Spannung und Induktion bei Wagen auf Fahrbahn: Spannung zwischen Anschlüssen?

Hallo, ich bräuchte Hilfe bei einer Aufgabe in Physik zu Induktion und Spannung.

Die Aufgabe lautet:

Auf einer horizontaler Fahrbahn befindet sich ein Wagen, der am rechten Endw einen Positionspfeil trägt. Auf dem Wagen ist ein rechteckiger Drahtrahmen (eine Windung) mit der Länge a = 0.80 m und Höhe b = 0.40 m montiert. Senkrecht, zur Rahmenebene befindet sich ein räumlich begrenztes homogenes Magnetfeld der Flussdichte B = 0,2T

A) Das Magnetfeld ist zeitlich konstant. Der Wagen passiert zum Zeitpunkt t= 0 s den Punkt 0 und bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit von 0 nach E.

Erklären Sie, weshalb zwischen den Anschlüssen A und B eine Spannung abgegriffen werden kann.

B) Die Anschlüsse A und B werden nun leitend verbunden. Der Wagen bewegt sich von 0 aus zunächst gleichförmig nach rechts.

Erkläre, wieso er gebremst wird, sobald Drahtrahmen in das Magnetfeld einzutauchen beginnt.

Danke für die Hilfe im Vorraus!

Answer 1

[Alvin170]

A) Im Draht findet eine Zunahme der Magnetfeldstärke (allg. Magnetfeldänderung) statt. Durch die konstante Annäherung erhöht sich die Magnetfeldstärke auch konstant. Dadurch wirken Lorenzkräfte auf die Elektronen im Metallgitter. Sie treiben Letztere in eine Richtung an (siehe UVW-Regel) und dadurch entsteht eine INDUKTIONSSPANNUNG.

B) Durch das Eintauchen in das Magnetfeld entsteht wieder eine INDUKTIONSSPANNUNG und, da der Stromkreis geschlossen ist, auch ein INDUKTIONSSTROM. Dieser bildet nach Lenz selbst ein Magnetfeld aus, das der Ursache der Entstehung des INDUKTIONSSTROMS entgegenwirkt. Das bedeutet, dass sich gleichnamige Pole gegenüberstehen und es zur Abstoßung und somit der Abbremsung kommt.