.08 Электромагнитная индукция. Закон Фарадея
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Квадратная рамка со стороной 
см изготовлена из медной проволоки сопротивлением 
Ом. Рамку перемещают по
гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью 
вдоль оси Ох. Начальное положение рамки изображено на
рисунке. За время движения рамка проходит между полюсами магнита и вновь оказывается в области, где магнитное поле
отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания
постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу 
, направленную вдоль оси Ох. C какой скоростью
движется рамка, если суммарная работа внешней силы за время движения равна 
Дж? Ширина полюсов
магнита 
см, магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция 
Тл.
Источники:
1) Модуль ЭДС индукции внутри рамки, когда она входит в магнитном поле, равен:
Здесь 
– изменение магнитного потока за время 
, 
– изменение площади, находящейся в магнитном поле, 
–
скорость рамки
2) По закону Ома, сила тока равна
3)
При входе рамки в магнитное поле магнитный поток увеличивается, значит, вектор магнитной индукции индукционного тока
направлен противоположно внешнему полю, следовательно, по правилу правой руки (буравчика) ток направлен против часовой
стрелки.
При входе рамки в магнитное поле, на ближний отрезок рамки, перпендикулярный вектор ее движения, действует сила Ампера,
направление которой определено по правилу левой руки, препятствующая движению (см. рис.):
Здесь 
– угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. На дальний не действует, так как он находится
не в магнитном поле.
4) Работа поля на входе:
Здесь 
– сила, 
– перемещение, 
– угол между силой и перемещением.
Подставим
5) Когда рамка полностью входит в магнитное поле изменение потока будет равно 0 и ЭДС будет отсутствует.
6)
При выходе рамки из магнитного поля магнитный поток уменьшается, следовательно, вектор магнитной индукции индукционного тока сонаправлен с внешним полем и по правилу правой руки (буравчика) ток течет по часовой стрелке. При выходе рамки из магнитного поля, на дальний отрезок рамки, также действует сила Ампера (см. рис.). Работа силы Ампера на выходе:
7) Работа внешний силы 
равна работе силы Ампера и расходуется на ее преодоление:
| Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: | 3 |
| I) записаны положения теории и физические законы, | |
| закономерности, применение которых необходимо для решения | |
| задачи выбранным способом (в данном случае: закон индукции Фарадея, закон Ома для замкнутой цепи, сила Ампера и работа силы); | |
| 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 | |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, | 2 |
| 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 лишние записи, не входящие в решение (возможно, | |
| неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены | |
| в скобки, рамку и т.п.). | |
|
И (ИЛИ)
| |
| В необходимых математических преобразованиях или вычислениях | |
| допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не | |
| доведены до конца. | |
|
И (ИЛИ)
| |
| Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка | |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих | 1 |
| 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 | |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
| критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
| Максимальный балл | 3 |
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!
