Задание №12 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 200
Условие
Прямоугольная рамка вращается в однородном магнитном поле с индукцией магнитного поля B = 0,1 Тл. При этом с выводов a и b рамки снимается напряжение, зависимость которого от времени приведена на графике.
Какой станет амплитуда напряжения, если индукцию магнитного поля увеличить до 0,4 Тл, частоту вращения рамки не изменять, а площадь рамки уменьшить в 2 раза? Ответ запишите в вольтах.
Подсказки — как подойти к решению
- При вращении рамки магнитный поток равен BS·cos ωt, а ЭДС индукции — производной потока, поэтому амплитуда напряжения пропорциональна произведению B·S·ω. Сравни новый набор величин с исходным.
- Сначала сними с графика амплитуду напряжения, а затем посмотри, во сколько раз изменяется произведение B·S при увеличении индукции вчетверо и уменьшении площади вдвое; частота вращения не меняется.
Решение
Магнитный поток через рамку определяется уравнением Φ = BS cos ω t. При вращении рамки в ней появляется ЭДС индукции, равная производной от магнитного потока _i = Φ'_t = − BSω sin ω t. При неизменной частоте вращения, увеличении индукции магнитного потока в 4 раза, а площади в 2 раза максимальное ЭДС индукции (максимальное напряжение на выводах рамки) увеличится в 2 раза.
Из графика следует, что максимальное значение напряжения равно 100 В. Следовательно, амплитуда напряжения станет равной 200 В.
Ответ: 200.
Типичные ошибки
- Считают амплитуду ЭДС прямо пропорциональной площади и потому принимают уменьшение площади за увеличение: амплитуда пропорциональна произведению B·S, и ошибка в направлении зависимости завышает результат.
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