Задача по физике Четыре одинаковые проволоки длины l каждая, связанные на концах шарнирами, образуют квадрат. Квадрат помещен в однородное магнитное поле индукции В, перпендикулярное его плоскости. Противоположные вершины проволочного квадрата растягивают до тех пор, пока он не превращается в прямой проводник. Какой заряд протечет при этом через гальванометр, соединенный последовательно с одной из проволок, если сопротивление каждой проволоки равно R/4?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно учитывать, что при растяжении проволоки квадрата до прямого проводника, его площадь уменьшится в 4 раза, а длина увеличится в 2 раза.

Так как проводники соединены на концах шарнирами, то сила, действующая на противоположные углы квадрата, равна F = qV, где q - заряд, V - скорость проводника.

Сопротивление всей цепи будет равно R = 4R/4 = R, так как проводники соединены параллельно.

С учетом закона Ома (U = IR), где U - падение напряжения, I - ток, R - сопротивление, можем представить силу F = qV = IR.

Таким образом, qV = IR.

После превращения квадрата в прямой проводник, его площадь составит l^2/2, а длина станет 2l, поэтому V = l.

Также из закона Ома следует, что R = ρ*l/S, где ρ - удельное сопротивление материала проводника, S - площадь поперечного сечения проводника.

Подставляем V = l и R = 4R/4 = ρ2l/(l^2/2) = 4ρ, получаем ql = 4ρIl.

Таким образом, q = 4ρ*I.

Ответ: через гальванометр пройдет заряд 4ρ*I.