Задание 14 ЕГЭ по физике · задача 86F713

Тема: 3.4 Электромагнитная индукция · 2 балла · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур KLMN находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией $\vec{B}$ (рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике (рис. б). Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

Рис. а

Рис. б

	1)	В течение первых 6 с индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.
	2)	В момент времени $t = 2$ с сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.
	3)	Индукционный ток в интервале времени от 6 до 12 с течёт в одном направлении.
	4)	В интервале времени от 0 до 4 с лампочка горит наиболее ярко.
	5)	Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от 4 до 8 с.

Решить в тренажёре с автопроверкой →

Показать ответ и разбор

Ответ: 35 (верны: 3, 5)

Разбор

По графику $S(t)$: $0$–$4$ с площадь постоянна (тока нет); $4$–$8$ с площадь убывает круто ($|dS/dt| = 100$ см$^2$/с); $8$–$14$ с убывает полого ($50$ см$^2$/с). 3: в интервале $6$–$12$ с площадь всё время убывает (поток спадает) $\Rightarrow$ индукционный ток течёт в одном направлении — верно. 5: максимальная ЭДС $\varepsilon = B\,|dS/dt|$ — в интервале $4$–$8$ с, где наклон наибольший — верно. 1 неверно: в первые $4$ с площадь постоянна, тока нет. 2 неверно: при $t = 2$ с тока нет, силы Ампера нет. 4 неверно: в $0$–$4$ с тока нет, лампочка не горит. Ответ: 35.

Типичные ошибки: ЭДС индукции $\varepsilon = |\Delta\Phi/\Delta t| = B l \upsilon_\perp$ (по наклону графика потока/площади); на горизонтальных участках $\Phi(t)$ тока нет; направление индукционного тока — по правилу Ленца (ток противодействует изменению потока); при размыкании ключа ток через катушку не меняется скачком и замыкается через оставшийся контур, часто меняя направление в резисторе; приложенная сила максимальна там, где $|\Delta\Phi/\Delta t|$ наибольшая.