Задание 14 ЕГЭ по физике · задача 698775
По гладким параллельным рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Контур находится в однородном магнитном поле с индукцией (см. рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике б. Выберите два верных утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.
|
а) |
б) |
| 1) | В течение первых 6 секунд индукционный ток течёт через лампочку непрерывно. | |
| 2) | Индукционный ток течёт в контуре всё время в одном направлении. | |
| 3) | В интервале времени от 4 до 6 с через лампочку протекает индукционный ток. | |
| 4) | В момент времени с сила Ампера, действующая на проводник, направлена вправо. | |
| 5) | Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, в первые две секунды максимальна. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 35 (верны: 3, 5)
Разбор
ЭДС индукции возникает только тогда, когда площадь контура меняется: $\varepsilon = B \cdot$ |dS/dt|. По графику это происходит в интервалах 0–2 с и 4–6 с.
1) Неверно: с 2 до 4 с площадь постоянна, тока нет.
2) Неверно: при изменении знака dS/dt (с 0–2 с на 4–6 с) меняется и направление тока.
3) Верно: с 4 до 6 с площадь уменьшается, значит, ток через лампочку течёт.
4) Неверно: в $t = 3$ с $dS/dt = 0$, ток равен нулю, сила Ампера тоже равна нулю.
5) Верно: прикладываемая сила уравновешивает силу Ампера $F_{\text{А}}= I L B$. Ток I пропорционален |dS/dt|, а по графику скорость изменения площади в первые две секунды наибольшая, поэтому и сила максимальна.
1) Неверно: с 2 до 4 с площадь постоянна, тока нет.
2) Неверно: при изменении знака dS/dt (с 0–2 с на 4–6 с) меняется и направление тока.
3) Верно: с 4 до 6 с площадь уменьшается, значит, ток через лампочку течёт.
4) Неверно: в $t = 3$ с $dS/dt = 0$, ток равен нулю, сила Ампера тоже равна нулю.
5) Верно: прикладываемая сила уравновешивает силу Ампера $F_{\text{А}}= I L B$. Ток I пропорционален |dS/dt|, а по графику скорость изменения площади в первые две секунды наибольшая, поэтому и сила максимальна.