12

Решение: ЭДС по графику магнитного поля

ЕГЭ · Физика · Задание 12 · Магнитное поле и индукция
ПовышеннаяФИПИ2B1C7AНесколько вариантов≈ 4 минутыРазбор в 5 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

Проволочная рамка площадью $60\ \text{см}^2$ помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции $\vec{B}$. Проекция $B_n$ индукции магнитного поля на нормаль к плоскости рамки изменяется во времени согласно графику на рисунке.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Площадь рамки в единицах СИ равна $S = 60\ \text{см}^2 = 6\cdot10^{-3}\ \text{м}^2$. Так как плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции, магнитный поток равен $\Phi = B_nS$.

$$\Phi = B_n S$$
2

Модуль ЭДС индукции определяется модулем скорости изменения магнитного потока, поэтому он пропорционален модулю наклона графика $B_n(t)$.

$$|\mathcal{E}| = S\left|\frac{\Delta B_n}{\Delta t}\right|$$
3

На интервале от 0 до 1 мс изменение $B_n$ составляет $3\ \text{Тл}$, поэтому модуль наклона равен $3\cdot10^3\ \text{Тл/с}$. На интервале от 4 до 6 мс изменение составляет $4\ \text{Тл}$ за $2\ \text{мс}$, то есть $2\cdot10^3\ \text{Тл/с}$. Следовательно, максимальная скорость изменения потока наблюдается от 0 до 1 мс.

$$\left|\frac{\Delta B_n}{\Delta t}\right|_{0-1\ \text{мс}}=3\cdot10^3\ \text{Тл/с}$$
4

Для интервала от 4 до 6 мс вычислим ЭДС: $|\mathcal{E}| = 6\cdot10^{-3}\cdot2\cdot10^3 = 12\ \text{В}$.

$$|\mathcal{E}| = 6\cdot10^{-3}\cdot2\cdot10^3 = 12\ \text{В}$$

В интервале от 2 до 4 мс $B_n=2\ \text{Тл}$, поэтому магнитный поток равен $\Phi=2\cdot6\cdot10^{-3}=12\ \text{мВб}$, а не $6\ \text{мВб}$. В этом же интервале ЭДС равна нулю.

Ответ
45
45
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Не перевести площадь рамки из квадратных сантиметров в квадратные метры.

Определять ЭДС по значению магнитного поля, а не по наклону графика.

Забыть, что в интервале от 2 до 4 мс магнитное поле постоянно.

Закрепить приёмВ теме «Магнитное поле и индукция» ещё 202 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 12 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Магнитное поле и индукция»: в ней 203 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.