,

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

ή

 Μια πτώση ενός πλαισίου σε ΟΜΠ

 Μια πτώση ενός πλαισίου σε ΟΜΠ