Условие
11.2.14∗. На непроводящем кольце массы
Решение
Изменение магнитного поля в кольце должно создавать индуцированный ток, но кольцо у нас непроводящее. Вместо этого на кольце равномерно распределен заряд и оно способно свободно вращаться. Поэтому вместо индуцированного тока у нас появляется вращательное движение кольца как единого проводника.
Возникающая ЭДС индукции в кольце:
Эта ЭДС приводит к циркуляции электрического поля, которое, в свою очередь, действует на заряд кольца, сообщая ему момент вращения.
Поток магнитной индукции:
поскольку поле пронизывает только область радиуса
Заряды на кольце испытывают действие электродвижущей силы. Величина циркуляции электрического поля:
Сила, действующая на кольцо со стороны электрического поля:
Соответственно момент силы:
Подставим выражение для ЭДС:
Запишем основное уравнение вращательного движения:
где
Разделим переменные и проинтегрируем (индукция магнитного поля меняется от
Отсюда:
Поскольку
Ответ
Не изменится.