ЕГЭ и ОГЭ
Главная

Источник задания: Решение 2666. ЕГЭ 2018. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов.

Задание 31. По горизонтально расположенным проводящим шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой m = 50 г и сопротивлением R = 0,3 Ом каждый. Расстояние между рельсами l = 15 см, а коэффициент трения между стержнями и рельсами μ = 0,15. Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией В = 1 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.

Решение.

При движении стержней с разными скоростями изменение потока вектора магнитной индукции, пронизывающего контур, за промежуток времени ∆t 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 F1 и F2. , 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 F2, и сила трения, поэтому . Отсюда относительная скорость:

 м/с.

Ответ: 2 м/с.

Другие задания:

Темы раздела

Для наших пользователей досутпны следующие материалы: