Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл. Скорость проводника горизонтальна и перпендикулярна проводнику (см. рис.). При начальной скорости проводника, равной нулю, проводник переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна 2 В. Каково ускорение проводника?
ЭДС индукции в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле: 
Изменение магнитного потока за малое время 
: 
где площадь определяется произведением длины проводника l на его малое перемещение 
за малое время 
то есть 
Следовательно, 
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 |
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. См. об этом же ответы на вопросы читателей ниже.
Критерии оценки выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; 2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями). | 3 |
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков. В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. ИЛИ Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде. ИЛИ Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа. | 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 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 |
Примечание.
Решая эту задачу, учащиеся нередко следующую допускают ошибку.
Тонкий стержень длиной
начинает двигаться из состояния покоя с постоянным ускорением. Движение происходит в однородном магнитном поле индукцией 
линии которого перпендикулярны стержню и направлению его скорости. К моменту, когда стержень сместился от исходного положения на расстояние 
разность потенциалов между концами стержня была равна 
Найдите ускорение стержня.
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 |
Согласно законам равноускоренного движения 
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.
| 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 |
Наверх