Банк заданий
ЕГЭ по физике Задание №14 Электродинамика: анализ физических процессов, Электромагнитная индукция

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник, прикладывая к нему горизонтальную силу$\vec{F.}$Контур находится в однородном магнитном поле с индукцией$\vec{B}$(см. рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на рис. б.

Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

1) Индукционный ток течёт в контуре всё время в одном направлении.

2) В интервале времени от$30$до$40\ с$через лампочку течёт ток.

3) Поскольку рельсы гладкие, при равномерном движении проводника$\vec{F}$ = 0.

4) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от$20$до$30\ с.$

5) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, в первые$10\ с$максимальна.

В катушке индуктивностью$20\ мГн$сила тока$I$зависит от времени$t,$как показано на графике, приведённом на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушке.

1) Энергия магнитного поля катушки в интервале времени от$2$до$3\ с$равна$40\ мДж.$

2) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке в момент времени$2,5\ с$равен нулю.

3) Модуль скорости изменения тока в катушке минимален в интервале времени от$5$до$6\ с.$

4) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке максимален в интервале времени от$5$до$6\ с.$

5) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке в интервале времени от$3$до$5\ с$равен$20\ мВ.$

В катушке индуктивностью$20\ мГн$сила тока$I$зависит от времени$t,$как показано на графике, приведённом на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушке.

1) Энергия магнитного поля катушки в интервале времени от$2$до$3\ с$равна$160\ мДж.$

2) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке минимален в интервале времени от$3$до$4\ с.$

3) Модуль скорости изменения тока в катушке максимален в интервале времени от$5$до$6\ с.$

4) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке максимален в интервале времени от$0$до$2\ с.$

5) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке в интервале времени от$3$до$5\ с$равен$10\ мВ.$

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1, и её обмотка замкнута. Вид с торца катушек представлен на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата влево.

1) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2 в её центре, направлен к наблюдателю.

2) Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, увеличивается.

3) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.

4) В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.

5) Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку № 2, уменьшается.

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику.

На основании этого графика выберите все вернык утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.

1) В промежутках$0-1\ с$и$1-2\ с$направления тока в левой катушке одинаковы.

2) В промежутке времени$2-3\ с$сила тока в левой катушке равна нулю.

3) Модули силы тока в левой катушке в промежутках$1-2\ с$и$3-5\ с$одинаковы.

4) В промежутке$0-2\ с$модуль индукции магнитного поля в сердечнике равен$0.$

5) В промежутке$3-5\ с$сила тока в левой катушке равномерно уменьшается.

В катушке индуктивностью$6\ мГн$сила тока$I$зависит от времени$t,$как показано на графике, приведённом на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения о процессах, происходящих в катушке.

1) Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, максимален в интервале времени от $5$ до $6$ 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$5$ до$6\ с$равен$18\ мВ.$

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$6\ с.$

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника, напряжение на клеммах которого постоянно, и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута (на рисунке представлен вид с торцов катушек).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при равномерном перемещении ползунка реостата влево.

1) Сила тока в катушке № 1 уменьшается.

2) Модуль вектора магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, уменьшается.

3) Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку № 2, уменьшается.

4) Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2, направлен к наблюдателю.

5) В катушке № 2 индукционный ток направлен против часовой стрелки.

В катушке индуктивностью$20\ мГн$сила тока$I$зависит от времени$t,$как показано на графике, приведённом на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все правильных утверждения о процессах, происходящих в катушке.

1) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке максимален в интервале времени от$0$до$1\ с.$

2) Энергия магнитного поля катушки в интервале времени от$2$до$3\ с$равна$40\ мДж.$

3) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке в интервале времени от$3$до$5\ с$ равен$10\ мВ.$

4) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке минимален в интервале времени от$3$до$4\ с.$

5) Модуль скорости изменения тока в катушке максимален в интервале времени от$5$до$6\ с.$

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур находится в однородном 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.

1) В течение первых$15\ с$индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.

2) Индукционный ток в интервале времени от$10$до$20\ с$течёт в одном направлении.

3) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от$5$до$15\ с.$

4) В момент времени$t = 3\ с$сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.

5) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, в интервале времени от$15$до$20\ с$максимальна.

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).

а)

б)

Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

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$8\ с.$

От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 - северный полюс такого же магнита (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно наблюдаемых явлений.

1) В кольце № 1 возникает индукционный ток.

2) В кольце № 2 индукционный ток не возникает.

3) Кольцо № 1 не взаимодействует с магнитом.

4) Кольцо № 2 притягивается к магниту.

5) В кольце № 1 возникает ЭДС электромагнитной индукции.

По гладким параллельным рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Контур находится в однородном магнитном поле с индукцией$\vec{B}$(см. рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике б.

а)

б)

Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

1) В течение первых$6$секунд индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.

2) Индукционный ток течёт в контуре всё время в одном направлении.

3) В интервале времени от$4$до$6\ с$через лампочку протекает индукционный ток.

4) В момент времени$t = 3\ с$сила Ампера, действующая на проводник, направлена вправо.

5) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, в первые две секунды максимальна.

Проволочная рамка площадью$60\ см^2$помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции$\vec{B}.$Проекция$B_n$индукции магнитного поля на нормаль к плоскости рамки изменяется во времени$t$согласно графику на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения о процессах, происходящих в рамке.

1) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, максимален в интервале времени от$1$до$2\ мс.$

2) Магнитный поток через рамку в интервале времени от$2$до$4\ мс$равен$6\ мВб.$

3) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, минимален в интервале времени от 0 до$1\ мс.$

4) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, в интервале времени от$4$до$6\ мс$равен$9\ В.$

5) Модуль скорости изменения магнитного потока через рамку максимален в интервале времени от$0$до$1\ мс.$

Катушка №1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника напряжения и реостата. Катушка №2 помещена внутрь катушки №1 и замкнута (см. рисунок).

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо.

1) Сила тока в катушке №1 увеличивается.

2) Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой №1, уменьшается.

3) Магнитный поток, пронизывающий катушку №2, уменьшается.

4) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой №2, в центре этой катушки направлен к наблюдателю.

5) В катушке №2 индукционный ток направлен против часовой стрелки.

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Сопротивление внешней цепи увеличивается.

2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом вблизи проводника АБ, направлены влево.

3) Сила тока, протекающего через проводник АБ, уменьшается.

4) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.

5) Сила натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличивается.

Проволочная рамка площадью $30\ см^2$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 все правильные 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$6\ мс.$

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику.

Из приведенного ниже списка выберите два верных утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.

1) В промежутках$0–1$и $1–2\ с$направления тока в правой катушке различны.

2) В промежутке времени$2–3\ с$сила тока в левой катушке отлична от нуля.

3) Модуль силы тока в левой катушке в промежутке$1–2\ с$больше, чем в промежутке$3–5\ с.$

4) В промежутке$0–2\ с$модуль магнитной индукции в сердечнике минимален.

5) В промежутке$1–2\ с$сила тока в левой катушке равномерно увеличивается.

Полосовой магнит подносят к замкнутой и подвешенной на нити катушке, как показано на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие этот процесс. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Магнитный поток, проходящий через катушку, в процессе приближения магнита не меняется.

2) Магнитный поток, проходящий через катушку, в процессе приближения магнита увеличивается.

3) У ближнего к магниту края катушки в результате проведённых действий появится северный магнитный полюс.

4) У ближнего к магниту края катушки в результате проведённых действий появится южный магнитный полюс.

5) В результате приближения магнита катушка будет отклоняться от него в противоположную сторону.

По$П$- образному проводнику, находящемуся в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости проводника, скользит проводящая перемычка (см. рис.). На графике приведена зависимость ЭДС индукции, возникающей в перемычке при её движении в магнитном поле, от времени. Сопротивлением проводника можно пренебречь. Известно, что модуль индукции магнитного поля$B = 0,4\ Тл,$ длина проводника$l = 0,1\ м.$

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Проводник всё время двигался с одинаковой скоростью.

2) Через$2\ с$проводник остановился.

3) В момент времени$4\ с$скорость проводника была равна$10\ м/с.$

4) Первые$2\ с$сила тока в проводнике увеличивалась.

5) Через$2\ с$проводник начал двигаться равномерно.

От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 – северный полюс (см. рис.).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие этот процесс. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Кольцо № 2 отталкивается от магнита.

2) В кольце № 2 возникает индукционный ток.

3) Кольцо № 1 притягивается к магниту.

4) В кольце № 1 индукционный ток не возникает.

5) В опыте с кольцом № 2 наблюдается явление электромагнитной индукции.

На железном стержне намотаны две катушки изолированного провода А и Б (см. рис.). Через катушку А пропускают ток от источника с ЭДС$ε$и внутренним сопротивлением$r.$К катушке Б присоединён амперметр с малым сопротивлением.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие процессы, происходящие в данной установке. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Когда ползунок реостата неподвижен, амперметр показывает постоянное значение силы тока.

2) Показания амперметра всегда равны нулю, так как в цепи катушки Б нет источника тока.

3) При изменении силы тока в катушке А изменяется магнитный поток, пронизывающий катушку Б.

4) При перемещении ползунка реостата в катушке Б возникает электрический ток из-за явления самоиндукции.

5) При перемещении ползунка реостата в катушке А изменяется магнитный поток, пронизывающий катушку Б, вследствие чего в катушке Б возникает ЭДС индукции, и амперметр показывает наличие тока.

Электрическая цепь состоит из последовательно соединённых идеальной батареи с ЭДС $12\,\text{В},$катушки с сопротивлением $4\,\text{Ом}$ и индуктивностью $L$ и разомкнутого ключа. Ключ замыкают.

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Через большое время после замыкания ключа энергия магнитного поля катушки станет равной нулю.

2) Через большое время после замыкания ключа сила тока в цепи станет равной $3\,\text{А}.$

3) Сразу после замыкания ключа сила тока в цепи равна нулю.

4) Сразу после замыкания ключа модуль ЭДС самоиндукции в катушке равен $12\,\text{В}.$

5) После замыкания ключа в цепи возникнут гармонические колебания силы тока.

Катушка индуктивностью $0{,}2\,\text{Гн}$ и сопротивлением $5\,\text{Ом}$ подключена к идеальной батарее с ЭДС $10\,\text{В}.$В цепи установился постоянный ток.

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Если сопротивление катушки увеличить в $2$ раза, установившаяся энергия магнитного поля уменьшится в $2$ раза.

2) Если индуктивность катушки увеличить в $2$ раза, установившаяся сила тока уменьшится в $2$ раза.

3) Сила тока в цепи равна $2\,\text{А}.$

4) ЭДС самоиндукции в катушке равна нулю.

5) Энергия магнитного поля катушки равна $0{,}4\,\text{Дж}.$

Две одинаковые лампы подключены к источнику постоянного напряжения через общий ключ в двух параллельных ветвях: первая лампа — последовательно с резистором, вторая — последовательно с катушкой большой индуктивности. Сопротивление резистора равно сопротивлению катушки. Ключ замыкают.

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Запаздывание загорания второй лампы объясняется явлением электростатической индукции.

2) Через большое время после замыкания ключа ток через вторую лампу будет больше, чем через первую.

3) Через большое время после замыкания ключа лампы горят одинаково ярко.

4) Первая лампа загорается практически сразу после замыкания ключа.

5) Вторая лампа загорается с запаздыванием.

Сила тока в катушке индуктивностью $0{,}5\,\text{Гн}$ изменялась так, как показано в таблице. На каждом интервале между соседними моментами времени сила тока изменялась равномерно.

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Максимальная энергия магнитного поля катушки равна $8\,\text{Дж}.$

2) В интервале от $2$ до $3\,\text{с}$ ЭДС самоиндукции равна нулю.

3) В интервале от $3$ до $4\,\text{с}$ модуль ЭДС самоиндукции равен $2\,\text{В}.$

4) В интервале от $0$ до $2\,\text{с}$ энергия магнитного поля катушки не изменялась.

5) В интервале от $0$ до $2\,\text{с}$ модуль ЭДС самоиндукции равен $1\,\text{В}.$