Задание 14 ЕГЭ по физике · задача B0F0EB
|
|
В катушке индуктивностью 4 мГн сила тока I изменяется во времени t согласно графику на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушке.
| 1) | Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, максимален в интервале времени от 0 до 1 с. | |
| 2) | Энергия магнитного поля катушки в интервале времени от 1 до 3 с равна 32 мДж. | |
| 3) | Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, минимален в интервале времени от 4 до 5 с. | |
| 4) | Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, в интервале времени от 3 до 4 с равен 2 мВ. | |
| 5) | Модуль скорости изменения силы тока в катушке максимален в интервале времени от 4 до 6 с. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 12 (верны: 1, 2)
Разбор
ЭДС самоиндукции определяется формулой |$\varepsilon$| $= L$ |dI/dt|, а энергия магнитного поля — $W = (L I^{2})/2$.
1) Наибольшая скорость изменения тока — на участке 0–1 с (4 А за 1 с). Значит, модуль ЭДС самоиндукции действительно максимален именно здесь.
2) На интервале 1–3 с ток постоянен и равен 4 А. Подставляем в формулу: $W =$ ½ $\times 0,004 \times 16 = 0,032$ Дж $= 32$ мДж. Утверждение верно.
Остальные утверждения неверны: на 1–3 с ЭДС равна нулю (минимальна), а не на 4–5 с; на 3–4 с |dI/dt| $\approx 1$ А/с, поэтому |$\varepsilon$| $= 4$ мВ, а не 2 мВ; максимальная скорость изменения тока — на 0–1 с, а не на 4–6 с.
1) Наибольшая скорость изменения тока — на участке 0–1 с (4 А за 1 с). Значит, модуль ЭДС самоиндукции действительно максимален именно здесь.
2) На интервале 1–3 с ток постоянен и равен 4 А. Подставляем в формулу: $W =$ ½ $\times 0,004 \times 16 = 0,032$ Дж $= 32$ мДж. Утверждение верно.
Остальные утверждения неверны: на 1–3 с ЭДС равна нулю (минимальна), а не на 4–5 с; на 3–4 с |dI/dt| $\approx 1$ А/с, поэтому |$\varepsilon$| $= 4$ мВ, а не 2 мВ; максимальная скорость изменения тока — на 0–1 с, а не на 4–6 с.