Sbarrette libere, velocità limite e bilancio energetico

Esercizio 1

Due binari conduttori verticali, a distanza $\ell =25\mathrm{cm}$, sono collegati in alto da un resistore $R=0,20\mathrm{\Omega }$ e si trovano in un campo magnetico orizzontale uniforme $B=0,40\mathrm{T}$, perpendicolare al piano dei binari. Una sbarretta orizzontale di massa $m=20\mathrm{g}$ viene lasciata cadere da ferma e scivola lungo i binari, restando in contatto con essi. Attriti e resistenze di binari e sbarretta sono trascurabili. Si usi $g=9,81m/{\mathrm{s}}^2$.

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Esercizio 2

Due binari conduttori paralleli, a distanza $\ell =50\mathrm{cm}$, sono inclinati di $30^{\circ }$ rispetto all’orizzontale e collegati in basso da un resistore $R=0,45\mathrm{\Omega }$. Il campo magnetico è uniforme, vale $0,60\mathrm{T}$ ed è perpendicolare al piano dei binari. Una sbarretta di massa $40\mathrm{g}$, perpendicolare ai binari, scivola senza attrito lungo di essi partendo da ferma. Le resistenze di binari e sbarretta sono trascurabili. Si usi $g=9,81m/{\mathrm{s}}^2$. Calcola la velocità limite, la corrente a velocità limite e la potenza dissipata nel resistore.

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Esercizio 3

Su due binari orizzontali, a distanza $\ell =40\mathrm{cm}$ e chiusi da un resistore $R=0,25\mathrm{\Omega }$, una sbarretta di massa $m=50\mathrm{g}$ viene lanciata con velocità $v_0=4,0m/s$ e poi lasciata libera. Il campo magnetico è uniforme, vale $0,50\mathrm{T}$ ed è perpendicolare al piano dei binari. Attriti e resistenze di binari e sbarretta sono trascurabili.

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