Попытки решения, как я его придумала.
Известно из условия:
Из условия равенства нулю дивергенции - это я не сама.
Радиальная часть поля, направленная к оси, вызывает силу Лоренца, действующую на каждый электрон, и, следовательно, ток в кольце, направленные против часовой стрелки. Если известна сила тока
, то сила Ампера, действующая на кольцо, направлена вверх и равна:
здесь
- площадь кольца.
ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в кольце при падении, определяется:
Сила тока
Сила Ампера при падении с установившейся скоростью равна
.
Отсюда
Всё в целом сходится. И нет необходимости в анализе энергетики. Силовая схема намного понятнее, если, конечно, кто-нибудь объяснить необходимость и значение радиальной компоненты магнитного поля.