Задание 21 ЕГЭ по физике · 8AB5C4
Движение кольца при индукции
Многовитковая катушка медного провода подключена к источнику тока через реостат. Вблизи торца катушки на шёлковых нитях подвешено замкнутое медное кольцо с малым сопротивлением. Ось кольца совпадает с осью катушки (см. рисунок). Опишите, как начнёт двигаться кольцо (притянется, оттолкнётся или останется неподвижным относительно катушки), если движок реостата резко сдвинуть вверх в крайнее положение. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При перемещении движка реостата вверх его сопротивление в данной схеме уменьшается, поэтому сила тока в катушке возрастает.
I=ER+r
Магнитное поле катушки усиливается, поэтому увеличивается магнитный поток через замкнутое кольцо.
Φ=BScosα
Из-за изменения магнитного потока в кольце возникает индукционный ток. По правилу Ленца его магнитное поле направлено против увеличения магнитного потока, то есть противоположно магнитному полю катушки.
Ближние торцы катушки и кольца при этом имеют одноимённые магнитные полюса. Поэтому между ними возникает отталкивание, и кольцо начнёт удаляться от катушки.
I=ER+r
Магнитное поле катушки усиливается, поэтому увеличивается магнитный поток через замкнутое кольцо.
Φ=BScosα
Из-за изменения магнитного потока в кольце возникает индукционный ток. По правилу Ленца его магнитное поле направлено против увеличения магнитного потока, то есть противоположно магнитному полю катушки.
Ближние торцы катушки и кольца при этом имеют одноимённые магнитные полюса. Поэтому между ними возникает отталкивание, и кольцо начнёт удаляться от катушки.
Пример ответа
Кольцо начнёт отталкиваться от катушки: при перемещении движка вверх сопротивление уменьшается, ток и магнитный поток катушки возрастают, а индуцированный ток создаёт поле, направленное против усиления этого потока.
Источник: Открытый банк ФИПИ 8AB5C4
Похожие задания
21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA
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.