Задание 12 ЕГЭ по физике · задача 4B574A
|
|
Прямоугольный контур, образованный двумя рельсами и двумя перемычками, находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура (см. рисунок). Правая перемычка скользит по рельсам, сохраняя надёжный контакт с ними. Левая перемычка неподвижна. Известны величины: индукция магнитного поля В = 0,1 T л; расстояние между рельсами l = 10 см; скорость движения правой перемычки υ = 2 м/ c ; сила индукционного тока в контуре i инд = 10 мА. Каково сопротивление левой перемычки R ? Сопротивлением рельсов и правой перемычки пренебречь.
Показать ответ и разбор
Ответ: 2 Ом
Разбор
При движении перемычки меняется площадь контура, а значит и магнитный поток — возникает ЭДС индукции:
$\varepsilon = Bl\upsilon$.
Подставляем $B = 0{,}1$ Тл, $l = 0{,}1$ м, $\upsilon = 2$ м/с:
$\varepsilon = 0{,}1\cdot 0{,}1\cdot 2 = 0{,}02$ В.
Сопротивлением рельсов и правой перемычки пренебрегаем, всё сопротивление контура — это $R$ левой перемычки. По закону Ома $i = \dfrac{\varepsilon}{R}$, откуда $R = \dfrac{\varepsilon}{i}$.
При $i = 10$ мА $= 0{,}01$ А: $R = \dfrac{0{,}02}{0{,}01} = 2$ Ом.
$\varepsilon = Bl\upsilon$.
Подставляем $B = 0{,}1$ Тл, $l = 0{,}1$ м, $\upsilon = 2$ м/с:
$\varepsilon = 0{,}1\cdot 0{,}1\cdot 2 = 0{,}02$ В.
Сопротивлением рельсов и правой перемычки пренебрегаем, всё сопротивление контура — это $R$ левой перемычки. По закону Ома $i = \dfrac{\varepsilon}{R}$, откуда $R = \dfrac{\varepsilon}{i}$.
При $i = 10$ мА $= 0{,}01$ А: $R = \dfrac{0{,}02}{0{,}01} = 2$ Ом.