Задание №15 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 14
Условие
Прямолинейный проводник длиной l перемещается со скоростью V в однородном магнитном поле с индукцией В. Векторы V и В образуют друг с другом угол α и перпендикулярны проводнику (см. рис.).
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) Модуль силы, с которой магнитное поле действует на электроны проводимости проводника
Б) Модуль разности потенциалов, возникающей между концами проводника
ФОРМУЛЫ
1) |e|VB sin α
2) |e|VB cos α
3) BlV cos α
4) BlV sin α
| A | Б |
|---|
Подсказки — как подойти к решению
- На электроны, движущиеся вместе с проводником, действует сила Лоренца F = e ·V·B·sin α, где α — угол между скоростью и вектором магнитной индукции. Скорость электронов направлена так же, как скорость проводника.
- Разность потенциалов возникает, когда сила Лоренца разделяет заряды, а созданное поле внутри проводника уравновешивает её. Ловушка — взять косинус вместо синуса, перепутав угол с дополнительным до 90°.
Решение
А) Вместе с проводником со скоростью V движутся электроны проводимости, а на движущийся заряд в однородном магнитном поле действует сила Лоренца, равная |e|VB sin α.
Б) Под действием силы Лоренца электроны смещаются вдоль проводника, при этом концы проводника оказываются заряженными зарядами противоположного знака. Между концами проводника появляется разность потенциалов, величину которой можно найти из того, что действие соответствующего электрического поля в точности уравновешивается силой Лоренца.
U/l |e| = |e|VB sin α ⇔ U = BlV sin α.
Ответ: 14.
Типичные ошибки
- Перепутаны сила Лоренца и разность потенциалов: для электрона важна скорость и угол α, а напряжение на концах проводника пропорционально ещё и его длине.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №15 по физике · Разбор темы №15 с нуля