Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
При поддержке
Тренировки Пробники Статистика Карточки Учебник Об экзамене Учительская
  • Тренажёр заданий ЕГЭ
  • Тренажёр ЕГЭ по Физике
  • Список заданий №23
  • Задание №23
  • Задание №95447 ЕГЭ Физике

    Условие задания #95447

    №23 по КИМ

    В однородном магнитном поле с вектором индукции магнитного поля B = 1  Тл перпендикулярно силовым линиям расположили установку, представленную на рисунке. Проводящий стержень равномерно движется по рельсам со скоростью v =5  м/с. Рельсы замкнуты на идеальную катушку индуктивности L = 2  мГн. Спустя длительное время по контуру протекает постоянный ток и энергия магнитного поля в катушке индуктивности равна W  = 40  мкДж. Чему равна длина стержня l  , если его сопротивление R = 5  Ом ? Сопротивлением рельсов и проводов пренебречь.

    Ответ

    Ответ:

    Решение

    ЭДС самоиндукции в катушке равна

           ΔI
ℰsi = − LΔt-,

    где ΔI  – изменение силы тока за время Δt  .
    Так как ток по условию постоянен, то ЭДС самоиндукции равен нулю.
    При движении стержня возникает ЭДС индукции за счёт уменьшения магнитного потока, вычисляемая по формуле:

    |ℰi|= Bvl,

    Т.к. стержень имеет сопротивление R  , а катушка не содержит активного сопротивления, то постоянный ток, протекающий по схеме равен:

       ℰsi+ |ℰi|  |ℰi|
I =---R--- = -R-

    Энергия катушки будет равна:

         L⋅I2   L⋅ℰ2   LB2v2l2
W  = -2--=  R2⋅i2-= --2R2--

    Отсюда

       ∘ ------  ∘ -------------
l =  2W-R2-=   2⋅40⋅10−6⋅52= 0,2 м
     LB2v2     2⋅10−3⋅12⋅52

    Примечание:
    Необходимо записывать формулу для ЭДС самоиндукции, чтобы обосновать, почему она равна нулю при движении стержня

    Ответ:

       ∘ 2W-R2-
l =  LB2v2-= 0,2 м

    Понятно ли решение?

    Похожие задания

    15
    Задание №26412Задание №68731Задание №87301Задание №32611Задание №51045Задание №26614Задание №72204Задание №28582Задание №86742Задание №32161Задание №31738Задание №28787Задание №28708Задание №28711Задание №27061
    Бесплатно

    Решай задачи ЕГЭ в приложении

    Скачивай наш Тренажер ЕГЭ на iPhone или Android и тренируйся в любое время и в любом месте!

    Саша — ассистент в телеграмме