Номер 6, страница 152 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
11.12.4. ЭДС индукции в движущихся проводниках. 11. Электромагнетизм - номер 6, страница 152.
№6 (с. 152)
Решение. №6 (с. 152)

Решение 2. №6 (с. 152)
Дано:
Скорость автомобиля, $v = 120$ км/ч
Длина задней оси, $l = 1,8$ м
Вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли, $B_{\perp} = 50$ мкТл
$v = 120 \frac{\text{км}}{\text{ч}} = 120 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = \frac{1200}{36} \frac{\text{м}}{\text{с}} = \frac{100}{3} \frac{\text{м}}{\text{с}}$
$B_{\perp} = 50 \text{ мкТл} = 50 \cdot 10^{-6} \text{ Тл} = 5 \cdot 10^{-5} \text{ Тл}$
Найти:
Разность потенциалов, $U$ - ?
Решение:
Задняя ось автомобиля представляет собой проводник длиной $l$, который движется со скоростью $v$ в магнитном поле Земли. Когда проводник движется в магнитном поле, на его свободных зарядах (электронах) начинает действовать сила Лоренца, которая приводит к разделению зарядов и возникновению на концах проводника разности потенциалов. Эта разность потенциалов равна ЭДС индукции.
Автомобиль движется по горизонтальной дороге, следовательно, вектор скорости $\vec{v}$ направлен горизонтально. Задняя ось автомобиля также расположена горизонтально и перпендикулярно направлению движения.
ЭДС индукции $\mathcal{E}$ в движущемся проводнике определяется по формуле:
$\mathcal{E} = B l v \sin\alpha$
где $B$ — модуль вектора магнитной индукции, а $\alpha$ — угол между вектором скорости $\vec{v}$ и вектором магнитной индукции $\vec{B}$.
В данной задаче для создания разности потенциалов на концах горизонтально расположенной оси важна только та составляющая магнитного поля, которая перпендикулярна и скорости движения, и самой оси. Этой составляющей является вертикальная составляющая магнитного поля Земли $B_{\perp}$. Вектор скорости $\vec{v}$ горизонтален, а вектор $B_{\perp}$ вертикален, значит, угол между ними $\alpha = 90^\circ$, и $\sin\alpha = 1$.
Таким образом, разность потенциалов $U$ на концах оси равна ЭДС индукции и вычисляется по формуле:
$U = \mathcal{E} = B_{\perp} l v$
Подставим числовые значения в систему СИ и произведем расчет:
$U = (5 \cdot 10^{-5} \text{ Тл}) \cdot (1,8 \text{ м}) \cdot (\frac{100}{3} \frac{\text{м}}{\text{с}})$
$U = 5 \cdot 1,8 \cdot \frac{100}{3} \cdot 10^{-5} \text{ В} = 5 \cdot 0,6 \cdot 100 \cdot 10^{-5} \text{ В} = 3 \cdot 100 \cdot 10^{-5} \text{ В} = 300 \cdot 10^{-5} \text{ В} = 3 \cdot 10^{-3} \text{ В}$
Ответ: разность потенциалов, возникающая на концах задней оси автомобиля, равна $3 \cdot 10^{-3}$ В или 3 мВ.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 6 расположенного на странице 152 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №6 (с. 152), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.