Тема . №14 Электродинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
.04 Электромагнитная индукция
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №14 электродинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#50541

Медная перемычка в момент времени t0 = 0 с начинает двигаться со скоростью 2 м/с по параллельным горизонтальным проводящим рельсам, к концам которых подсоединён резистор сопротивлением 10 Ом (см. рис.). Вся система находится в вертикальном однородном магнитном поле. Сопротивление перемычки и рельсов пренебрежимо мало, перемычка всё время расположена перпендикулярно рельсам. Поток Ф вектора магнитной индукции через контур, образованный перемычкой, рельсами и резистором, изменяется с течением времени t так, как показано на графике.

PIC

Используя график, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.

1) К моменту времени t = 5 с изменение магнитного потока через контур равно 1,6 Вб.

2) Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, равен 0,32 В.

3) Индукционный ток в перемычке течёт в направлении от точки C к точке D.

4) Сила индукционного тока, текущего в перемычке, равна 32 мА.

5) Для поддержания движения перемычки к ней прикладывают силу, проекция которой на направление рельсов равна 0,2 мН.

Показать ответ и решение

1) В ерно
Изменение потока равно

ΔΦ = Φ2− Φ1 = 2,0 В б− 0,4 Вб =1,6 Вб.

2) Верно
Модуль ЭДС индукции равен:

    ||   ||  ||     ||
ℰi = ||Δ-Φ||= ||1,6-Вб||= 0,32 В
     Δt      5 с

3) Неверно
При перемещении проводника происходит изменение магнитного потока в контуре, значит, по закону Ленца, в контуре будет возникать индукционный ток, препятствующий изменению магнитного потока, которым он вызван. Вектор магнитной индукции индукционного тока Bi  направлен противоположно вектору B  (так как магнитный поток увеличивается). По правилу правой руки направим большой палец по направлению Bi  , а 4 согнутых пальца покажут направление индукционного тока, то есть ток течёт от точки D  к точке C  .
4) В ерно
Сила индукционного тока по закону Ома:

    ℰ   0,32 В
I = Ri= -10 В-= 32 м А.

5) Неверно
По перемычке протекает индукционный ток она находится в магнитном поле, значит, на перемычку будет действовать тормозящая сила Ампера. Движение перемычки будет равномерным, если прикладываемая сила будет равна силе Ампера, которая вычисляется по формуле:

F = FA = IBl,

где I  – сила тока через проводник, B  – модуль вектора магнитной индукции, l  – длина проводника.
Домножим и поделим это выражение справа на скорость движения перемычки:

       Δx    B ΔS
   IBl Δt-  I-Δt--
F =---v-- = --v---.

Изменение магнитного потока равно:

Δ Φ= B ΔS,

тогда

ℰi = BΔS-,
      Δt

откуда

    Iℰi  32 мА⋅0,32 В
F = -v-= ----2 м/с---= 5,12 мН
Ответ: 124

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!