В однородном магнитном поле с индукцией В = 0 1 Тл вращается с постоянной угловой скоростью ω = 50 рад/с вокруг вертикальной оси стержень длиной ℓ = 0

В
v
Fл
r
ℓ
ω
φ1
φ2
При вращении стержня (будем считать его металлическим) свободные электроны, пересекая линии индукции магнитного поля, испытывают действие силы Лоренца, и при этом смещаются, создавая внутри стержня электрическое поле.
При равновесии сила Лоренца уравновешивается силой электрического поля и на концах стержня возникает разность потенциалов ε.
На рисунке показан схематически этот процесс .
- угловая скорость вращения стержня,
- вектор скорости электрона, находящегося на расстоянии r от оси вращения,
- вектор индукции магнитного поля,
- вектор силы Лоренца (направление определено по правилу векторного произведения с учётом отрицательного знака заряда электрона)
- потенциалы концов стержня ()
Записываем условие равновесия сил () и выражаем напряжённость электрического поля Е.
(1)
– угловая скорость вращения, е – заряд электрона.
Далее используем интегральную связь между разностью потенциалов и напряжённостью
(2)
проверка размерности
Вычисление
Ответ: ЭДС индукции на концах стержня