Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen ($\to \backslash rightarrow$ LINK)

1. Die Ladungen $qq$ werden zusammen mit der Leiterschleife mit der Geschwindigkeit $vv$ von links nach rechts bewegt.

2. Sie erfahren dadurch eine Kraft $F_{Lorentz}F\_\{Lorentz\}$.

3. Die Einzelladungen $qq$ werden dadurch innerhalb der Leiterschleife verschoben und bilden an sich konzentrierenden Punkten verschiedene positive wie negative Summenladungen $QQ$ aus.

4. Es entsteht dadurch ein elektrisches Potential zwischen zwei definierten Punkten.

5. Dieses anliegende Potential kann am Voltmeter als elektrische (induzierte) Spannung $U_{ind}U\_\{ind\}$ abgegriffen und gemessen werden.

• Es gilt die uns bekannte Formel: $U_{ind}=-B\cdot {\displaystyle \frac{\text{∆}A}{\text{∆}t}}=-B\cdot {\displaystyle \frac{l\cdot \text{∆}x}{\text{∆}t}}U\_\{ind\}=\; -B\backslash cdot\{\backslash dfrac\{∆A\}\{∆t\}\}=\; -B\backslash cdot\{\backslash dfrac\{l\backslash cdot\{∆x\}\}\{∆t\}\}$

• Wir hatten in der Aufgabenstellung beschrieben, dass $BB$, die Länge $ll$ der Leiterschleife, also auch die Geschwindigkeit $vv$ konstant sind.

• Geschwindigkeit $v=v=$ Weg pro Zeit $==$ ${\displaystyle \frac{\text{∆}x}{\text{∆}t}}\backslash dfrac\{∆x\}\{∆t\}$, wobei $\text{∆}x∆x$ die Änderung der Eintauchtiefe im Magnetfeld darstellt.

• Schauen wir uns die einzelnen Phasen des Vorganges genau an,

  • . . . so liegen Schritt $11$ und $1a1a$ außerhalb des Magnetfeldes ($\to B=0\backslash rightarrow\; B\; =\; 0$).

  • . . . in Schritt $33$, also der Bewegung der vollständig eingetauchten Leiterschleife, findet keine Änderung von $\text{∆}x∆x$ statt ($\to \text{∆}x=0\backslash rightarrow\; ∆x\; =\; 0$).

• In all diesen Fällen ($1,1a,31,\; 1a,\; 3$) ergibt sich demnach, dass auch $U_{ind}=0U\_\{ind\}=0$ sein muß! Lediglich für $22$ und $44$ ist $\text{∆}x\mathrm{\ne }0∆x\ne 0$ somit auch $$$U_{ind}\mathrm{\ne }0U\_\{ind\}\ne 0$.

• Nachdem nun alle Variablen entweder konstant $\mathrm{\ne }0\ne 0$ oder $=0=0$ sind, muß auch das Ergebnis $U_{ind}U\_\{ind\}$ entweder konstant $\mathrm{\ne }0\ne 0$ oder $=0=0$ sein. Eine Konstante ist im $x\mathrm{/}yx/y$ Koordinatensystem eine waagerechte Linie, ob nun oberhalb, unterhalb oder gleich der Nulllinie.

1. Wir gehen von der uns bekannten Formel aus: $U_{ind}=-B\cdot {\displaystyle \frac{\text{∆}A}{\text{∆}t}}=-B\cdot {\displaystyle \frac{l\cdot \text{∆}x}{\text{∆}t}}U\_\{ind\}=\; -B\backslash cdot\{\backslash dfrac\{∆A\}\{∆t\}\}=\; -B\backslash cdot\{\backslash dfrac\{l\backslash cdot\{∆x\}\}\{∆t\}\}$

2. Wir stellen nach der gesuchten Größe um: $B={\displaystyle \frac{-U_{ind}\cdot \text{∆}t}{l\cdot \text{∆}x}}B=\backslash dfrac\{-U\_\{ind\}\backslash cdot\{∆t\}\}\{l\backslash cdot\{∆x\}\}$

3. Wir passen die gegebenen Größen den Grundeinheiten an . . .

   • $-60\text{µ}V=-\mathrm{0,00006}V-60\; \mu V=-0\{,\}00006V$

   • $1cm=\mathrm{0,01}m1\; cm\; =\; 0\{,\}01m$ und $3cm=\mathrm{0,03}m3\; cm\; =\; 0\{,\}03m$

4. Wir setzen ein: $B={\displaystyle \frac{-(-\mathrm{0,00006}V)\cdot 1s}{\mathrm{0,03}m\cdot \mathrm{0,01}m}}=\mathrm{0,2}TB=\backslash dfrac\{-(-0\{,\}00006V)\backslash cdot\{1s\}\}\{0\{,\}03m\backslash cdot\{0\{,\}01m\}\}=0\{,\}2T$