(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

Ein Experiment im Labor beinhaltet die Bewegung einer geraden leitenden Stange mit der Masse m und der Länge L, die gleichmäßig auf parallelen Schienen gleitet, die durch einen Abstand d getrennt sind, in einem Bereich mit einem gleichmäßigen magnetischen Feld B, das senkrecht zur Fläche der Schienen steht. Die Stange hat einen Reibungskoeffizienten µ zwischen ihr und den Schienen. Anfangs befindet sich die Stange in Ruhe relativ zu den Schienen und ist mit einem externen Stromkreis verbunden, wobei ein geschlossener Stromkreis gebildet wird. Basierend auf den gegebenen Informationen beantworte die folgenden Punkte: a) Finde einen Ausdruck für die induzierte elektromotorische Kraft (ε) in der Stange, unter Berücksichtigung des Faradayschen Gesetzes. b) Bestimme die auf die Stange wirkende Reibungskraft und finde den Ausdruck dieser Kraft in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Stange (v) und den bereitgestellten Informationen. c) Berechne die terminale Geschwindigkeit der Stange in dem Moment, in dem die induzierte elektromotorische Kraft gleich der Reibungskraft ist.