25. Молекулярная физика, электродинамика (расчетная задача)

Демонстрационный вариант Единый государственный экзамен ЕГЭ 2017 г.  – задание №25

По параллельным проводникам bc и ad, находящимся в магнитном поле с индукцией В = 0,4 Тл, скользит проводящий стержень MN, который находится в контакте с проводниками (см. рисунок). Расстояние между проводниками l = 20 см. Слева проводники замкнуты резистором с сопротивлением R = 2 Ом. Сопротивление стержня и проводников пренебрежимо мало. При движении стержня через резистор R протекает ток I = 40 мА. С какой скоростью движется проводник? Считать, что вектор B перпендикулярен плоскости рисунка.

Решение:

Из-за движения стержня в контуре возникает ЭДС   где изменение магнитного потока   и таким образом  ЭДС вызывает появление тока  Из полученного соотношения получаем:

Ответ: 1


Демонстрационный вариант Единый государственный экзамен ЕГЭ 2016 г.  – задание №26

В однородном магнитном поле по вертикальным направляющим без трения скользит прямой горизонтальный проводник массой 0,2 кг, по которому течёт ток 2 А. Вектор магнитной индукции направлен горизонтально перпендикулярно проводнику (см. рисунок), В = 2 Тл. Чему равна длина проводника, если известно, что ускорение проводника направлено вниз и равно 2 м/с?

Решение:

На проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила Ампера, направление которой можно определить по правилу «левой руки»

Величина силы Ампера определяется выражением , где  – индукция магнитного поля;  – сила  тока в проводнике;  – длина проводника  – угол между вектором магнитной индукции и проводником.

Сила Ампера будет направлена вверх, то есть в противоположную сторону силе тяжести, равной , где  м/с2 – ускорение свободного падения. Таким образом, перемещение проводника вертикально вниз будет описываться вторым законом Ньютона , где силы  будет сумма силы Ампера и силы тяжести, т.е. и получаем выражение , откуда 

Подставляем числаметра.

Ответ: 0,4