Задание 12 ЕГЭ по физике · задача A704AD
По параллельным проводникам bc и ad, находящимся в магнитном поле с индукцией В = 0,4 Тл, со скоростью υ = 1 м/с скользит проводящий стержень MN, который находится в электрическом контакте с проводниками
(см. рисунок). Расстояние между проводниками l = 20 см. Слева проводники замкнуты резистором с сопротивлением R = 4 Ом. Сопротивление стержня
и проводников пренебрежимо мало. Определите силу тока, протекающего через резистор R. Считать, что вектор перпендикулярен плоскости рисунка.
Показать ответ и разбор
Ответ: 20 мА
Разбор
Сначала найдём ЭДС индукции, которая возникает в движущемся стержне. Поскольку стержень MN движется со скоростью $\upsilon$ перпендикулярно магнитному полю B, а длина участка, пересекающего линии поля, равна l, ЭДС равна:
$\varepsilon = B \cdot l \cdot \upsilon$
Подставляем значения: $B = 0,4$ Тл, $l = 0,2$ м, $\upsilon = 1$ м/с.
$\varepsilon = 0,4 \cdot 0,2 \cdot 1 = 0,08$ В.
Сопротивление стержня и проводников пренебрежимо мало, поэтому весь ток идёт через резистор $R = 4$ Ом. По закону Ома:
$I = \varepsilon / R = 0,08 / 4 = 0,02$ А
Направление тока определяется правилом Ленца: при движении стержня вправо площадь контура растёт, поток возрастает (B направлено к нам), значит ток создаёт поле от нас. Но для величины тока это не важно — мы уже получили ответ.
$\varepsilon = B \cdot l \cdot \upsilon$
Подставляем значения: $B = 0,4$ Тл, $l = 0,2$ м, $\upsilon = 1$ м/с.
$\varepsilon = 0,4 \cdot 0,2 \cdot 1 = 0,08$ В.
Сопротивление стержня и проводников пренебрежимо мало, поэтому весь ток идёт через резистор $R = 4$ Ом. По закону Ома:
$I = \varepsilon / R = 0,08 / 4 = 0,02$ А
Направление тока определяется правилом Ленца: при движении стержня вправо площадь контура растёт, поток возрастает (B направлено к нам), значит ток создаёт поле от нас. Но для величины тока это не важно — мы уже получили ответ.