Sürtünmesiz, paralel ve iletken raylar, yatay düzlemle θ açısı yapacak şekilde eğik düzlem oluşturmaktadır. Rayların alt ucu bir R direnci ile bağlanmıştır. Kütlesi m, uzunluğu L olan iletken bir çubuk, raylar üzerinde serbest bırakıldığında kaymaya başlamaktadır. Bölgedeki düzgün manyetik alanın şiddeti B olup, yönü **düşey yukarı doğrudur**.

Çubuğun ulaştığı limit hızın (terminal hızın) büyüklüğü aşağıdakilerden hangisidir?

A) (mgR sinθ) / (B kare L kare)

B) (mgR cosθ) / (B kare L kare)

C) (mgR sinθ) / (B kare L kare cosθ)

D) (mgR sinθ) / (B kare L kare cos kare θ)

E) (mgR) / (B kare L kare sinθ)

Adım 1: Limit hızda, çubuğa etki eden net kuvvet sıfırdır. Yerçekimi kuvvetinin eğik düzlem üzerindeki bileşeni @@m*g*sin(θ)@@'dir.

Adım 2: Çubuk hareket ettikçe, manyetik alanda hareket eden bir iletken olduğu için bir gerilim (indüklenmiş EMF) oluşur. Bu gerilim, @@V = B*L*v@@ formülüyle bulunur, burada v limit hızdır. Bu gerilim, çubuk üzerinde bir akım @@I = V/R = (B*L*v)/R@@ oluşturur.

Adım 3: Oluşan akım, çubuğa manyetik alan tarafından bir kuvvet @@F_m = I*L*B = ((B*L*v)/R)*L*B = (B^2*L^2*v)/R@@ uygular. Limit hızda, yerçekimi kuvvetinin eğik düzlem üzerindeki bileşeni bu manyetik kuvvete eşit olur: @@m*g*sin(θ) = (B^2*L^2*v)/R@@. Bu denklemden v'yi çektiğimizde limit hız @@v = (m*g*R*sin(θ)) / (B^2*L^2)@@ bulunur.