Задание 25 ЕГЭ по физике · 71DCC4
Заряд на конденсаторе в кольце
Кольцо диаметром D=11 см из тонкой медной проволоки и конденсатор с электрической ёмкостью C=2,5 мкФ соединены параллельно. Кольцо помещается в однородное магнитное поле, равномерно изменяющееся со скоростью ΔB Δt =2 Tл/c. Вектор индукции магнитного поля направлен вдоль оси кольца. Найдите заряд, образующийся на конденсаторе.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Поскольку вектор магнитной индукции направлен вдоль оси кольца, он перпендикулярен плоскости кольца. Поэтому магнитный поток через кольцо равен произведению индукции на площадь кольца.
Φ=BS
Площадь кольца выражаем через его диаметр. Переведём диаметр в единицы СИ: D=0,11 м.
S=πD24=π(0,11)24≈9,50⋅10−3 м2
По закону электромагнитной индукции модуль ЭДС индукции равен скорости изменения магнитного потока.
E=ΔΦΔt=SΔBΔt≈9,50⋅10−3⋅2≈1,90⋅10−2 В
Так как кольцо и конденсатор соединены параллельно, напряжение на конденсаторе равно ЭДС индукции. Заряд конденсатора определяем по формуле q=CU.
q=CE=2,5⋅10−6⋅1,90⋅10−2≈4,75⋅10−8 Кл
Φ=BS
Площадь кольца выражаем через его диаметр. Переведём диаметр в единицы СИ: D=0,11 м.
S=πD24=π(0,11)24≈9,50⋅10−3 м2
По закону электромагнитной индукции модуль ЭДС индукции равен скорости изменения магнитного потока.
E=ΔΦΔt=SΔBΔt≈9,50⋅10−3⋅2≈1,90⋅10−2 В
Так как кольцо и конденсатор соединены параллельно, напряжение на конденсаторе равно ЭДС индукции. Заряд конденсатора определяем по формуле q=CU.
q=CE=2,5⋅10−6⋅1,90⋅10−2≈4,75⋅10−8 Кл
Пример ответа
q ≈ 4,8 · 10−8 Кл
Источник: Открытый банк ФИПИ 71DCC4
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.