Задание №12 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 0,5
Условие
Прямой проводник длиной 50 см равномерно поступательно движется в однородном постоянном магнитном поле, направление которого совпадает с направлением вертикальной оси Y (на рисунке эта ось направлена «на нас»). Скорость проводника направлена перпендикулярно ему и составляет угол 30° с горизонтальной осью X, как показано на рисунке. Разность потенциалов между концами проводника равна 25 мВ, модуль индукции магнитного поля 0,1 Тл. Определите модуль скорости движения этого проводника. (Ответ дать в метрах в секунду.)
Примечание. Вектор скорости лежит в плоскости рисунка.
Подсказки — как подойти к решению
- При движении проводника в магнитном поле сторонней силой служит сила Лоренца, поэтому на концах стержня возникает ЭДС E = B·l·v·sin α. Учти: скорость лежит в плоскости рисунка, а индукция направлена «на нас», значит эти векторы перпендикулярны.
- Вырази из формулы скорость: v = E/(B·l). Переведи длину проводника в метры, а разность потенциалов — в вольты, и помни, что при равномерном движении разность потенциалов на концах равна ЭДС индукции.
Решение
При движении проводника в магнитном поле, на электрические заряды в проводнике действует сила Лоренца: F_л = qVB.
Под действием силы Лоренца внутри проводника происходит распределение положительных и отрицательных зарядов вдоль всей длины проводника l. Сила Лоренца является в данном случае сторонней силой, и в проводнике возникает ЭДС индукции, а на концах проводника АВ возникает разность потенциалов:
= A/q = (F_л l)/(q) = qVBl/q = VBl.
Отсюда можем получить величину скорости проводника: V = /(Bl) = 0,5 м/с.
Ответ: 0,5.
Типичные ошибки
- Угол 30° в условии задаёт направление скорости относительно оси X, а не угол между скоростью и вектором магнитной индукции: sin α здесь равен единице, поэтому подстановка sin 30° в формулу ЭДС завышает найденную скорость.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №12 по физике · Разбор темы №12 с нуля