Задание 14 ЕГЭ по физике · задача F72547

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

Проволочная рамка площадью 30 см² помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции $\vec{B}$ . Величина индукции магнитного поля B изменяется во времени t согласно графику на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения о процессах, происходящих в рамке.

	1)	Модуль ЭДС электромагнитной индукции в рамке максимален в интервале времени от 0 до 1 мс.
	2)	Магнитный поток через рамку в интервале времени от 1 до 3 мс равен 2 мВб.
	3)	Модуль ЭДС электромагнитной индукции в рамке минимален в интервале времени от 0 до 1 мс.
	4)	Модуль ЭДС электромагнитной индукции в рамке в интервале времени от 3 до 4 мс равен 3 В.
	5)	Скорость изменения магнитного потока через рамку максимальна в интервале времени от 4 до 6 мс.

Решить в тренажёре с автопроверкой →

Показать ответ и разбор

Ответ: 14 (верны: 1, 4)

Разбор

$S = 30$ см$^2 = 3\cdot 10^{-3}$ м$^2$, плоскость рамки $\perp \vec B$, $\varepsilon = S\,|dB/dt|$. По графику: $0$–$1$ мс $B: 0\to2$ Тл ($|dB/dt| = 2000$ Тл/с); $1$–$3$ мс $B = 2$ Тл; $3$–$6$ мс $B$ убывает от $2$ до $-1$ Тл ($|dB/dt| = 1000$ Тл/с). 1: модуль ЭДС максимален в интервале $0$–$1$ мс (там наклон $B(t)$ наибольший) — верно. 4: в интервале $3$–$4$ мс $\varepsilon = S\,|dB/dt| = 3\cdot 10^{-3}\cdot 1000 = 3$ В — верно. 2 неверно: поток в $1$–$3$ мс $\Phi = BS = 2\cdot 3\cdot 10^{-3} = 6$ мВб, а не $2$ мВб. 3 неверно: в $0$–$1$ мс ЭДС максимальна, а не минимальна. 5 неверно: скорость изменения потока максимальна в $0$–$1$ мс. 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.