По П-образному проводящему проводнику, находящемуся в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости проводника, скользит проводящий стержень (см. рисунок). На графике приведена зависимость ЭДС индукции, возникающей в стержне при его движении в магнитном поле. Пренебрегая сопротивлением контура и стержня, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта. Известно, что модуль индукции магнитного поля равен В = 0,2 Тл, длина проводника l = 0,15 м, изменением сопротивления контура R пренебречь.
1) Стержень сначала двигался равноускоренно, а затем равномерно.
2) Через 2 с скорость стержня была равна 10 м/с.
3) В момент времени 4 с сила Ампера на стержень не действовала.
4) В промежуток времени от 2 с до 6 с сила тока в стержне не изменялась.
5) Через 6 с стержень остановился.
ЭДС индукции равна Таким образом, по графику можно определить скорость стержня: Сила тока в проводнике постоянна и равна
1) Стержень сначала двигался равноускоренно, а затем равномерно.
2) Через 2 с скорость стержня была равна
3) В момент времени 4 с в стержне течёт ток, и, значит, на него действует сила Ампера.
4) В промежуток времени от 2 с до 6 с сила тока в стержне не изменялась.
5) Через 6 с стержень двигался с ненулевой скоростью.
В однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл находится прямолинейный проводник, расположенный в горизонтальной плоскости перпендикулярно линиям индукции поля. Какой ток следует пропустить по проводнику, чтобы сила Ампера уравновесила силу тяжести? Масса единицы длины проводника 0,01 кг/м. Ответ приведите в амперах.
Рассмотрим силы, действующие на проводник длиной сила Ампера равна сила тяжести — Приравнивая эти силы, находим необходимую величину силы тока
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
2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
По П-образному проводнику, находящемуся в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости проводника, скользит проводящая перемычка (см. рисунок). На графике приведена зависимость ЭДС индукции, возникающей в перемычке при ее движении в магнитном поле. Пренебрегая сопротивлением проводника, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта. Известно, что модуль индукции магнитного поля равен В = 0,4 Тл, длина проводника l = 0,1 м.
1) Проводник все время двигался с одинаковой скоростью.
2) Через 2 с проводник остановился.
3) В момент времени 4 с скорость проводника была равна 10 м/с.
4) Первые 2 с сила тока в проводнике увеличивалась.
5) Через 2 с проводник начал двигаться в противоположную сторону.
ЭДС индукции равна Таким образом, по графику можно определить скорость проводника:
1) В промежутке времени от 0 до 2 с скорость проводника не была постоянной.
2) Через 2 с проводник стал двигаться с постоянной скоростью.
3) В момент времени 4 с скорость проводника была равна
4) Первые 2 с сила тока в проводнике увеличивалась.
5) В течение всего времени проводник двигался в одну сторону.
Участок проводника длиной 10 см находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, 10 А. Какую работу совершает сила Ампера при перемещении проводника на 8 см в направлении своего действия? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Ответ приведите в джоулях.
В однородном магнитном поле на проводник действует сила Ампера. Поскольку проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, сила Ампера равна Работа силы определяется как скалярное произведение силы на перемещение. Согласно условию, проводник перемещают вдоль линии действия силы, а значит, работа силы Ампера равна
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
2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
В однородном магнитном поле движется с постоянной скоростью прямой проводник так, что вектор скорости перпендикулярен проводнику. Вектор индукции магнитного поля также перпендикулярен проводнику и составляет с вектором угол α = 60°. Затем этот же проводник начинают двигать с той же скоростью, в том же самом магнитном поле, но так, что угол α уменьшается в 2 раза. Как в результате этого изменятся следующие физические величины: модуль ЭДС индукции, возникающей в проводнике; модуль напряжённости электрического поля внутри проводника?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице:
Модуль ЭДС индукции,
возникающей в проводнике
Модуль напряжённости
электрического поля внутри
ЭДС индукции для проводника движущемся в магнитном поле, перпендикулярном проводнику, рассчитывается по формуле: Следовательно, при уменьшении угла между скоростью и направлением магнитного поля уменьшится и ЭДС индукции в проводнике.
Модуль напряжённости электрического поля внутри проводника прямо пропорционален ЭДС индукции, следовательно, модуль напряжённости электрического поля также уменьшится.