№930 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
- Проводник $$MN$$ (рис. 105) с длиной активной части $$1\ \text{м}$$ и сопротивлением $$2\ \text{Ом}$$ находится в однородном магнитном поле индукцией $$0{,}1\ \text{Тл}$$. Проводник подключен к источнику тока с ЭДС $$1\ \text{В}$$ (внутренним сопротивлением источника и сопротивлением подводящих проводников пренебречь). Какова сила тока в проводнике, если: а) проводник покоится; б) проводник движется вправо со скоростью $$4\ \text{м/с}$$; в) проводник движется влево с такой же по модулю скоростью? В каком направлении и с какой скоростью надо перемещать проводник, чтобы через него не шёл ток?
ЭДС индукции в движущемся проводнике:
$$\varepsilon = Blv$$
Для полной цепи:
$$I=\frac{\varepsilon_0 \pm \varepsilon}{R}=\frac{\varepsilon_0 \pm Blv}{R}$$
а) Проводник покоится
При $$v=0$$:
$$I=\frac{\varepsilon_0}{R}=\frac{1}{2}=0{,}5\ \text{А}$$
б) Проводник движется вправо со скоростью 4 м/с
Индукционная ЭДС складывается с ЭДС источника:
$$I=\frac{1+0{,}1\cdot 1\cdot 4}{2}=\frac{1{,}4}{2}=0{,}7\ \text{А}$$
в) Проводник движется влево со скоростью 4 м/с
Индукционная ЭДС направлена навстречу ЭДС источника:
$$I=\frac{1-0{,}1\cdot 1\cdot 4}{2}=\frac{0{,}6}{2}=0{,}3\ \text{А}$$
г) Ток не должен идти
Нужно, чтобы результирующая ЭДС была равна нулю:
$$\varepsilon_0=Blv$$
Отсюда
$$v=\frac{\varepsilon_0}{Bl}=\frac{1}{0{,}1\cdot 1}=10\ \text{м/с}$$
Проводник надо перемещать влево, чтобы индуцированная ЭДС была направлена против ЭДС источника.
Ответ: а) $$0{,}5\ \text{А}$$; б) $$0{,}7\ \text{А}$$; в) $$0{,}3\ \text{А}$$; г) влево, $$10\ \text{м/с}$$.
