Задание 12 ЕГЭ по физике · 2A7726
Ток в движущихся проводниках
На горизонтальном столе лежат два параллельных друг другу рельса: a и b, замкнутых двумя одинаковыми металлическими проводниками: AC и ED (см. рисунок). Вся система проводников находится в однородном магнитном поле, направленном вертикально вниз. Модуль индукции магнитного поля равен В, расстояние между рельсами l, скорости проводников <?xml:namespace prefix = m ns = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" />υ1 и υ2, сопротивление каждого из проводников R. Какова сила тока в цепи? Сопротивлением рельсов пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При движении проводника длиной l в магнитном поле с индукцией B возникает ЭДС движения.
E1=Blv1,E2=Blv2
Проводники движутся в противоположные стороны, поэтому площадь контура увеличивается. Магнитный поток через контур возрастает по модулю. Согласно правилу Ленца, возникающий ток противодействует увеличению магнитного потока.
Направления токов в обоих подвижных проводниках согласованы: в левом проводнике ток направлен вниз, а в правом — вверх. Поэтому ЭДС складываются.
E=E1+E2=Bl(v1+v2)
Рельсы имеют пренебрежимо малое сопротивление, поэтому общее сопротивление цепи складывается из сопротивлений двух проводников.
Rобщ=2R
По закону Ома для полной цепи находим силу тока.
I=ERобщ=Bl(v1+v2)2R
E1=Blv1,E2=Blv2
Проводники движутся в противоположные стороны, поэтому площадь контура увеличивается. Магнитный поток через контур возрастает по модулю. Согласно правилу Ленца, возникающий ток противодействует увеличению магнитного потока.
Направления токов в обоих подвижных проводниках согласованы: в левом проводнике ток направлен вниз, а в правом — вверх. Поэтому ЭДС складываются.
E=E1+E2=Bl(v1+v2)
Рельсы имеют пренебрежимо малое сопротивление, поэтому общее сопротивление цепи складывается из сопротивлений двух проводников.
Rобщ=2R
По закону Ома для полной цепи находим силу тока.
I=ERобщ=Bl(v1+v2)2R
Пример ответа
Сила тока в цепи равна I=(Bl(v1+v2))/2R; ток направлен вниз в проводнике AC и вверх в проводнике ED.
Источник: Открытый банк ФИПИ 2A7726
Похожие задания
12На рисунке показан график зависимости магнитного потока, пронизывающего контур, от времени. На каком из…Закон электромагнитной индукции · 04487F12Электрическая цепь, состоящая из прямолинейных проводников (1 – 2, 2 – 3, 3 – 4) и источника постоянного…Сила Ампера на проводнике · 06310E12На рисунке приведён график зависимости силы тока I от времени t в электрической цепи, индуктивность которой…ЭДС самоиндукции по графику тока · 0C01C812На рисунке приведён график зависимости силы тока I в катушке от времени t. Индуктивность катушки равна 0,8…ЭДС самоиндукции катушки · 0C5C8C12На рисунке показаны сечения двух параллельных прямых длинных проводников и направления токов в них. Сила тока…Направление магнитного поля · 0EDD8112В катушке индуктивностью 1 мГн сила тока в течение 0,1 с равномерно возрастает от 0 до некоторого конечного…Конечный ток в катушке · 159D34
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.