Э/м Индукция — Задание 15 ЕГЭ по физике №00010599 | Global EE
Э/м Индукция — Задание 15 ЕГЭ по физике №00010599
№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).
