Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д9 B15 № 4736
i

В не­ко­то­рой об­ла­сти про­стран­ства со­зда­но од­но­род­ное маг­нит­ное поле (см. рис.). Квад­рат­ная ме­тал­ли­че­ская рамка пло­ща­ди S дви­жет­ся через гра­ни­цу этой об­ла­сти с по­сто­ян­ной ско­ро­стью \vec v , на­прав­лен­ной вдоль плос­ко­сти рамки и пер­пен­ди­ку­ляр­но век­то­ру маг­нит­ной ин­дук­ции \vecB. ЭДС ин­дук­ции, ге­не­ри­ру­е­мая при этом в рамке, равна \mathcalE. Какой ста­нет ЭДС, если так же будет дви­гать­ся квад­рат­ная рамка пло­ща­ди 4S, из­го­тов­лен­ная из того же ма­те­ри­а­ла?

 

1)   дробь: чис­ли­тель: \mathcalE , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби

2)   дробь: чис­ли­тель: \mathcalE , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

3)  2\mathcalE

4)  3\mathcalE

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции Фа­ра­дея, при из­ме­не­нии маг­нит­но­го по­то­ка через за­мкну­тый кон­тур, в нем воз­ни­ка­ет ЭДС ин­дук­ции, рав­ная

\mathcalE_i = минус дробь: чис­ли­тель: \Delta \Phi, зна­ме­на­тель: \Delta t конец дроби

Ве­ли­чи­на маг­нит­но­го по­то­ка через рамку опре­де­ля­ет­ся вы­ра­же­ни­ем \Phi = B s, где s  — пло­щадь части кон­ту­ра, ко­то­рую про­ни­зы­ва­ет маг­нит­ное поле. Обо­зна­чим сто­ро­ну рамки через a= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: S конец ар­гу­мен­та , тогда из­ме­не­ние маг­нит­но­го по­то­ка за время \Delta t равно \Delta \Phi = B a v \Delta t (рамка успе­ет сдви­нуть­ся на рас­сто­я­ние  v \Delta t, при этом пло­щадь s уве­ли­чит­ся на \Delta s = a v \Delta t).

 

Таким об­ра­зом, ЭДС ин­дук­ции равна \mathcalE_i = минус Ba v . Сле­до­ва­тель­но, если взять квад­рат­ную рамку с пло­ща­дью в 4 раза боль­ше, то ЭДС ин­дук­ции уве­ли­чит­ся в 2 раза и ста­нет равна 2\mathcalE.

 

Ответ: 3

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Си­бирь. Ва­ри­ант 1