Задание 14 ЕГЭ по физике · 2AD122
Индукционный ток и сила Ампера
По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур находится в однородном магнитном поле с индукцией B⃗ (рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике (рис. б). Выберите два верных утверждения, соответствующих приведённым данным и описанию опыта.
Рис. а
Рис. б
1) В течение первых 15 с индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.
2) Индукционный ток в интервале времени от 10 до 20 с течёт в одном направлении.
3) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от 5 до 15 с.
4) В момент времени t=3 с сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.
5) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, в интервале времени от 15 до 20 с максимальна.
1) В течение первых 15 с индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.
2) Индукционный ток в интервале времени от 10 до 20 с течёт в одном направлении.
3) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от 5 до 15 с.
4) В момент времени t=3 с сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.
5) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, в интервале времени от 15 до 20 с максимальна.
Показать ответ
25
Решение
Индукционная ЭДС определяется скоростью изменения магнитного потока. При постоянных магнитном поле и геометрии контура по модулю имеем:
∣E∣=B∣dSdt∣
На участке от 0 до 5 с площадь постоянна, поэтому индукционный ток отсутствует. Утверждение 1 неверно.
В интервале от 10 до 20 с площадь непрерывно увеличивается, причём знак производной dS/dt не меняется. Следовательно, направление индукционного тока остаётся одним и тем же. Утверждение 2 верно.
Наклон графика площади максимален на участке от 15 до 20 с, поэтому максимальная ЭДС возникает именно там, а не от 5 до 15 с. Утверждение 3 неверно.
В момент t=3 с проводник движется влево. Сила Ампера противодействует движению, поэтому направлена вправо. Утверждение 4 неверно.
На участке от 15 до 20 с скорость изменения площади максимальна, поэтому максимальны индукционная ЭДС и ток. Сила Ампера, а значит и внешняя сила, необходимая для равномерного перемещения проводника, также максимальна. Утверждение 5 верно.
∣E∣=B∣dSdt∣
На участке от 0 до 5 с площадь постоянна, поэтому индукционный ток отсутствует. Утверждение 1 неверно.
В интервале от 10 до 20 с площадь непрерывно увеличивается, причём знак производной dS/dt не меняется. Следовательно, направление индукционного тока остаётся одним и тем же. Утверждение 2 верно.
Наклон графика площади максимален на участке от 15 до 20 с, поэтому максимальная ЭДС возникает именно там, а не от 5 до 15 с. Утверждение 3 неверно.
В момент t=3 с проводник движется влево. Сила Ампера противодействует движению, поэтому направлена вправо. Утверждение 4 неверно.
На участке от 15 до 20 с скорость изменения площади максимальна, поэтому максимальны индукционная ЭДС и ток. Сила Ампера, а значит и внешняя сила, необходимая для равномерного перемещения проводника, также максимальна. Утверждение 5 верно.
Источник: Открытый банк ФИПИ 2AD122
Похожие задания
14По гладким параллельным рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник.…Индукционный ток и сила Ампера · 69877514От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 – северный полюс…Правило Ленца для колец · 019E8214Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка…Правило Ленца для катушек · 06314114Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды +q > 0 и –3q…Заряды на бусинках · 07A6C614Два незаряженных стеклянных кубика 1 и 2 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость…Поляризация и электростатическая индукция · 08ACE414Плоский воздушный конденсатор ёмкостью С0 состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии d0…Изменение параметров конденсатора · 0CDA83
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.