Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Иногда для измерения индукции магнитного поля используют следующий

Условие

Иногда для измерения индукции магнитного поля используют следующий способ: маленькую плоскую круглую катушку с большим числом витков быстро вводят в область измеряемого поля так, что ее плоскость перпендикулярна линиям индукции. Катушка присоединена к входным клеммам баллистического гальванометра, который может измерять электрический заряд Δq,\Delta q, протекший по образовавшейся замкнутой цепи за время ввода измерительной катушки в исследуемое магнитное поле. Этот заряд связан с изменением магнитного потока Ф через катушку, поэтому данный гальванометр часто используют в качестве «флюксметра». Зная поток магнитной индукции и параметры катушки, можно найти величину В проекции индукции на ось катушки. Пусть входное сопротивление гальванометра rф=0,2кОм,r_ф = 0,2кОм, сопротивление измерительной катушки rк=600Ом,r_к = 600Ом, диаметр ее витков d=0,95смd = 0,95см число витков в ней N=300N = 300 Чему равен измеренный модуль индукции магнитного поля, если протекший через цепь суммарный заряд q_\sum = 12мкКл 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 — поток магнитной индукции, закон электромагнитной индукции Фарадея, закон Ома для замкнутой цепи и формула для сопротивления при последовательном соединении проводников); 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 и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение«по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 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 В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения(не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и тому подобное). 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 |

Формат задания

Развёрнутый ответ: короткого ответа здесь нет — оценивается само рассуждение. Разбор откроется после входа.

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    При введении измерительной катушки в перпендикулярное ее плоскости магнитное поле В магнитный поток через нее быстро возрастает от 0 до максимального значения Φ=BNS,\Phi = BNS, где S=Пиd24S = \frac{Пи d^{2}}{4} — площадь витка катушки.2. Во время возрастания потока в катушке по закону электромагнитной индукции Фарадея возникает переменная ЭДС индукции эпсилон(t)=ΔΦΔt,эпсилон ( t ) = – \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} , и в измерительной цепи по закону Ома для замкнутой цепи течет ток I(t)=эпсилон(t)(rф+rк)I ( t ) = \frac{эпсилон ( t )}{( r_ф + r_к )}

Осталось ещё 2 шага

  1. Шаг 2

  2. Шаг 3

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого»