Какой будет заряд, проходящий по проводнику, если окружной проводник в однородном магнитном поле с индукцией

Капля

45

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Лоренца, который описывает взаимодействие между заряженной частицей и магнитным полем.

Сначала давайте рассмотрим ситуацию до превращения проводника в квадрат. Пусть заряд, проходящий по проводнику, равен Q.

Сила Лоренца, действующая на этот заряд, будет равна \( F = QvB \), где v - скорость движения заряда и B - индукция магнитного поля.

Известно, что плоскость квадрата перпендикулярна вектору B. Таким образом, скорость заряда будет перпендикулярной плоскости квадрата, а значит, направление движения заряда будет изменяться, но его скорость останется постоянной. Это означает, что модуль силы Лоренца останется неизменным. Таким образом, модуль заряда Q останется неизменным после превращения проводника в квадрат.

Теперь рассмотрим новую ситуацию после превращения проводника в квадрат. При превращении, длина проводника уменьшится в \(\sqrt{2}\) раза, а значит, его сопротивление увеличится в \(2\) раза.

По закону Ома, сила тока равна \( I = \frac{U}{R} \), где U - напряжение на проводнике, а R - его сопротивление.

Мы можем заметить, что напряжение на проводнике останется неизменным, так как заряд Q не изменился. Сопротивление R увеличилось в 2 раза. Следовательно, ток I уменьшился в 2 раза.

Итак, заряд, проходящий по проводнику после превращения, будет равен \( \frac{Q}{2} \).

Таким образом, заряд, проходящий по проводнику после превращения его в квадрат, будет равен \(\frac{Q}{2}\).