Задание 14 ЕГЭ по физике · задача 62A5E0
|
а) |
б) |
По гладким параллельным рельсам, замкнутым на резистор, перемещают лёгкий тонкий проводник. Рельсы, резистор и проводник образуют контур, который находится в однородном магнитном поле, как показано на рисунке а . При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике б . Выберите два верных утверждения, соответствующих приведённым данным и описанию опыта.
| 1) | В течение первых 15 с ток течёт через резистор непрерывно. | |
| 2) | Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале от 10 до 30 с . | |
| 3) | В интервале времени от 15 до 25 с через резистор течёт ток. | |
| 4) | Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, максимальна в интервале времени от 30 до 40 с. | |
| 5) | Поскольку рельсы гладкие, для перемещения проводника в любой момент времени силу прикладывать не надо. |
Показать ответ и разбор
Разбор
С 10 до 30 с площадь плавно убывает (в среднем на 0,133 м² за 20 с), а с 30 до 40 с — гораздо быстрее (на 0,467 м² всего за 10 с, то есть скорость изменения площади там примерно в 7 раз выше). Поскольку модуль ЭДС индукции пропорционален |ΔS/Δt|, максимальная ЭДС (и, соответственно, максимальная сила, которую нужно приложить для перемещения проводника против нарастающей силы Ампера) достигается именно в интервале 30–40 с, а не 10–30 с.
В интервале 15–25 с площадь контура непрерывно меняется, значит, через резистор течёт ток.
Утверждение про «гладкие рельсы» ошибочно: отсутствие трения не отменяет силу Ампера, препятствующую движению проводника с током в магнitном поле — прикладывать силу всё равно необходимо.
Верные утверждения: 3 и 4.