Задание 15 ЕГЭ по физике · задача D91D57

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

Установите соответствие между направлением движения магнита, вращением коромысла с кольцом и направлением индукционного тока
в кольце (1 $-$ верхняя точка кольца; 2 $-$ ближняя
к нам точка кольца; 3 $-$ нижняя точка кольца).

Медное кольцо на горизонтальном коромысле поворачивается вокруг вертикальной оси ОВ под действием движущегося магнита (см. рисунок). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ МАГНИТА

ПОВОРОТ КОРОМЫСЛА И ТОК В КОЛЬЦЕ

А)	движется по направлению к кольцу
Б)	движется по направлению от кольца

1)	Коромысло с кольцом поворачивается, отталкиваясь от магнита; ток идёт по направлению 3→2→1.
2)	Коромысло с кольцом поворачивается, отталкиваясь от магнита; ток идёт по направлению от 1→2→3.
3)	Коромысло с кольцом поворачивается, притягиваясь к магниту; ток идёт по направлению от 3→2→1.
4)	Коромысло с кольцом поворачивается, притягиваясь к магниту; ток идёт по направлению от 1→2→3.

Решить в тренажёре с автопроверкой →

Показать ответ и разбор

Ответ: 14

Разбор

А) магнит приближается к кольцу: поток через кольцо растёт $\Rightarrow$ по правилу Ленца индукционный ток создаёт поле навстречу магниту, ближняя грань кольца становится одноимённым полюсом $\Rightarrow$ кольцо отталкивается; индукционный ток идёт по направлению $3\to2\to1$ $\Rightarrow$ вариант 1. Б) магнит удаляется от кольца: поток убывает $\Rightarrow$ индукционный ток поддерживает поток, ближняя грань становится разноимённым полюсом $\Rightarrow$ кольцо притягивается; ток идёт по направлению $1\to2\to3$ $\Rightarrow$ вариант 4. Ответ: 14.

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.