Επαγωγή με γωνία.

Στο παρακάτω σχήμα οι αγωγοί xx΄ και ψψ΄ είναι παράλληλοι χωρίς ωμική αντίσταση βρίσκονται πάνω στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο ενώ απέχουν μεταξύ τους απόσταση L=1m. Συνδέουμε τα άκρα x και ψ με ωμική αντίσταση R₁=4Ω και πάνω στους παράλληλους αγωγούς τοποθετούμε αγωγό μάζας m=√3 kg  μήκους L=1m  και ωμικής αντίστασης R=2Ω που μπορεί να κινείται χωρίς τριβές. Ασκούμε στον αρχικά ακίνητο αγωγό κατάλληλη οριζόντια δύναμη F  έτσι ώστε να κινείται συνεχώς πάνω στους άπειρους αγωγούς με σταθερή επιτάχυνση α=2m/s². Όλοι οι αγωγοί βρίσκονται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=2Τ που σχηματίζει γωνία φ=30^ο με το οριζόντιο επίπεδο που βρίσκονται όλοι οι αγωγοί όπως στο παρακάτω σχήμα

Να βρεθούν:

α) Η χρονική στιγμή που η ράβδος ΚΛ είναι έτοιμη να απογειωθεί.

β) Ολοι οι ρυθμοί μεταβολής της ενέργειας και να αποδειχθεί η αρχή διατήρησης της ενέργειας με την μορφή ισχύων για όλο το σύστημα την στιγμή που η ράβδος είναι έτοιμη να απογειωθεί.

Την στιγμή που η ράβδος είναι έτοιμη να απογειωθεί η δύναμη F μηδενίζεται ακαριαία.

γ)Πόσο  θερμότητα θα παραχθεί από την στιγμή που μηδενίστηκε η δύναμη μέχρι να σταματήσει να κινείται  η ράβδος .

*δ) Το φορτίο που συνολικά μετακινήθηκε από την στιγμή t=0 και μέχρι να σταματήσει η ράβδος.

*Mόνο για καθηγητές.

ΑΠΑΝΤΗΣΗ