Global EE

Э/М Индукция (нет… — Задание ЕГЭ по физике №00003153

Задание №30. №23. Рассчетная Задача. Термодинамика и Электродинамика (нет в 2026)

Э/М Индукция (нет в 2026)

№2. Задание без номера

ID: 00003153

По двум горизонтально расположенным параллельным проводящим рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением, замкнутым на конденсатор электроёмкостью C = 100 мкФ, поступательно и равномерно скользит проводящий стержень. Расстояние между рельсами l = 1 м. Рельсы со стержнем находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл (см. рисунок, вид сверху).

Рисунок к заданию ЕГЭ по физике — Э/М Индукция (нет в 2026)

Энергия электрического поля конденсатора через достаточно большой промежуток времени от начала движения W = 50 мкДж. Какова скорость движения стержня? Рельсы закреплены на диэлектрической подложке.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$C=100$ мкФ, $L=1$ м, $B=1$ Тл, $W=50$ мкДж.

Найти:

$v$.

Решение:

$\mathcal{E} = BLv = U_C$. $W = \frac{CU_C^2}{2} = \frac{C(BLv)^2}{2}$.

$$v = \sqrt{\frac{2W}{CB^2L^2}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 50 \cdot 10^{-6}}{100 \cdot 10^{-6}}} = 1 \text{ м/с}$$

Ответ

1. Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре при движении стержня: Bvl.

где В – модуль вектора магнитной индукции, v – модуль скорости движения стержня, l – длина стержня.

2. Так как напряжение на конденсаторе UC равно модулю ЭДС индукции, то энергия электрического поля конденсатора определяется по формуле:

$W = \frac{C U_c^2}{2} = \frac{C B^2 v^2 l^2}{2}$

Отсюда получаем скорость стержня:

$v = \sqrt{\frac{2W}{C B^2 l^2}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 50 \cdot 10^{-6}}{100 \cdot 10^{-6} \cdot 1^2 \cdot 1^2}} = 1 \text{ м/с.}$

Ответ 1

Видеоразбор

Другие задания по теме «Э/М Индукция (нет в 2026)» (8)