Задание 15 ЕГЭ по физике: В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B… | Global EE
№2. Задание 15
ID: 00010599
В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B равномерно перемещают вдоль горизонтальной плоскости со скоростью V проводник длиной L (см. рис., вид сверху). Концы проводника скользят по проводящим рельсам, сопротивление которых пренебрежимо мало. Между концами рельсов включён идеальный амперметр.
Как изменятся возникающая в контуре ЭДС индукции и сила протекающего через амперметр тока, если проводник заменить на другой — той же длины и поперечного сечения, но с бóльшим удельным сопротивлением, и перемещать его с той же скоростью в том же магнитном поле?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
B, L, V — не меняются; удельное сопротивление \rho увеличивается.
Найти:
изменение \mathcal{E} и I — ?
Решение:
Проводник движется со скоростью V и за время \Delta t заметает площадь:
S = L \cdot V \cdot \Delta t
Магнитный поток через контур:
\Phi = B \cdot S = B \cdot L \cdot V \cdot \Delta t
ЭДС индукции по закону Фарадея:
\mathcal{E} = \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = \frac{B \cdot L \cdot V \cdot \Delta t}{\Delta t} = BVL
ЭДС зависит только от B, V, L. По условию все три величины не изменились, значит ЭДС не изменится (утверждение 3).
Сопротивление проводника:
R = \frac{\rho L}{S_{\text{сеч}}}
Удельное сопротивление \rho увеличилось при неизменных L и S_{\text{сеч}}, поэтому R выросло. Сила тока:
I = \frac{\mathcal{E}}{R}\mathcal{E} не изменилась, R выросло, поэтому ток уменьшится (утверждение 2).
