По двум гладким замкнутым между собой шинам

2017-04-30
По двум медным шинам, установленным под углом $\alpha$ к горизонту, скользит под действием силы тяжести проводящая перемычка массой $m$ и длиной $l$. Скольжение происходит в однородном магнитном поле с индукцией $B$. Поле перпендикулярно плоскости перемещения перемычки. Вверху шины соединены резистором с сопротивлением $R$. Коэффициент трения скольжения между поверхностями шин и перемычки равен $\mu ( \mu _ = Blv$. Так как цепь замкнута, по ней протекает индукционный ток $I = \frac _> = \frac $.

Силы, действующие на перемычку: сила тяжести $m \vec $, сила реакции со стороны шин $\vec $, сила трения скольжения $\vec _ $ ($F_ = \mu N$) и сила Ампера, действующая со стороны магнитного поля. Причем модуль силы Ампера

(Здесь учтено, что угол между направлением тока и вектором магнитной индукции равен $90^ $.)

Пусть индукция $\vec $ магнитного поля направлена так, как показано на рис.. Тогда при движении перемычки вниз по шинам поток внешнего магнитного поля через замкнутый контур АМNС (рис.) возрастает. Следовательно, по правилу Ленца индукционный ток в контуре направлен так, чтобы созданное им магнитное поле стремилось скомпенсировать увеличение магнитного потока. Отсюда можно сделать вывод, что индукция магнитного поля, созданного индукционным током, направлена противоположно вектору $\vec $. Используя правило буравчика, находим, что индукционный ток в контуре AMNC направлен по часовой стрелке, если смотреть на этот контур сверху. На рис. индукционный ток направлен к нам, поэтому сила Ампера, приложенная к перемычке, направлена вверх вдоль шин.

Введем оси координат X и Y и запишем второй закон Ньютона.

Здесь учтено, что при постоянной скорости перемычки ее ускорение $a = 0$.

Из второго уравнения $N = mg \cos \alpha$, поэтому

$F_ = \mu N = \mu mg \cos \alpha$.

Подставив в первое уравнение, получим

$mg \sin \alpha — \mu mg \cos \alpha — \frac l^ v> = 0 \Rightarrow v = \frac l^ > ( \sin \alpha — \mu \cos \alpha)$.

Видео:Важность скольжения шинСкачать

По двум гладким замкнутым между собой шинам

Вопрос № 176861: Помогите пожалуйста решить задачи. Я понимаю что многие из них простые, но мне нужно, как можно скорее решить их. №1 Шарик совершает гармонические колебания с амплитудой A = 10 см . На сколько сместится шарик от положения равнове. Вопрос № 176861:

Помогите пожалуйста решить задачи. Я понимаю что многие из них простые, но мне нужно, как можно скорее решить их.

№1
Шарик совершает гармонические колебания с амплитудой A = 10 см . На сколько сместится шарик от положения равновесия за время, в течение которого модуль импульса шарика уменьшится в три раза ?

№2
Сосуд объема V = 40 дм 3 разделен тонкой подвижной перегородкой на две части. В левую часть помещены mВ = 36 г воды, а в правую – mА = 28 г азота (N2). Температура поддерживается равной t = 100оС. Определите объём правой части сосуда.

№3
Определите теплоемкость mА = 80 г газа аргона с молярной массой ню = 4умножить на 10в -2степени кг/моль в изобарическом процессе.

№4
Источник света находится на расстоянии L от экрана. Между источником и экраном располагается тонкая собирающая линза. При двух положениях линзы, расстояние между которыми равно b , линза дает чё ткое изображение на экране. Определите фокусное расстояние линзы.

№5
Какой максимальный заряд q может накопиться на удаленном от других тел медном шарике радиуса r = 3 cм при облучении его электромагнитным излучением с длиной волны лямбда = 0,14 мкм? Работа выхода для меди A = 4,47 эВ.

№6
Какую минимальную дополнительную скорость в направлении движения следует сообщить кратковременно космическому кораблю, движущемуся по орбите, радиус которой в 4 раза больше радиуса Земли, чтобы он смог преодолеть поле силы тяжести Земли? Значение первой космической скорости на Земле равно v1 = 7,9 км / с .

№7
По двум гладким медным шинам, установленным под углом альфа к горизонту, скользит под действием силы тяжести c постоянной скоростью медная перемычка массы m. Шины замкнуты на сопротивление R. Расстояние между шинами L. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярной к п лоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивления шин, перемычки и скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Найдите скорость перемычки. http://s006.radikal.ru/i213/1002/01/f88cfc9083a3.jpg

№8
Конденсаторы емкостей С и 2С и резисторы, сопротивления которых равны R, включены в электрическую цепь, как показано на рисунке. Найдите электрическую энергию батареи конденсаторов, если ЭДС источника тока равна Е, а его внутренним сопротивлением можно пренебречь. http://s39.radikal.ru/i086/1002/8a/7c4a2f2148d7.jpg или здесь

№9
Два груза, массы которых равны 2m и m, связаны невесомой нерастяжимой нитью, переброшенной через неподвижный блок. В начальный момент груз массы 2m удерживают на высоте h над cтолом. Затем его без толчка отпускают. Какое количество теплоты выделится при у даре этого груза о стол ? Удар абсолютно неупругий. Массой блока и силами трения в блоке пренебречь. http://s005.radikal.ru/i210/1002/33/29f1c5406158.jpg

№10
Тонкостенная коническая воронка плотно лежит на горизонтальном столе. Через отверстие в тонкой трубке в воронку наливают жидкость плотности р. Когда жидкость заполнит всю коническую полость воронки, она приподнимает воронку и начинает вытекать из-под неё. Определите массу воронки, если радиус её основания равен R, а высота конической части равна H . http://s56.radikal.ru/i152/1002/86/99932cee9286.jpg

Отправлен: 23.02.2010, 00:36
Вопрос задал: Фёдоров Илья Сергеевич , 1-й класс
Всего ответов: 1
Страница вопроса » Отвечает Химик CH , Модератор :
Здравствуйте, Фёдоров Илья Сергеевич.
1)
Импульс составляет 1/3 от максимального → скорость (v=p/m) также равна 1/3 от максимальной → кинетическая энергия (W_k=mv 2 /2) равна 1/9 от полной энергии →потенциальная энергия (Wp=W-W_k=kx 2 /2) равна 8/9 от полной энергии → отклонение от положения равновеия составляет
x=AV(8/9)=(2/3)*AV2=9,43 см
2)
имеем 2 моль воды и 1 моль азота. Проверим, могут ли они существовать полностью в газообразном состоянии:
давление в таком случае было бы равно 8,314 Дж/(моль*К)*3моль*373,15К/0,04м 3 =2,33*10 5 Па
Что превышает давление насыщенного пара при данной температуре. Следовательно, давление по обе стороны перегородки будет равно атмосфетному.
Отсюда получаем объём азота V=8,314Дж/(моль*К)*1моль*373,15К/1,01325*10 5 Па=0,03062м 3 =30,62 л
3)
C_p=((i+2)/2)*R*(m/M)=(5/2)*R*2моль=41,57 Дж/К
4)
если f — расстояние от объекта до линзы, а d — от линзы до экрана (L=f+d), то можно воспользоваться формулой
1/F=1/f+1/d
Во втором случае величины d и f меняются местами.
Отсюда нетрудно доказать, что b=f-d
выражаем
f=(L+b)/2
d=(L-b)/2
подставляем
F=1/(1/f+1/d)=1/(2/(L+b)+2/(L-b))=(L 2 -b 2 )/4L
5)
Энергия фотона W=hc/λ=1.42*10 -18 Дж=8,86 эВ
максимальная кинетическая энергия электрона W_k=W-A=4.39 эВ
Для возвращения этих электронов на поверхность шарика потребуется потенциал φ=W_k/q=4,39 В
φ=k*q/r
q=φr/k=1,46*10 -11 Кл
6)По определению, 1-я космическая скорость — скорость движения по круговой орбите.
При этом центростремительное ускорение a=v 2 /R=GM/R 2
отсюда v 2 =GM/R
Обозначив радиус Земли R₀, получаем
v₁ 2 =GM /R₀
v 2 =GM/4R₀=v₁ 2 /4
исходная скорость v=v₁/2
Потенциальная энергия тела в поле гравитации относительно бесконечности
W=-GMm/R
кинетическая энергия, необходимая для её преодаления
mv₂ 2 /2=GMm/R
v₂ 2 =2GM/R=GM/2R₀=v₁ 2 /2
конечная скорость v₂=v₁/V2
Разность скоростей Δv=v₂-v=v₁(V2-1)/2=1.64 км/с
7)
Проекция силы тяжести на направление движения F=m*g*sinα
при скорости v действие магнитного поля на электроны перемычки создаёт ЭДС U=v*B*L
в цепи течёт ток I=U/R=v*B*L/R
На проводник с током магнитное поле действует с силой (направленной против направления движения и уравновешивающей действие силы тяжести)
F=I*B*L=v*B 2 *L 2 /R=m*g*sinα
v=m*g*sinα*R/(B 2 *L 2 )
8)пронумеруем резисторы в ерхний левый — 1; в центре — 2; слева — 3; справа — 4.
Через заряженные конденсаторы постоянный ток не течёт. поэтому в данный момент их не рассматриваем
резисторы 1 и 2 соединены последоватльно, к ним параллельно подключён 3 и к этой системе последовательно 4. Получаем сопротивление цепи
R_∑=1/(1/(2R)+1/R)+R=(2/3)R+R=(5/3)R
Ток I=E/R_∑=0,6E/R
через резистор 4 проходит весь ток. Напряжение на нём U₄=RI=0,6E
через резисторы 1-2 проходит 1/3 от всего тока, так как их общее сопротивление в 2 раза выше, чем у резистора 3.
I₂=I/3=0,2E/R
напряжение на резисторе 2
U₂=I₂R=0,2E
Напряжение на конденсаторах U=U₂+U₄=0,8E
Общая ёмкость конденсаторов C_∑=1/(1/(2С)+1/С)=2С/3
Энергия W=U 2 C_∑/2=(16/75)E 2 /C
9) URL >>
Так как нить нерас тяжима, скорости и ускорения обоих грузов при падении равны по модулю. Обозначим ускорение a
На больший груз действует сила тяжести 2mg , при этом он опускается с ускорением a, следовательно груз взаимодействует с нитью с силой 2m(g-a)
На меньший груз действует сила тяжести mg, при этом он поднимается с ускорением a, следовательно груз взаимодействует с нитью с силой m(g+a)
Если пренебречь массами нити и блока, а также трением, оба груза взаимодействуют с нитью с одинаковой силой.
2m(g-a)=m(g+a)
2g-2a=g+a
g=3a
a=g/3
Равнодействующая сил тяжести и натяжения нити, действующая на больший груз
F=2m*a=2/3*mg
Пройдя расстояние h под действием данной силы, груз преобретает кинетическую энергию W=2/3*mgh
Эта энергия и выделяется в виде теплоты в момент удара о стол. Ответ Q=2/3*mgh
10)
α-угол между образующей и горизонталью
h-расстояние от вершины конуса
давление равно p=ρgh
при небольшом измении высоты dh
отрезок образующей равен dl=dh/sinα
радиус кольца (находящегося на высоте от h до h+dh) r=h*(R/H)
площадь кольца dS=2пrdl=2пh*(R/H)*dh/sinα
При этом вертикальная составляющая силы, создаваемой давлением воды dF=dS*p*cosα=2пh*(R/H)*dh*ρgh*cosα/sinα=2пh*(R/H)*dh*ρgh*ctgα=
=2пh*(R/H)*dh*ρgh*(R/H)=2пρgh 2 *(R/H) 2 *dh
интегрируем от 0 до H и получаем
F=(2/3)пρgH 3 *(R/H) 2 =(2/3)пρgH*R 2 =mg
m=(2/3)пρHR 2
——
Никогда не просите у химика просто СОЛЬ.

Читайте также: Как пользователи выбирают шины

Ответ отправил: Химик CH , Модератор
Ответ отправлен: 23.02.2010, 23:23
Номер ответа: 259691
Латвия, Рига
Тел.: +37128295428
Абонент Skype: himik_c2h5oh

Оценка ответа: 4
Комментарий к оценке:
нужны решения на оставшиеся задачи.
№8
Конденсаторы емкостей С и 2С и резисторы, сопротивления которых равны R, включены в электрическую цепь, как показано на рисунке. Найдите электрическую энергию батареи конденсаторов, если ЭДС источника тока равна Е, а его внутренним сопротивлением можно пренебречь. http://s39.radikal.ru/i086/1002/8a/7c4a2f2148d7.jpg

№7
По двум гладким медным шинам, установленным под углом альфа к горизонту, скользит под действием силы тяжести c постоянной скоростью медная перемычка массы m. Шины замкнуты на сопротивление R. Расстояние между шинами L. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярной к плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивления шин, перемычки и скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Найдите скорость перемычки. http://s006.radikal.ru/i21 3/1002/01/f88cfc9083a3.jpg

№6
Какую минимальную дополнительную скорость в направлении движения следует сообщить кратковременно космическому кораблю, движущемуся по орбите, радиус которой в 4 раза больше радиуса Земли, чтобы он смог преодолеть поле силы тяжести Земли? Значение первой космической скорости на Земле равно v1 = 7,9 км / с .

№4
Источник света находится на расстоянии L от экрана. Между источником и экраном располагается тонкая собирающая линза. При двух положениях линзы, расстояние между которыми равно b , линза дает чёткое изображение на экране. Определите фокусное расстояние линзы.

Оценить выпуск »
Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!

Задать вопрос экспертам этой рассылки »

Скажите «спасибо» эксперту, который помог Вам!

* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи. ( полный список тарифов )
** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
*** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.

Видео:2 Миллиона Шин Выбросили В Океан, И Результат Вас ПоразитСкачать

МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ВТОРОЙ ЧАСТИ КИМ ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ НА ТЕМУ: «ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ»

МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ВТОРОЙ ЧАСТИ КИМ ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ НА ТЕМУ: «ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ»

Тлустенко Ольга Владимировна,

Аннотация: для успешной сдачи ЕГЭ учащиеся должны не только очень хорошо усвоить теорию, но и уметь решать задачи по физике. Невозможно научиться решать задачи, зазубрив все формулы. Необходимо, прежде всего, понимать происходящие процессы на качественном уровне. И только в этом случае учащиеся смогут осмысленно применять необходимые формулы и законы для решения задачи. Задачи, встречающиеся в КИМе ЕГЭ по физике на тему: «Закон электромагнитной индукции Фарадея», решают верно лишь небольшой процент выпускников. В данной работе представлена система подготовки учащихся к ЕГЭ по данной теме.

Ключевые слова: ЕГЭ по физике; закон электромагнитной индукции; правило Ленца.

В настоящее время проблема подготовки к ЕГЭ очень актуальна. Сегодня существует огромное количество различных методик, способов и приемов подготовки к ЕГЭ. Сразу скажу, что идеального варианта подготовки нет, каждый учитель в зависимости от конкретных условий использует свои способы, приёмы и методику.

Конечно, для успешной сдачи ЕГЭ учащиеся должны не только очень хорошо усвоить теорию, но и уметь решать задачи по физике различных уровней сложности. На мой взгляд, невозможно научиться решать задачи, зазубрив все формулы. Необходимо, прежде всего, понимать происходящие процессы на качественном уровне. И только в этом случае учащиеся смогут осмысленно применять необходимые формулы и законы для решения задачи.

По содержанию теоретического материала, физика, наверное, самый «объемный» школьный предмет. Часть разделов (или отдельных тем) просты для понимания, но есть разделы, которые традиционно сложны для восприятия и усвоения учащимися. На мой взгляд, к таким разделам относится электродинамика. Задачи, встречающиеся в КИМе ЕГЭ по физике на тему: «Закон электромагнитной индукции Фарадея», решают верно лишь небольшой процент выпускников.

Я сегодня хочу представить вашему вниманию подборку задач второй части КИМ ЕГЭ по физике на тему: «Закон электромагнитной индукции Фарадея». Решая эти задачи со своими учениками, я каждый раз обсуждаю с ними все процессы, происходящие в системе. Применяя правило Ленца, мы обязательно указываем направление индукционного тока. На мой взгляд, именно такой подход к решению, при котором в каждой задаче на качественно уровне рассматривается явление электромагнитной индукции, приводит к пониманию процессов, описанных в задаче. Следовательно, учащиеся решают задачи по данной теме осознанно, с полным пониманием всех явлений, описанных в условии.

Читайте также: Как из старых шин сделать дорожку

Эти задачи я предлагаю учащимся 11 класса на консультации или дополнительных занятиях в качестве повторения, отработки данной темы и подготовки к ЕГЭ.

В начале занятия мы повторяем теорию: формулировку закона электромагнитной индукции и объясняем знак «-» в формуле, используя правило Ленца.

Закон электромагнитной индукции: Электродвижущая сила, индуцируемая в проводящем контуре, равна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой с противоположным знаком:

Используя физический смысл производной, отметим, что э лектродвижущая сила, индуцируемая в проводящем контуре, равна первой производной от магнитного потока по времени, взятой с обратным знаком:

Для объяснения правила Ленца проводим две серии экспериментов (демонстраций).

Используя магнит и катушку, соединенную с гальванометром, демонстрируем возникновение индукционного тока в катушке и объясняем результат эксперимента, используя закон электромагнитной индукции (причем, рассматриваем все четыре варианта)

Вставляем магнит в катушку южным полюсом (рис. 1):

при этом магнитный поток, пронизывающий катушку, возрастает, следовательно, в катушке возникает ЭДС индукции. Так как катушка замкнута на гальванометр, в ней возникает индукционный ток такого направления, что вектор индукции магнитного поля, созданного индукционным током, направлен против (навстречу) вектора индукции внешнего магнитного поля (созданного магнитом).

Наши рассуждения подтверждаем результатами эксперимента.

Вынимаем магнит из катушки (к катушке магнит развернут южным полюсом) (рис. 2):

при этом магнитный поток, пронизывающий катушку, убывает, следовательно, в катушке возникает ЭДС индукции. Так как катушка замкнута на гальванометр, в ней возникает индукционный ток такого направления, что вектор индукции магнитного поля, созданного индукционным током, сонаправлен (в ту же сторону) с вектором индукции внешнего магнитного поля(созданного магнитом).

Наши рассуждения подтверждаем результатами эксперимента.

Вставляем магнит в катушку северным полюсом (рис. 3):

при этом магнитный поток, пронизывающий катушку, возрастает, следовательно, в катушке возникает ЭДС индукции. Так как катушка замкнута на гальванометр, в ней возникает индукционный ток такого направления, что вектор индукции магнитного поля, созданного индукционным током, направлен против (навстречу) вектора индукции внешнего магнитного поля (созданного магнитом).

Наши рассуждения подтверждаем результатами эксперимента.

Вынимаем магнит из катушки (к катушке магнит развернут северным полюсом) (рис. 4):

при этом магнитный поток, пронизывающий катушку, убывает, следовательно, в катушке возникает ЭДС индукции. Так как катушка замкнута на гальванометр, в ней возникает индукционный ток такого направления, что вектор индукции магнитного поля, созданного индукционным током, сонаправлен (в ту же сторону) с вектором индукции внешнего магнитного поля (созданного магнитом).

Наши рассуждения подтверждаем результатами эксперимента.

Используя полосной магнит и рамку для демонстрации правила Ленца, объясняем знак минус в законе электромагнитной индукции.

Вставляем магнит в кольцо южным полюсом (рис. 5):

при этом магнитный поток, пронизывающий кольцо, возрастает, следовательно, в кольце возникает ЭДС индукции, и в нем возникает индукционный ток такого направления, что вектор индукции магнитного поля, созданного индукционным током, направлен против (навстречу) вектора индукции внешнего магнитного поля (созданного магнитом). Следовательно, кольцо ведет себя подобно магниту, обращенному к нашему, южным полюсом, а значит, отталкивается от него.

Наши рассуждения подтверждаем результатами эксперимента.

Вынимаем магнит из кольца (к кольцу магнит развернут южным полюсом) (рис. 6):

при этом магнитный поток, пронизывающий кольцо, убывает, следовательно, в кольце возникает ЭДС индукции, и в нем возникает индукционный ток такого направления, что вектор индукции магнитного поля, созданного индукционным током, сонаправлен (в ту же сторону) с вектором индукции внешнего магнитного поля (созданного магнитом).

Следовательно, кольцо ведет себя подобно магниту, обращенному к нашему, северным полюсом, а значит, притягивается к нему.

Наши рассуждения подтверждаем результатами эксперимента.

Вставляем магнит в кольцо северным полюсом (рис. 7):

при этом магнитный поток, пронизывающий кольцо, возрастает, следовательно, в кольце возникает ЭДС индукции, и в нем возникает индукционный ток такого направления, что вектор индукции магнитного поля, созданного индукционным током, направлен против (навстречу) вектора индукции внешнего магнитного поля (созданного магнитом). Следовательно, кольцо ведет себя подобно магниту, обращенному к нашему, северным полюсом, а значит, отталкивается от него.

Наши рассуждения подтверждаем результатами эксперимента.

Вынимаем магнит из кольца (к кольцу магнит развернут северным полюсом) (рис. 8):

при этом магнитный поток, пронизывающий кольцо, убывает, следовательно, в кольце возникает ЭДС индукции, и в нем возникает индукционный ток такого направления, что вектор индукции магнитного поля, созданного индукционным током, сонаправлен (в ту же сторону) с вектором индукции внешнего магнитного поля (созданного магнитом).

Следовательно, кольцо ведет себя подобно магниту, обращенному к нашему, южным полюсом, а значит, притягивается к нему.

Наши рассуждения подтверждаем результатами эксперимента.

Еще раз после всех рассуждений и экспериментов подчеркиваю, что индукционный ток в замкнутом контуре существует пока происходит изменение магнитного потока, пронизывающего контур.

После повторения теории – решение задач.

Замечу, что , следовательно, при единовременно изменении только одного множителя в данной формуле, возможны три причины возникновения индукционного тока в контуре: изменения модуля индукции магнитного поля, изменения площади, ограниченной контуром и изменение угла между вектором индукции внешнего магнитного поля и вектора нормали к поверхности.

Для решения учащимся предлагаю задачи, в которых рассматриваются все перечисленные случаи. Часть задач обсуждаем вместе, и целый ряд задач я предлагаю им для самостоятельного решения.

Задачи для совместного обсуждения.

Задача №1. В однородном магнитном поле с индукцией В=10 -2 Тл находится плоский виток площадью S =10см 2 , расположенный перпендикулярно вектору индукции. Сопротивление витка R =5Ом. Какой ток протечет по витку, если поле исчезает с постоянной скоростью за 2с?

Так как внешнее магнитное поле исчезает, следовательно магнитный поток, пронизывающий виток, убывает. Значит, в витке возникает ЭДС индукции и течет индукционный ток (в течение времени, пока исчезает магнитное поле!) (рис. 9)

Задача №2. Квадратная проводящая рамка площадью S =75см 2 за время t =5мс вносится в магнитное поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости рамки (В=1мТл). Сопротивление рамки R =1Ом. Определить среднюю силу индукционного тока I , возникающего в рамке.

Так как рамку вносят в магнитное поле, следовательно магнитный поток, пронизывающий рамку, возрастает. Значит, в витке возникает ЭДС индукции и течет индукционный ток (в течение времени, пока рамку вносят в магнитное поле!) (рис. 10)

Задача №3. Проволочное кольцо радиусом R =10см и сопротивлением r =1Ом лежит на столе. Какой заряд пройдет по кольцу, если его перевернуть с одной стороны на другую? Вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли

Ответ: 3,14 мкКл.

Задача №4. В однородном магнитном поле с индукцией В=10 -2 Тл расположены вертикально на расстоянии L =50см два металлических прута, замкнутых наверху. Плоскость, в которой расположены прутья, перпендикулярна к направлению вектора индукции магнитного поля. По прутьям без трения и без нарушения контакта скользит вниз с постоянной скоростью =1 перемычка массой m =1кг. Определите сопротивление перемычки, сопротивлением остальной части пренебречь (рис. 13).

Читайте также: Мопед альфа 50 куб шины

Пусть вектор индукции внешнего магнитного поля направлен «от нас». Перемычка движется вниз, следовательно, магнитный поток, пронизывающий контур, увеличивается, следовательно на концах движущегося проводника возникает ЭДС индукции, а в контуре — индукционный ток (рис. 14). Направление индукционного тока определяется по правилу правой руки, а

направление силы Ампера — по правилу левой руки. Проводник движется с постоянной по модулю скоростью, значит, сила тяжести и сила Ампера уравновешивают друг друга:

Задача №5. Две гладкие металлические шины, расстояние между которыми L =50см, расположены вертикально и замкнуты наверху и внизу перемычками. Нижняя перемычка массой m =7,2г скользит вниз с постоянной скоростью . Система находится в горизонтальном магнитном поле, модуль индукции которого В=0,012Тл. Сопротивление верхней перемычки R ₁ =0,03Ом. Вычислить сопротивление нижней перемычки.

Пусть вектор индукции внешнего магнитного поля направлен «на нас». Перемычка движется вниз, следовательно, магнитный поток, пронизывающий контур, увеличивается, следовательно на концах движущегося проводника возникает ЭДС индукции, а в контуре — индукционный ток (рис. 14). Направление индукционного тока определяется по правилу правой руки, а направление силы Ампера — по правилу левой руки.

Проводник движется с постоянной по модулю скоростью, значит, сила тяжести и сила Ампера уравновешивают друг друга:

Задача №6. Два параллельных друг другу рельса, лежащих в горизонтальной плоскости, находятся в однородном магнитном поле, индукция которого направлена вертикально вниз (рис. 16). Левый проводник движется вправо со скоростью а правый покоится. С какой скоростью должен двигаться правый проводник (такой же), чтобы в три раза уменьшить силу Ампера, действующую на левый проводник? (Сопротивлением рельсов пренебречь).

Когда правый проводник покоится, на левый действует сила Ампера , где — индукционный ток (), R — сопротивление контура. Поскольку силу Ампера надо уменьшить втрое, индукционный ток в контуре так же уменьшить вторе, значит и ЭДС индукции в контуре следует уменьшить в три раза. Значит, скорость изменения площади, ограниченной контуром, также надо уменьшить в три раза:

Так как скорость изменения площади, ограниченной контуром, уменьшилась в три раза (но продолжила уменьшиться!), правый проводник должен двигаться в ту же сторону, что и левый, значит:

Задача №7. По двум медным шинам, установленным под углом α к горизонту, скользит под действием силы тяжести медный брусок массы m . В окружающем шины пространстве создано однородное магнитное поле с индукцией , перпендикулярной к плоскости, в которой перемещается брусок (рис. 19). Вверху шины соединены резистором с большим сопротивлением R . Найти установившееся значение скорости бруска . Коэффициент трения между шинами и бруском µ (µ), расстояние между шинами L . Сопротивлением шин пренебречь.

Из II закона Ньютона: , так как медный брусок движется равномерно, ускорение бруска равно нулю.

После совместного обсуждения и решения задач, учащимся предлагается решить ряд подобных задач самостоятельно.

Задачи для самостоятельного решения.

Задача №1. В разрыв проволочного кольца радиусом R =12 см включен конденсатор емкостью C =12 мкФ. Кольцо расположено в однородном магнитном поле, силовые линии которого перпендикулярны плоскости кольца. Индукция магнитного поля равномерно изменяется со скоростью (= ). Определить заряд q конденсатора.

Задача №2. В магнитное поле с индукцией B =0,3 Тл помещена катушка, содержащая n =200 витков проволоки и имеющая сопротивление R =30 Ом. Площадь сечения катушки S =12 . Катушка помещена так, что ее ось составляет с направлением магнитного поля угол α=. Какое количество электричества q протечет по катушке при исчезновении магнитного тока.

Задача №3. Проволочный виток в виде окружности радиусом R =0,1 м находится в однородном магнитном поле, индукция которого B =0,2 Тл, и образует угол φ= с плоскостью витка. Какой заряд q пройдет по витку, если поле выключить? Площадь поперечного сечения проволоки S= , удельное сопротивление ρ= .

Задача №4. Квадратная рамка помещена в однородное магнитное поле, модуль индукции которого B =80 мТл. Перпендикуляр к плоскости рамки составляет с направлением магнитных линий угол α=. При равномерном уменьшении магнитной индукции поля до нуля за время в рамке индуцируется ЭДС =0,11 В. Чему равна длина a стороны рамки?

Задача №5. Проводник длиной L =24 см скользит по двум проводящим параллельным рельсам, соединенным сопротивлением R =0,16 Ом в однородном магнитном поле, модуль индукции которого B =50 мТл. Модуль скорости движения проводника =1,2 . Найти силу F для равномерного движения проводника, если трением можно пренебречь, а линии индукции поля перпендикулярны плоскости реек.

Задача №6. Гибкий проволочный контур расположен перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля, модуль индукции которого =50 мТл. Сопротивление контура R =0,25 Ом, площадь контура =400 . Найти заряд q прошедший по контуру ,если площадь контура и индукцию внешнего магнитного поля изменили до значений =200 и =20 мТл.

Задача №7. Соленоид без сердечника , содержащий N =2000 витков провода, помещен в однородное магнитное поле, линии индукции которого параллельны оси катушки. Радиус витков соленоида r =3,2 см. К концам соленоида подключен конденсатор емкостью C =2,8 мкФ. Чему равен заряд q на конденсаторе, если модуль индукции поля равномерно изменяется со скоростью = ?

Задача №8. Плоскость прямоугольной проволочной рамки ( abcd ) перпендикулярна индукции магнитного поля B =Тл. Сторона рамки bc длиной l =1 см может скользить без нарушения контакта с постоянной скоростью 10 по сторонам ad и dc (рис. 21). Между точками a и d включена лампочка сопротивлением R =5 Ом. Какую силу нужно приложить к стороне bc для осуществления такого движения? Сопротивлением остальной части рамки пренебречь.

Задача №9. Два параллельных друг другу рельса, лежащих в горизонтальной плоскости, находятся в однородном магнитном поле, индукция которого направлена вертикально вниз (рис. 22). Левый проводник движется вправо со скоростью надо перемещать правый проводник (такой же), чтобы в два раза уменьшить силу Ампера, действующую на левый проводник? Сопротивлением рельсов пренебречь.

Задача №10. По двум параллельным металлическим направляющим, наклоненным под углом α к горизонту и расположенным на расстоянии b друг от друга , может скользить без трения металлическая перемычка массой m . Направляющие замкнуты снизу незаряженными конденсаторами емкости C каждый. Вся конструкция находится в магнитном поле, индукция которого B направлена вертикально. В начальный момент перемычку удерживают на расстоянии L от основания «горки». Какую скорость будет иметь перемычка у основания «горки», после того как ее отпустят? Сопротивлением направляющих и перемычки пренебречь.

Практика показала, что такая система повторения и отработки наиболее сложных тем из курса физики, позволяет учащимся освоить физику на высоком качественном уровне.

Список использованных источников.

1. Ильин С.И., Сборник задач по физике: пособие для поступающих в высшие учебные заведения / С.И.Ильин — М.: Высшая школа, 2001 -245с.

2. Аксенович Л.А., Физика: интенсивный курс подготовки к тестированию и экзамену / Л.А.Аксенович — М.:ТетраСистемс, 2008 -254с.

3. Горбунов А.К., Сборник задач по физике для поступающих в вуз: учебное пособие / А.К.Горбунов — М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001 -247с.

4. Демидова М.Ю., Физика ЕГЭ 1000 задач: пособие для подготовки к ЕГЭ / М.Ю.Демидова — М.: Экзамен, 2017 -430с.

📹 Видео

Ремонт бокового пореза на легковой бескамерной шине. Делаем как профи с гарантией по технологии ТЕСНСкачать

Ремонт бокового пореза Веерным пластырем и Жестью. Ремонтируем шину 315/70R22.5 от плеча до борта.Скачать

ВСЯ ПРАВДА О РЕМОНТНЫХ ЖГУТАХ! РЕМОНТ ШИНЫ ЖГУТОМ! [ПРАВИЛЬНЫЙ РЕМОНТ]#1Скачать

Разница между радиальной и диагональной покрышками (crops.ru)Скачать

На что влияет протектор, рисунок шин. С каким протектором выбрать шиныСкачать

Последовательное и Параллельное Соединение Проводников // Физика 8 классСкачать

3 в 1 станке для обработки шин с ЧПУ с системой сервоуправления MOTI-30-3NC ProСкачать

Как выбрать летнюю резину | Летние шины 2021 | Маркировка шинСкачать

Задача #4. Соедините цифры между собой линиями, чтобы эти линии не пересекались.Скачать

РЗ #53 Дифференциальная защита шин (часть 3)Скачать

Станок для резания и гибки медных и алюминиевых шинСкачать

Двухголовочный станок для гибки шин MXB-600Скачать

ТОП-3 актуальных зимних шин NOKIAN NORDMAN 2022/2023Скачать

Станок по производству узловых соединений шин MX.JCX-130Скачать

✅🏆ТЕСТ ЗИМНИХ ШИПОВАННЫХ ШИН! ЗА РУЛЁМ! ТИГАР ХУДШАЯ ШИНА? РЕЙТИНГ ШИН!Скачать

Фрезерный станок с ЧПУ для обработки медных шин LJMA-160Скачать

Инструкция по монтажу РОССИЙСКОГО ШИНОПРОВОДА KLMСкачать

Построение треугольника по стороне и двум прилежащим угламСкачать