Η επιτάχυνση του αγωγού με σταθερή την δύναμη

 

Ο αγωγός ΑΓ του σχήματος μάζας m, μπορεί να κινείται οριζόντια σε επαφή με δύο οριζόντιους μεταλλικούς αγωγούς, χωρίς τριβές, οι οποίοι δεν εμφανίζουν αντίσταση και που στα άκρα τους x,y συνδέεται  ένας αντιστάτης. Το σύστημα βρίσκεται μέσα σε ένα ομογενές κατακόρυφο μαγνητικό πεδίο, έντασης Β και ο αγωγός ηρεμεί. Κάποια στιγμή t_ο=0 ασκούμε στον αγωγό μια σταθερή οριζόντια δύναμη F, οπότε επιταχύνεται προς τα δεξιά.

i) Να εξηγήσετε γιατί ο αντιστάτης διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, κατά την κίνηση του αγωγού ΑΓ.

ii) Η επιτάχυνση του αγωγού κάποια στιγμή t₁>0 έχει μέτρο:

α)  α₁ < F/m,        β) α₁ = F/m,        γ) α₁ > F/m.

iii) Κάποια επόμενη χρονική στιγμή t₂ >t₁, ο αγωγός ΑΓ έχει επιτάχυνση α₂, με μέτρο:

α)  α₂ < α₁,          β)  α₂ = α₁,         γ)  α₂ > α₁.

iv) Αν από τη στιγμή t₁ μέχρι τη στιγμή t₂ ο αγωγός διανύει απόσταση d, τότε η θερμότητα που παράγεται στον αντιστάτη R (η ράβδος ΑΓ δεν παρουσιάζει αντίσταση) είναι:

α) Q_θ < F∙d,       β) Q_θ = F∙d,      γ) Q_θ > F∙d.

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

ή