Zadanie 5.4 — Magnetyzm · Matura 2023, poziom Rozszerzony

Dwa miedziane pręty ułożono równolegle w płaszczyźnie poziomej. Do końców obu tych
prętów podłączono oporniki o oporach elektrycznych $R_1$ = 3 Ω oraz $R_2$ = 6 Ω. Odległość pomiędzy tymi prętami była równa $d=0,4m$. Na prętach położono miedzianą poprzeczkę, a całość umieszczono w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji $B=0,2T$. Wektor $\vec{B}$ indukcji magnetycznej tego pola był zwrócony prostopadle za płaszczyznę rysunku (zwrot pola oznaczono symbolem ⊗). Do poprzeczki przyłożono poziomą siłę $\vec{F}$, w wyniku czego zaczęła się ona poruszać w prawo i po pewnym czasie osiągnęła stałą prędkość o wartości $v=1,5m/s$ (zobacz rysunek 1.).
Przyjmij, że poprzeczka przesuwa się po prętach bez tarcia. Pomiń opór elektryczny poprzeczki i prętów oraz opór elektryczny na styku prętów i poprzeczki. Pomiń pole magnetyczne wytworzone przez prąd płynący w obwodzie. Końce poprzeczki wystają poza pręty.