Тип 25 № 46134 
Электродинамика (расчетная задача высокого уровня). Электродинамика
i
Квадратная проводящая рамка со стороной a = 10 см закреплена в однородном магнитном поле с индукцией B = 3 мТл. Вектор магнитной индукции этого поля лежит в плоскости рамки и направлен перпендикулярно одной из её сторон (см. рис.). Какой заряд q протечёт по этой замкнутой рамке, если её повернуть на 180° вокруг оси OO1? Сопротивление рамки равно R = 0,5 Ом.
Решение. 1. При изменении магнитного потока через замкнутый проводящий контур в нем появляется индукционный ток Ii, а через поперечное сечение проводника за малый промежуток времени 
протекает заряд: 
2. По закону Ома получим: 
где модуль ЭДС индукции 
можно найти из закона электромагнитной индукции 
где 
— модуль изменения магнитного потока через рамку. Пусть 
— изменение магнитного потока через рамку при её повороте из начального положения, когда угол между вектором магнитной индукции и нормалью к рамке равен 
в положение, когда угол между вектором магнитной индукции и нормалью к рамке равен 0°, 
— изменение магнитного потока через рамку при её повороте из положения, когда угол между вектором магнитной индукции и нормалью к рамке равен 0°, в положение, когда угол между вектором магнитной индукции и нормалью к рамке равен 180°. Тогда:
Модуль изменения магнитного потока за все время поворота рамки на 180 градусов:
где площадь рамки равна 
3. Из записанных уравнений получим:
Ответ: 
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | 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 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 балл | 3 |
Ответ: 
