Расчётная задача высокого уровня по электродинамике · 56 заданий
- Задание №25№25
Главная оптическая ось тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 20 см и точечный источник света S находятся в плоскости рисунка. Точка S нах…
Ход луча, прошедшего линзу под произвольным углом к…
- Задание №25№25
В дно водоёма глубиной 3 м вертикально вбита свая, целиком скрытая под водой. Угол падения солнечных лучей на поверхность воды равен 30°. Свая отбрасы…
Законы преломления света
- Задание №25№25
Точечный источник света движется со скоростью v по окружности вокруг главной оптической оси собирающей линзы в плоскости, параллельной плоскости линзы…
Формула тонкой линзы
- Задание №25№25
Тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием F находится между двумя точечными источниками света на расстоянии d = 15 см от одного из них. Источники…
Формула тонкой линзы
- Задание №25№25
Груз на пружине совершает гармонические колебания перпендикулярно главной оптической оси собирающей линзы с оптической силой 5 дптр (см. рисунок). С п…
Собирающие и рассеивающие линзы
- Задание №25№25
На двойном фокусном расстоянии от рассеивающей линзы с оптической силой −10 дптр на её главной оптической оси расположен точечный источник света. Линз…
Собирающие и рассеивающие линзы
- Задание №25№25
Нижняя грань AC прозрачного клина посеребрена и представляет собой плоское зеркало. Угол при вершине клина α = 30°. Луч света падает из воздуха на кли…
Законы отражения света
- Задание №25№25
Математический маятник совершает колебания в плоскости рисунка с амплитудой A = 1 см. Равновесное положение нити маятника находится на расстоянии l =…
Собирающие и рассеивающие линзы
- Задание №25№25
Равнобедренный прямоугольный треугольник ABC расположен перед тонкой собирающей линзой оптической силой 2,5 дптр так, что его катет AC лежит на главно…
Собирающие и рассеивающие линзы
- Задание №25№25
Квадрат со стороной a = 20 см расположен в плоскости главной оптической оси тонкой собирающей линзы с оптической силой D = 2 дптр так, что две его сто…
Собирающие и рассеивающие линзы
- Задание №25№25
В закрытом сосуде постоянного объёма находился воздух при нормальных условиях. Его нагрели электрическим нагревателем, сила тока в котором I = 2 А при…
Работа электрического тока. Закон Джоуля – Ленца
- Задание №25№25
Металлический стержень, согнутый в виде буквы П, закреплён в горизонтальном положении (см. рисунок). На параллельные стороны стержня опирается конц…
Сила Ампера, её направление и величина
Плоская горизонтальная фигура площадью S = 0,1 м2, ограниченная замкнутым проводящим контуром с сопротивлением R = 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Какой заряд протечёт по контуру за большой промежуток времени, пока проекция магнитной индукции на вертикальную ось Oz медленно и равномерно меняется с B1z = 0,2 Тл до B2z = −0,2 Тл?
Решение
Дано: S = 0,1 м2; R = 5 Ом; B1z = 0,2 Тл; B2z = −0,2 Тл
Найти: q - ?
Решение:
1) Фигура горизонтальна, поэтому нормаль к её плоскости вертикальна и совпадает с осью Oz. Магнитный поток через контур определяется только проекцией индукции на эту нормаль:
Φ=BzS
2) Поле меняется медленно и равномерно, поэтому ЭДС индукции постоянна и по закону электромагнитной индукции Фарадея
∣ε∣=Δt∣ΔΦ∣
3) Изменение поля медленное, поэтому самоиндукцией пренебрегаем и по закону Ома для замкнутой цепи сила индукционного тока
I=R∣ε∣=RΔt∣ΔΦ∣
4) Ток постоянен, поэтому протёкший по контуру заряд
q=IΔt=R∣ΔΦ∣=R∣B2z−B1z∣S
Промежуток времени в ответ не входит.
q=5∣−0,2−0,2∣⋅0,1=50,04=0,008Кл=8мКл
Ответ: q = 8 мКл
Источник: ФИПИ
Критерии оценивания выполнения задания (максимум 3 балла)
3 балла. Приведено полное решение, включающее следующие элементы: верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; описаны все вновь вводимые буквенные обозначения физических величин; проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ.
2 балла. Правильно записаны все необходимые формулы, но имеется один из недостатков: не описаны вновь вводимые буквенные обозначения; И (ИЛИ) в решении имеются лишние записи, не входящие в решение; И (ИЛИ) допущена ошибка в математических преобразованиях или вычислениях, приведшая к неверному числовому ответу.
1 балл. Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи, ИЛИ записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка.
0 баллов. Все случаи решения, которые не соответствуют указанным выше критериям.