FR-01795Materiał Freedu

Zadanie 5 (matura, maj 2021)

LiceumMaturaRozszerzenieFizykaPrąd elektryczny stały

Źródło: Matura maj 2021, fizyka, poziom rozszerzony (formuła 2015, EFAP-R0-100-2105), zad. 5

    Zadanie 5, wspólne informacje. Zadanie 5. Dwa miedziane pręty umieszczono równolegle w płaszczyźnie poziomej. Odległość pomiędzy tymi prętami wynosiła 𝑑 = 0,05 m. Pręty były unieruchomione, a do ich końców podłączono amperomierz. Oba pręty znajdowały się w obszarze jednorodnego pola magnetycznego. Wektor indukcji magnetycznej tego pola miał wartość 𝐵 = 0,8 T i był zwrócony prostopadle ሬ⃗ 𝐵 oznaczono symbolem . Obszar pola magnetycznego przed płaszczyznę rysunku – zwrot oznaczono na rysunku prostokątem obramowanym linią przerywaną. A v ሬ⃗ ሬ⃗ 𝐵 𝑑 𝑅 Na prętach, prostopadle do obu z nich, w obszarze jednorodnego pola magnetycznego położono aluminiową poprzeczkę. Następnie poprzeczkę przesuwano w lewo, działając na nią 𝐹⃗ w kierunku poziomym. W wyniku tego poprzeczka poruszała się ze stałą siłą zewnętrzną stałą prędkością o wartości v = 2 m/s. W czasie, gdy poprzeczka poruszała się w ten sposób, amperomierz wskazywał natężenie prądu równe 𝐼 = 2 A. Całkowity opór elektryczny obwodu oznaczono na rysunku jako 𝑅 . Do analizy zagadnienia przyjmij model zjawiska, w którym: • pomijamy pole magnetyczne wytworzone przez prąd płynący w obwodzie • pomijamy siłę tarcia pomiędzy poprzeczką a prętami • pomijamy opór elektryczny obu prętów i poprzeczki, a uwzględniamy łączny opór amperomierza oraz przewodów łączących amperomierz z prętami.

    Zadanie 5.1

    Zadanie 5.1. Zadanie 5.1. (0–2) Na rysunku poniżej zaznacz strzałką, w którą stronę płynie prąd przez amperomierz, oraz ሬ ሬ⃗ 𝑭 działającej na poruszającą się poprzeczkę. narysuj wektor siły elektrodynamicznej 𝒆𝒅 A v ሬ⃗ ሬ⃗ 𝐵 𝑑 𝑅

    Zadanie 5.2

    Zadanie 5.2. Zadanie 5.2. (0–2) Podczas ruchu poprzeczki działają na nią w kierunku poziomym dwie siły: siła zewnętrzna 𝐹⃗ 𝐹⃗௘ௗ . oraz siła elektrodynamiczna ሬ ሬ⃗ Oblicz wartość poziomej siły zewnętrznej 𝑭 .

    Zadanie 5.3

    Zadanie 5.3. Zadanie 5.3. (0–3) Oblicz całkowity opór elektryczny 𝑹 obwodu.

    Wróć do wyników

    Podobne zadania