Тема . №25 Геометрическая оптика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.11 Электромагнитная индукция. Закон Фарадея (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2026)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 геометрическая оптика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#94480

По горизонтально расположенным проводящим шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой m = 50 г  и сопротивлением R  каждый. Расстояние между рельсами l = 20 см,  а коэффициент трения между стержнями и рельсами μ = 0,2.  Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией B = 1 Тл  (см. рисунок). Под действием горизонтальной силы, действующей на первый стержень вдоль рельс, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями. Скорость движения первого стержня относительно второго vотн = 1,5 м/с.  Определите R  . Самоиндукцией контура пренебречь.

PIC

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

При движении стержней с разными скоростями изменение потока вектора магнитной индукции, пронизывающего контур, за промежуток времени Δt  определяется по формуле:

ΔФ = Bl(v1− v2)Δt = BlvотнΔt

ЭДС индукции, возникающая в контуре при движении стержней равна:

     Δ Ф   B ΔS
|ξ|= -Δt-= -Δt--= Blvотн,

где Δ  Ф – изменение потока за время Δt  , S  – площадь контура.
В соответствии с законом Ома для замкнутой цепи в контуре появился ток:

I =-|ξ|= Blvотн
   2R     2R

На проводники с током в магнитном поле действуют силы Ампера F1  и F2  , F1 =F2 = IBl  . Кроме этих сил, на каждый стержень действует тормозящая сила трения:

Fтр = μmg

Так как стержни движутся равномерно, сумма сил, приложенных к каждому стержню, равна нулю.
На второй стержень действуют только сила Ампера F2  и сила трения:

IBl = Fтр

    2
(Bl)vотн= μmg
   2R

Выразим нужное нам сопротивление:

R = (Bl)2vотн= (1⋅0,2)2-⋅1,5--= 0,3 Ом
     2μmg     2⋅0,2 ⋅0,05⋅10
Ответ:

Специальные программы

Все 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!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!