Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 3758
i

Пря­мой про­вод­ник дли­ной 0,5 м дви­жет­ся с по­сто­ян­ной ско­ро­стью 0,8 м/⁠с пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции од­но­род­но­го маг­нит­но­го поля с ин­дук­ци­ей 0,2 Тл. Чему равна раз­ность по­тен­ци­а­лов между кон­ца­ми этого про­вод­ни­ка? Ответ при­ве­ди­те в воль­тах, с точ­но­стью до сотых.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

На сво­бод­ные за­ря­ды в дви­жу­щем­ся про­вод­ни­ке со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля дей­ству­ет сила Ло­рен­ца, ко­то­рая вы­зы­ва­ют их пе­ре­ме­ще­ние до тех пор, пока воз­ни­ка­ю­щее элек­тро­ста­ти­че­ское поле E раз­де­лен­ных за­ря­дов не урав­но­ве­сит дей­ствие сто­рон­них сил. По­сколь­ку про­вод­ник дви­га­ет­ся пер­пен­ди­ку­ляр­но си­ло­вым ли­ни­ям маг­нит­но­го поля, сила Ло­рен­ца да­ет­ся вы­ра­же­ни­ем F_Л=e v B. Со сто­ро­ны ин­ду­ци­ро­ван­но­го элек­три­че­ско­го поля на сво­бод­ные за­ря­ды дей­ству­ет сила F_E=eE. При­рав­ни­вая две эти силы, на­хо­дим ве­ли­чи­ну на­пря­жен­но­сти элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля:

F_E=F_Л рав­но­силь­но eE=e v B рав­но­силь­но E= v B.

На­ко­нец, раз­ность по­тен­ци­а­лов, между кон­ца­ми про­вод­ни­ка (на­пря­же­ние между этими точ­ка­ми) свя­за­на с ве­ли­чи­ной поля сле­ду­ю­щим об­ра­зом:

\Delta \varphi = Ed= v Bd=0,8м/с умно­жить на 0,2 Тл умно­жить на 0,5м= 0,08В.

Ответ: 0,08 В.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы

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 вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III) пред­став­ле­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и расчёты, 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 име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объёме или от­сут­ству­ют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не зачёрк­ну­ты.

И (ИЛИ)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (ИЛИ)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нём до­пу­ще­на ошиб­ка (в том числе в за­пи­си еди­ниц из­ме­ре­ния ве­ли­чи­ны)

2

Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной 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 дан­ной 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
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: Ян­декс: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та ЕГЭ по фи­зи­ке. Ва­ри­ант 2
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.4.4 ЭДС ин­дук­ции в пря­мом про­вод­ни­ке дли­ной l, дви­жу­щем­ся со ско­ро­стью v
Tofig Aliev 17.04.2021 19:07

У меня есть дру­гое ре­ше­ние.

Так как про­вод­ник дви­жет­ся рав­но­мер­но, за время dt он «опи­сы­ва­ет» пло­щадь, рав­ную dS = 0,5 u dt. Тогда ЭДС ин­дук­ции равна

E = | минус dФ/dt| = | левая круг­лая скоб­ка B dS пра­вая круг­лая скоб­ка /dt| = |0,5 B u dt/dt| = 0,5 B u.

По­след­нее и есть ис­ко­мая раз­ность по­тен­ци­а­лов.