Ημέρα: 20 Οκτωβρίου 2019

Ένας λεπτός μεταλλικός δίσκος ακτίνας r = 0,2m, μπορεί να περιστρέφεται σε κατακόρυφο επίπεδο, γύρω από ακλόνητο οριζόντιο άξονα περιστροφής που διέρχεται από το κέντρο του Ο. Τοποθετούμε μια λεκάνη με υδράργυρο κάτω από το δίσκο, έτσι ώστε το κατώτατο σημείο Α του δίσκου να εφάπτεται στην επιφάνεια υδραργύρου. Συνδέουμε με καλώδια τους πόλους μιας μπαταρίας, ΗΕΔ Ε = 6V και μηδενικής εσωτερικής αντίστασης, στον άξονα του δίσκου και την επιφάνεια του υδραργύρου, όπως στο παραπάνω σχήμα. Με έναν ισχυρό πεταλοειδή μαγνήτη μπορούμε να δημιουργήσουμε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης μέτρου Β = 2Τ και ύψους h = r από την επιφάνεια του υδραργύρου. Όταν κλείσουμε το διακόπτη Δ, θα παρατηρήσουμε ότι o δίσκος περιστρέφεται.
α) Μπορείτε να εξηγήσετε γιατί περιστρέφεται ο δίσκος;

Συνέχεια (Pdf)

Σχόλιο: Οι “ειδικοί” του Υπουργείου Παιδείας, αποφάσισαν ότι η ΗΕΔ από περιστροφή είναι ΕΚΤΟΣ ΥΛΗΣ…

Πάνω στον οριζόντιο πάγκο του εργαστηρίου βρίσκεται ένα τετράγωνο συρμάτινο πλαίσιο Π πλευράς α = 1m, που παρουσιάζει αντίσταση ανά μονάδα μήκους R^*=0,5Ω/m. Στο χώρο έχουμε δημιουργήσει κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο, με φορά προς τα πάνω, η ένταση του οποίου έχει χρονικά μεταβλητή αλγεβρική τιμή, έτσι ώστε στο πλαίσιο να δημιουργείται επίσης χρονικά μεταβλητή ΗΕΔ επαγωγής, σύμφωνα με το διπλανό διάγραμμα.
α) Να προσδιοριστεί η φορά του επαγωγικού ρεύματος, θεωρώντας ότι το εμβαδικό διάνυσμα έχει φορά προς τα πάνω.
β) Βρείτε τη μέση ΗΕΔ που αναπτύσσεται στο πλαίσιο από 0 ως 12s.
γ) Πόσα ηλεκτρόνια πέρασαν από μια διατομή του πλαισίου από 0 ως 12s;
δ) Βρείτε τη συνάρτηση Ε_επ =f(t).
Δίνεται το φορτίο του ηλεκτρονίου q_e = 1,6.10^-19C.

Απάντηση (Pdf)