Номер 2, страница 110 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 3. Магнитное поле. Параграф 19. Электродвижущая сила. Задания и упражнения - номер 2, страница 110.

Условие.

2. Прямолинейный проводник движется в магнитном поле (рис. 116). Возникает ли на его концах ЭДС?

Рис. 116

Решение.

Решение

ЭДС (электродвижущая сила) индукции в прямолинейном проводнике, движущемся в магнитном поле, возникает, когда на свободные заряды внутри проводника действует сила Лоренца, заставляя их перемещаться к одному из концов проводника. Величина этой ЭДС определяется по формуле:

$\mathcal{E} = B \cdot v \cdot l \cdot \sin(\alpha)$

где:
$\mathcal{E}$ – ЭДС индукции,
$\text{B}$ – модуль вектора магнитной индукции,
$\text{v}$ – скорость движения проводника,
$\text{l}$ – длина активной части проводника,
$\alpha$ – угол между вектором магнитной индукции $\vec{B}$ и вектором скорости $\vec{v}$.

Из рисунка 116 следует, что вектор скорости проводника $\vec{v}$ параллелен вектору магнитной индукции $\vec{B}$ и направлен в ту же сторону. Следовательно, угол $\alpha$ между этими векторами равен нулю ($\alpha = 0^\circ$).

Синус нуля равен нулю: $\sin(0^\circ) = 0$. Подставив это значение в формулу для ЭДС, получим:

$\mathcal{E} = B \cdot v \cdot l \cdot \sin(0^\circ) = B \cdot v \cdot l \cdot 0 = 0$

Физически это означает, что магнитная составляющая силы Лоренца, действующая на свободные заряды в проводнике, равна нулю, так как она определяется векторным произведением $\vec{F}_L = q(\vec{v} \times \vec{B})$. Векторное произведение параллельных векторов равно нулю, поэтому сила, разделяющая заряды, отсутствует. Для возникновения ЭДС проводник должен пересекать линии магнитной индукции, а в данном случае он движется вдоль них.

Ответ: Нет, ЭДС на концах проводника не возникает, так как проводник движется параллельно линиям магнитной индукции.