По горизонтально расположенным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой m = 100 г и сопротивлением R = 0,1 Ом каждый. Расстояние между рельсами l = 10... | Яндекс.Репетитор

Задание#T24828

По горизонтально расположенным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой

г и сопротивлением

Ом каждый. Расстояние между рельсами

см, а коэффициент трения между стержнями и рельсами

Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией

Тл (см. рисунок). Под действием горизонтальной силы, действующей на первый стержень вдоль рельс, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями.

По горизонтально расположенным шероховатым рельсам с пренебрежимо
малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой
... г и сопротивлением ... Ом каждый. Расстояние между рельсами
... см, а коэффициент трения между стержнями и рельсами ...
Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле
с индукцией ... Тл (см. рисунок). Под действием горизонтальной силы,
действующей на первый стержень вдоль рельс, оба стержня движутся
поступательно равномерно с разными скоростями.

Какова скорость движения первого стержня относительно второго?

Самоиндукцией контура пренебречь.

Полное правильное решение задачи должно содержать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчёты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.

Показать разбор

При движении стержней с разными скоростями изменение потока вектора магнитной индукции, пронизывающего контур, за промежуток времени определяется по формуле

что приводит к возникновению в контуре ЭДС индукции. Согласно закону Фарадея

Здесь мы пренебрегли самоиндукцией контура.

В соответствии с законом Ома для замкнутой цепи в контуре появился ток

На проводники с током в магнитном поле действуют силы Ампера и

как показано на рисунке. Кроме этих сил, на каждый стержень действует тормозящая сила трения,

Так как стержни движутся равномерно, сумма сил, приложенных к каждому стержню, равна нулю. На второй стержень действуют только сила Ампера и сила трения, поэтому

Отсюда: относительная скорость

м/с.

Возможны другие варианты решения.

Ответ:

м/с

Критерии оценки

3 баллаПриведено полное решение, включающее следующие элементы:
I. записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: выражение для изменения магнитного потока, закон электромагнитной индукции, закон Ома для полной цепи, выражение для силы Ампера, условие равномерного движения стержней, формула для силы трения);
II. описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III. проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV. представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

2 баллаПравильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

1 баллПредставлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи

0 балловВсе случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в

балла

Это задание в разделах:

ЕГЭ-2018 - Архив

Задание#T24828

Это задание в разделах:

Рекомендованные задания