Какая скорость движения проводника по шинам, которые находятся в однородном магнитном поле?

Две вертикальные металлические шины, замкнутые между собой с одной стороны резистором сопротивлением 4 мОм, находятся в однородном магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости шин и равен 50 мТл. Определите установившуюся скорость движения проводника длиной 40 см и массой 20 г по шинам без трения и нарушений контакта.

Решение.

Если бы магнитное поле отсутствовало,

рассматриваемый проводник под действием силы тяжести mg скользил бы по шинам вниз с ускорением свободного падения. При наличии магнитного поля в движущемся проводнике возникает индукционный ток. Но если бы проводник с током находится в магнитном поле, на него со стороны поля действует сила Ампера F_A. Для того чтобы проводник двигался равномерно, сила Ампера должна уравновешивать (компенсировать) силу тяжести (смотрите рисунок). Итак, если v – скорость установившегося движения проводника, то ЭДС индукции Ɛ_i = Blv, сила индукционного тока