Задание 23 ЕГЭ по физике

Question

Проводящий стержень равномерно со скоростью $0,5$ м/с скользит по двум параллельным горизонтальным рельсам, замкнутым на конденсатор емкостью $100$ мкФ. Рельсы со стержнем находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией $2$ Тл, расстояние между рельсами равно $0,2$ м. Чему равна энергия электрического поля, запасенная в конденсаторе?

Accepted Answer

ЭДС индукции, возникающая на концах стержня при его движении в магнитном поле:
$|\varepsilon_i|=vBlcos\alpha,~\alpha=0°\Rightarrow cos\alpha=cos0°=1$
Так как после зарядки конденсатора ток в контуре перестает течь:
$\varepsilon_i=U$
Энергия электрического поля заряженного конденсатора:
$W=\frac{CU^2}{2}=\frac{C\left (vBl\right )^2}{2}=\frac{100\cdot 10^{-6}(0,5\cdot 2\cdot 0,2)^2}{2}=2\cdot 10^{-6}=2~мкДж$
Ответ: $2~мкДж$

Задание 23 ЕГЭ по физике

Конденсаторы