Задание 25 ЕГЭ по физике · 67E72E
Индукция магнитного поля
По П-образному проводнику acdb постоянного сечения скользит со скоростью
медная перемычка ab длиной l из того же материала и такого же сечения. Проводники, образующие контур, помещены в постоянное однородное магнитное поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости проводников (см. рисунок). Какова индукция магнитного поля B, если в тот момент, когда ab = ac, разность потенциалов между точками a и b равна U? Сопротивление между проводниками в точках контакта пренебрежимо мало, а сопротивление проводов велико.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Обозначим сопротивление участка провода длиной l через R. В момент, когда ab=ac, длина каждого из четырёх участков контура равна l: ac, cd, db и ab. Поэтому сопротивление всей цепи равно
Rобщ=4R
При движении перемычки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции:
ε=Blv
Сила индукционного тока в замкнутом контуре определяется законом Ома:
I=εRобщ=Blv4R
Разность потенциалов между концами перемычки равна ЭДС индукции за вычетом падения напряжения на сопротивлении самой перемычки:
U=ε−IR
Подставим выражения для ЭДС и силы тока:
U=Blv−Blv4RR=34Blv
Отсюда индукция магнитного поля равна:
B=4U3lv
Rобщ=4R
При движении перемычки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции:
ε=Blv
Сила индукционного тока в замкнутом контуре определяется законом Ома:
I=εRобщ=Blv4R
Разность потенциалов между концами перемычки равна ЭДС индукции за вычетом падения напряжения на сопротивлении самой перемычки:
U=ε−IR
Подставим выражения для ЭДС и силы тока:
U=Blv−Blv4RR=34Blv
Отсюда индукция магнитного поля равна:
B=4U3lv
Пример ответа
B = 4U/3lv
Источник: Открытый банк ФИПИ 67E72E
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C
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.