Задание 14 ЕГЭ по физике · задача B7CA51
|
|
В катушке индуктивностью 6 мГн сила тока I зависит от времени t , как показано на графике, приведённом на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите два правильных 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 оставалась равной 12 мДж. | |
| 3) | Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в рамке, в интервале времени от 4 до 6 с равен 9 мВ. | |
| 4) | Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, минимален в интервале времени от 3 до 4 с. | |
| 5) | Скорость изменения тока в катушке была максимальна в интервале времени от 4 до 6 с. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 13 (верны: 1, 3)
Разбор
ЭДС самоиндукции связана со скоростью изменения тока формулой |$\varepsilon$| $= L$ |$\Delta I/\Delta t$|. Самый крутой участок графика — от 0 до 1 с (ток вырос на 4 А за 1 с), значит, здесь |$\varepsilon$| максимальна — утверждение 1 верно.
Энергия магнитного поля $W = LI^{2}/2$. При $I = 4$ А получаем $W = 48$ мДж, а не 12 мДж, поэтому утверждение 2 неверно.
На участке 4–6 с ток падает примерно на 3 А за 2 с, |$\Delta I/\Delta t$| $\approx 1,5$ А/с. Тогда |$\varepsilon$| $= 0,006$ Гн $\times 1,5$ А/с $= 9$ мВ — утверждение 3 верно.
На участке 3–4 с наклон заметно больше, чем на плоском участке 1–3 с (где |$\varepsilon$| $= 0)$, поэтому |$\varepsilon$| там не минимальна — утверждение 4 неверно.
Максимальная скорость изменения тока была на 0–1 с, а не на 4–6 с — утверждение 5 неверно.
Таким образом, правильные утверждения — 1 и 3.
Энергия магнитного поля $W = LI^{2}/2$. При $I = 4$ А получаем $W = 48$ мДж, а не 12 мДж, поэтому утверждение 2 неверно.
На участке 4–6 с ток падает примерно на 3 А за 2 с, |$\Delta I/\Delta t$| $\approx 1,5$ А/с. Тогда |$\varepsilon$| $= 0,006$ Гн $\times 1,5$ А/с $= 9$ мВ — утверждение 3 верно.
На участке 3–4 с наклон заметно больше, чем на плоском участке 1–3 с (где |$\varepsilon$| $= 0)$, поэтому |$\varepsilon$| там не минимальна — утверждение 4 неверно.
Максимальная скорость изменения тока была на 0–1 с, а не на 4–6 с — утверждение 5 неверно.
Таким образом, правильные утверждения — 1 и 3.