Задание 21 ЕГЭ по физике · C12FB3
Качественная задача: электричество и магнетизм
На рисунке изображены две электрические цепи. Первая содержит последовательно соединённые источник тока (1), реостат, катушку индуктивности и амперметр, а вторая – проволочный моток, к концам которого присоединён гальванометр, изображённый на рисунке справа. Катушка и моток надеты на железный сердечник (2).
Как будут изменяться показания приборов при плавном уменьшении сопротивления реостата? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При плавном уменьшении сопротивления реостата полное сопротивление первой цепи уменьшается. По закону Ома сила тока в цепи возрастает, поэтому показания амперметра увеличиваются.
I=ERполн
Увеличение силы тока в катушке приводит к усилению её магнитного поля. Так как катушка и моток находятся на общем железном сердечнике, магнитный поток через витки мотка увеличивается.
Φ↑
Изменение магнитного потока вызывает индукционный ток в мотке, поэтому стрелка гальванометра отклоняется от нулевого положения. Направление отклонения определяется правилом Ленца: индукционный ток создаёт магнитное поле, противодействующее увеличению магнитного потока.
Eинд=−ΔΦΔt
После прекращения перемещения реостата сила тока в первой цепи перестаёт изменяться, магнитный поток становится постоянным, индукционный ток исчезает, и показания гальванометра возвращаются к нулю.
ΔΦΔt=0⇒Eинд=0
I=ERполн
Увеличение силы тока в катушке приводит к усилению её магнитного поля. Так как катушка и моток находятся на общем железном сердечнике, магнитный поток через витки мотка увеличивается.
Φ↑
Изменение магнитного потока вызывает индукционный ток в мотке, поэтому стрелка гальванометра отклоняется от нулевого положения. Направление отклонения определяется правилом Ленца: индукционный ток создаёт магнитное поле, противодействующее увеличению магнитного потока.
Eинд=−ΔΦΔt
После прекращения перемещения реостата сила тока в первой цепи перестаёт изменяться, магнитный поток становится постоянным, индукционный ток исчезает, и показания гальванометра возвращаются к нулю.
ΔΦΔt=0⇒Eинд=0
Пример ответа
Показания амперметра увеличиваются; гальванометр отклоняется от нуля в направлении, определяемом правилом Ленца, а после прекращения изменения сопротивления возвращается к нулю.
Источник: Открытый банк ФИПИ C12FB3
Похожие задания
21В классе при электрическом освещении лампами накаливания показали опыт: цинковый шар электрометра зарядили…Качественная задача: электричество и магнетизм · 6090EE21К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Качественная задача: электричество и магнетизм · 783B4421В нижней половине незаряженного металлического шара располагается крупная шарообразная полость, заполненная…Качественная задача: электричество и магнетизм · 7B989C21В схеме на рисунке сопротивление резистора и полное сопротивление реостата равны R, ЭДС батарейки равна E, её…Качественная задача: электричество и магнетизм · 7ED51F21В 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 · 075D39
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.