Цилиндрическая катушка длиной l = 15 см, состоящая из N = 2000 витков
Условие

Цилиндрическая катушка длиной l = 15 см, состоящая из N = 2000 витков тонкого провода, равномерно намотанного на каркас, имеет сопротивление R = 100 Ом и площадь каждого витка S = 1 см². Концы обмотки соединены накоротко. Катушка движется вдоль своей оси со скоростью υ = 1 м/с и попадает в область с однородным магнитным полем с индукцией B = 1,8 Тл, линии которой направлены под углом α = 60º к оси катушки (см. рис.). Какой заряд ΔQ протечет через обмотку катушки спустя время T = 0,1 с после попадания переднего торца катушки в область с магнитным полем? Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае — закон электромагнитной индукции, определение магнитного потока, закон Ома для замкнутой цепи и кинематическое соотношение для равномерного движения); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи); III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу; IV) представлен правильный ответ. | 3 | Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности и проведены необходимые преобразования, но имеются следующие недостатки. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.ИЛИ Лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2 | Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.ИЛИ В решении отсутствует одна из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.ИЛИ В одной из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 | Максимальный балл | 3 |
Ответ
Ответ и полный разбор откроются после входа
Посмотреть ответРешение по шагам
Как рассуждать
Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея при изменении магнитного потока Φ через сечение катушки в ней возникает ЭДС индукции, модуль которой равен и в замкнутой цепи сопротивлением R, содержащей катушку, течет ток, равный по закону Ома Поскольку ток в цепи связан с протекающим по ней зарядом соотношением то из написанных уравнений следует, что полный заряд, протекший по цепи, равен (эту формулу можно применять для решения задачи и сразу, без вывода).Поток магнитной индукции B через один виток площадью S равен где альфа — угол между нормалью к плоскости витка, совпадающей по направлению с осью катушки, и вектором Полное число витков катушки, которые окажутся в области с магнитным полем через время T, равно произведению числа витков, приходящихся на единицу длины катушки, на расстояние, на которое конец катушки «погрузится» в область с полем: При этом так что еще не вся катушка оказалась в поле.
Осталось ещё 1 шаг
Шаг 2
Бесплатно · займёт минуту