Задание № 1870 по физике: Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукцияОдин ответ · сложное

По двум гладким горизонтальным рельсам без сопротивления, расстояние между которыми 0,4 м, может скользить стержень массой 120 г, оставаясь перпендикулярным рельсам. Рельсы замкнуты конденсатором ёмкостью 2 Ф. Однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл направлено вертикально. К стержню приложена постоянная сила 0,5 Н вдоль рельсов, стержень начинает движение из состояния покоя. Сопротивлением стержня и самоиндукцией цепи пренебречь. Сила тока в стержне при движении равна

  1. A1,7 A
  2. B0,4 A
  3. C1 A
  4. D2,5 A
Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

  • C1 A

Разбор

ЭДС индукции в стержне равна ε=Blv\varepsilon = Blv. Сопротивления нет, поэтому напряжение на конденсаторе равно ЭДС, а заряд q=CBlvq = C B l v. Ток в стержне I=Δq/Δt=CBlaI = \Delta q/\Delta t = C B l a. Уравнение движения стержня: F−BIl=maF - B I l = m a, откуда F=(m+CB2l2)aF = (m + C B^2 l^2) a. Считаем CB2l2=2⋅0,25⋅0,16=0,08C B^2 l^2 = 2 \cdot 0{,}25 \cdot 0{,}16 = 0{,}08 кг, тогда a=0,5/(0,12+0,08)=2,5a = 0{,}5/(0{,}12 + 0{,}08) = 2{,}5 м/с². Ток I=2⋅0,5⋅0,4⋅2,5=1I = 2 \cdot 0{,}5 \cdot 0{,}4 \cdot 2{,}5 = 1 А. Вариант «1,7 A» получается, если не учитывать влияние конденсатора (a = F/m). Вариант «2,5 A» — это значение F/(Bl), которое было бы при равномерном движении, но здесь движение ускоренное.

Ошибка в задании

Опишите ошибку в условии, вариантах или разборе. Не больше 1000 знаков.

Похожие задания по теме «Электромагнитная индукция»

Все 5 заданий темы

Репетиторы по физике

Тренажёр

Потренируйте тему «Электромагнитная индукция»

5 заданий по одному, с ответом и разбором сразу. Без лимита времени.

Свой пробник

Соберите пробник с таймером

Как на ЕНТ: 2 минуты на задание.

Сколько заданий