Тип Д25 C5 № 29841 
Электродинамика (расчетная задача высокого уровня). Волновая оптика
i
Решение. 
1. По закону электромагнитной индукции Фарадея в цепи с сопротивлением R, состоящей из движущейся перемычки, части кольца, амперметра и проводников, возникает 
2. Изменение потока вектора магнитной индукции за малый промежуток времени 
равно 
где под 
понимается площадь, «заметаемая» движущейся перемычкой за малое время (см. рис.).
3. Один конец перемычки в центре кольца неподвижен, а другой на расстоянии r движется со скоростью 
проходя за время расстояние 
Таким образом, площадь «заметаемого» треугольника
4. Отсюда
и модуль ЭДС индукции
5. По закону Ома для полной цепи
откуда получаем
Ответ: 
Замечание: расчет ЭДС индукции в перемычке можно провести и другим способом, используя формулу для ЭДС, возникающей в прямом проводнике длиной l, движущемся со скоростью V, перпендикулярной проводнику и однородному магнитному полю B: 
Разбивая перемычку на маленькие элементы длиной 
движущиеся со скоростями 
в поле B, получаем
откуда при суммировании всех
в пределах изменения
от 0 до
r получаем тот же результат:
откуда следует прежний ответ.
Спрятать критерииКритерии проверки: | Критерии оценивания ответа на задание С6 | Баллы |
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; (в данном случае: закон электромагнитной индукции Фарадея, поток вектора магнитной индукции, ЭДС индукции, закон Ома для полной (замкнутой) цепи) связь линейной и угловой скорости при движении точки по окружности);
II) описаны все вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.ИЛИ В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.). ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца. ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 |
| Максимальное количество баллов | 3 |
Ответ: 
линии которой перпендикулярны плоскости кольца (см. рисунок). Вокруг шарнира, расположенного в центре кольца, вращается с угловой скоростью 
проводящая перемычка, другой конец которой скользит по кольцу. Между центральным шарниром и кольцом подключен проводниками амперметр А, причем полное сопротивление всей замкнутой цепи равно R = 1,5 Ом. Какую силу тока показывает амперметр?