В замкнутом проводящем контуре с сопротивлением R=5 Ом и площадью s= 20 см², который находится в магнитном поле с индукцией В= 0,03 Тл, плоскость контура изначально параллельна линиям магнитной индукции. Если контур поворачивают на угол ϕ=90 ͦ, то его плоскость становится перпендикулярной линиям индукции. Каков электрический заряд q, который пройдет через контур за время поворота?

Физика 11 класс Электромагнитная индукция замкнутый проводящий контур сопротивление R площадь S магнитное поле индукция B угол поворота ϕ электрический заряд q закон Фарадея электромагнитная индукция физика 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон Фарадея о электромагнитной индукции, который гласит, что индуцированная ЭДС (электродвижущая сила) в контуре равна изменению магнитного потока через контур за единицу времени.

1. **Определим магнитный поток**. Магнитный поток Ф через контур можно вычислить по формуле:

Ф = B * S * cos(ϕ),

где:

• B - магнитная индукция (0,03 Тл),
• S - площадь контура (20 см² = 20 * 10^(-4) м² = 0,002 м²),
• ϕ - угол между нормалью к плоскости контура и направлением магнитного поля.

2. **Вычислим начальный и конечный магнитный поток**:

• Начальный поток (при ϕ = 0°):
• Ф_нач = B * S * cos(0°) = 0,03 Тл * 0,002 м² * 1 = 0,00006 Вб.
• Конечный поток (при ϕ = 90°):
• Ф_кон = B * S * cos(90°) = 0,03 Тл * 0,002 м² * 0 = 0 Вб.

3. **Найдем изменение магнитного потока**:

ΔФ = Ф_кон - Ф_нач = 0 - 0,00006 = -0,00006 Вб.

4. **Определим индуцированную ЭДС**. По закону Фарадея, ЭДС равна изменению магнитного потока, деленному на время изменения:

ε = -ΔФ / Δt.

Так как в задаче не указано время поворота, мы можем обозначить его как Δt. Таким образом, ЭДС будет равна:

ε = 0,00006 / Δt.

5. **Найдем электрический заряд, который пройдет через контур**. Используя закон Ома, мы знаем, что:

q = ε * Δt / R,

где R - сопротивление (5 Ом).

Подставляя значение ЭДС, получаем:

q = (0,00006 / Δt) * Δt / 5 = 0,00006 / 5 = 0,000012 Кл.

Таким образом, электрический заряд, который пройдет через контур за время поворота, равен:

q = 0,000012 Кл или 12 мкКл.