Тип 25 № 3698 

Электродинамика (расчетная задача высокого уровня). Магнетизм
i
Спрятать решениеРешение. ЭДС индукции в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле:
где
— мгновенная скорость движения проводника.
Пусть проводник движется время t, в конечном положении имеет скорость
а ЭДС индукции на концах проводника равна
Тогда
Для равноускоренного движения
а перемещение
откуда
Таким образом,

Ответ: 
Примечание.
Решая эту задачу, учащиеся нередко следующую допускают ошибку.
НЕВЕРНОЕ РЕШЕНИЕ При движении проводящего стержня в однородном магнитном поле, перпендикулярном линиям индукции, между концами стержня возникает разность потенциалов. Она определяется магнитным потоком через площадь, «заметаемую» этим стержнем за малое время и по модулю равна ЭДС индукции. В данном случае этот поток равен Тогда Согласно законам равноускоренного движения Откуда находим:  |
Ошибка состоит в том, что формула
выводится (как и написано выше) в предположении о малом времени
и малом перемещении за это время. Подставлять в нее полное время движения
нельзя.
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; 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: 
Добрый день! Возможно я уже писал по поводу этой задачи, но напишу еще раз.
Не считаю данное решение правильным. Слово "заметаемую" ничуть не добавляет понимания юному уму. Слово "тонкий" же наоборот говорит, что стержень не имеет никакой площади. Так что поток в в однородном поле ничуть не меняется! Данное решение же лишь совпадает с правильным! Я предложу альтернативу - нужно всего лишь уровнять силы Лоренца и электростатическую силы через 1 метр движения - получается тот же ответ и идеологически более правильное решение. Если нужно будет, то я с радостью напишу другое решение вам на проверку. Хотелось бы, чтобы дети понимали суть вещей, а не подгоняли решения к правильному ответу, ведь заранее ответ мы редко можем знать.
Сила Лоренца действует на свободно движущиеся заряды, чтобы применять ее в данном случае, нужно что-то объяснять. Например, что заряды успеют перераспределиться за время движения стержня. Не уверены, что получится проще, чем с площадью. Присылайте ваше решение сюда или в обсуждения в нашу группу ВК — обсудим.