Банк заданий
ЕГЭ по физике Задание №14 Электродинамика: анализ физических процессов, Магнитное поле

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

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Сопротивление реостата уменьшается.

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

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

4) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличиваются.

5) Сила тока, протекающего по проводнику АБ, уменьшается.

К источнику постоянного напряжения последовательно подключены реостат и алюминиевый стержень АБ, подвешенный на тонких медных проволочках. Справа вблизи стержня расположен постоянный магнит так, как показано на рисунке. Ползунок реостата медленно перемещают вправо.

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Сопротивление реостата увеличивается.

2) Линии индукции поля постоянного магнита вблизи стержня АБ направлены влево.

3) Сила тока, протекающая через стержень АБ, увеличивается.

4) Сила Ампера, действующая на стержень АБ со стороны поля постоянного магнита, не изменяется.

5) Сила натяжения медных проволочек уменьшается.

Электрическая цепь состоит из алюминиевого проводника $AB ,$ подвешенного на тонких медных проволочках и подключенного к источнику постоянного напряжения через реостат. Справа от проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо.

Выберите все верные утверждения.

$1)$ Сопротивление реостата увеличивается.
$2)$ Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника $AB$ направлены влево.
$3)$ Сила Ампера, действующая на проводник $AB ,$ увеличивается.
$4)$ Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник $AB ,$ увеличиваются.
$5)$ Сила тока, протекающего по проводнику $AB ,$ увеличивается.

Проволочная рамка площадью $S = 80\,\text{см}^2$ 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 со временем $t$ согласно графику на рисунке.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Модуль $ЭДС$ индукции, возникающей в рамке в промежутке времени от $6\,\text{мс}$ до $8\,\text{мс},$ равен $3\,\text{В}.$
$2)$ Индукционный ток в рамке в промежутке времени от $2\,\text{мс}$ до $7\,\text{мс}$ меняет свое направление два раза.
$3)$ Магнитный поток, пронизывающий рамку, в момент времени $1.5\,\text{мс}$ равен $8\,\text{мВб}.$
$4)$ Индукционный ток в рамке в промежутке времени от $0\,\text{мс}$ до $2\,\text{мс}$ равен нулю.
$5)$ $ЭДС$ индукции в рамке была отлична от $0$ все время в промежутке времени от $0\,\text{мс}$ до $8\,\text{мс}.$

Металлическое кольцо с электрическим сопротивлением находится в однородном магнитном поле. Линии индукции поля перпендикулярны плоскости кольца, а величина магнитной индукции изменяется по гармоническому закону с частотой $\omega$. Индуктивность кольца пренебрежимо мала.

Выберите все верные утверждения.

$1)$ В кольце протекает переменный электрический ток.
$2)$ Сила натяжения проволоки, из которой изготовлено кольцо, изменяется по гармоническому закону с частотой $2\omega .$
$3)$ Амплитуда протекающего в кольце электрического тока не зависит от частоты $\omega .$
$4)$ Амплитуда $ЭДС$ индукции, действующая в кольце, пропорциональна частоте $\omega .$
$5)$ Средняя тепловая мощность, выделяющаяся в кольце, пропорциональна частоте $\omega .$

По $П$-образному проводнику, находящемуся в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости проводника, скользит проводящая перемычка (см. рис.). На графике приведена зависимость площади контура от времени. Модуль индукции магнитного поля равен $B = 0,4\ \text{Тл},$ длина проводника $l = 0,1\ \text{м}.$

Пренебрегая сопротивлением проводника, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта.

$1)$ В момент времени $1\ \text{с}$ сила Ампера, действующая на перемычку, направлена вправо.
$2)$ В интервале времени от $2\ \text{с}$ до $4\ \text{с}$ по перемычке ток не течет.
$3)$ Наибольший ток по перемычке протекает в интервале времени от $4\ \text{с}$ до $5\ \text{с}.$
$4)$ На всех участках к перемычке не прикладывается сила, поскольку рельсы гладкие.
$5)$ В интервале времени от $4\ \text{с}$ до $5\ \text{с}$ модуль $ЭДС$ индукции минимален.

По гладким горизонтальным рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают легкий тонкий проводник. Контур находится во внешнем магнитном поле с магнитной индукцией $B,$ направленной вертикально вверх. При движении проводника площадь контура $S$ меняется согласно приведенному графику.

Выберите все правильные утверждения, соответствующие данному опыту.

$1)$ Ток в промежутках времени $5 -15\ \text{с}$ и $15- 20\ \text{с}$ имеет разные направления.
$2)$ Ток будет идти в контуре в течение всего опыта.
$3)$ Так как рельсы гладкие, то в течение всего опыта к проводнику для равномерного движения необходимо прикладывать одну и ту же по модулю внешнюю силу $F.$
$4)$ В промежутке времени $0- 5\ \text{с}$ ток в контуре отсутствует.
$5)$ В промежутке времени $15- 20\ \text{с}$ в контуре находится ненулевая $ЭДС.$

Проволочная рамка площадью $80\ \text{см}^2$ помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору магнитной индукции $B.$ Проекция $B_n$ вектора магнитной индукции поля на нормаль к плоскости рамки изменяется с течением времени $t$ согласно графику на рисунке.

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

$1)$ Модуль $ЭДС$ индукции, возникающей в рамке в промежутке времени от $3\ \text{мс}$ до $4\ \text{мс},$ равен $8\ \text{В}.$
$2)$ Направления индукционного тока в рамке в промежутках времени от $0\ \text{мс}$ до $3\ \text{мс}$ и от $6\ \text{мс}$ до $8\ \text{мс}$ совпадают.
$3)$ Модуль изменения магнитного потока в рамке максимален в промежутке времени от $4\ \text{мс}$ до $6\ \text{мс}.$
$4)$ Индукционный ток в рамке максимален по модулю в промежутке времени от $3\ \text{мс}$ до $4\ \text{мс}.$
$5)$ $ЭДС$ индукции в рамке была отлична от $0$ в течение всего времени наблюдения.

По закрепленному $П$-образному проводнику, находящемуся в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости проводника, перемещают проводящую перемычку $AC.$ На графике приведена зависимость $ЭДС$ индукции, возникающей в перемычке при ее движении в магнитном поле.

Пренебрегая сопротивлением проводника, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта. Известно, что модуль индукции магнитного поля равен $B = 0.2\ \text{Тл},$ длина перемычки $l = 10\ \text{см},$ ее сопротивление $5\ \text{Ом}.$

$1)$ В интервале времени от $4\ \text{с}$ до $6\ \text{с}$ мощность тока в перемычке была равна $4\ \text{мВт}.$
$2)$ Модуль ускорения перемычки в интервале времени от $0\ \text{с}$ до $2\ \text{с}$ в два раза больше модуля ускорения перемычки в интервале времени от $6\ \text{с}$ до $10\ \text{с}.$
$3)$ В момент времени $5\ \text{с}$ скорость перемычки была равна $10\ \text{м/с}.$
$4)$ Максимальная сила тока в перемычке равна $20\ \text{мА}.$
$5)$ В перемычке ток течет от $A$ к $C.$

От деревянного кольца $№ 1$ отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца $№ 2$ — северный полюс.

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

$1)$ 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 $№ 1$ наблюдается явление электромагнитной индукции.

По двум очень длинным тонким параллельным проводам текут одинаковые постоянные токи, направления которых показаны на рисунке. В плоскости этих проводов лежат точки $1,$ $2$ и $3,$ причем точка $1$ находится посередине между проводами.

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

$1)$ Провода притягиваются друг к другу.
$2)$ Провода отталкиваются друг от друга.
$3)$ В точке $1$ индукции магнитного поля равна нулю.
$4)$ В точке $2$ вектор индукции магнитного поля направлен перпендикулярно плоскости рисунка «к нам».
$5)$ В точке $3$ вектор индукции магнитного поля направлен перпендикулярно плоскости рисунка «от нас».

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 $\vec{В}$ (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$6\ с$индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.

2) В интервале времени от$0$до$4\ с$лампочка горит наиболее ярко.

3) В момент времени$t = 2\ с$сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.

4) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от$4$до$8\ с.$

5) Индукционный ток в интервале времени от$6$до$12\ с$течёт в одном направлении.

Проводник АБ подвешен на тонких проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится южный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие данный процесс.

1) Сопротивление реостата увеличивается.

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

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

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

5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.

Проводник АБ подвешен на тонких проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится южный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие данный процесс.

1) Сопротивление реостата увеличивается.

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

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

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

5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.

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) Ток течёт через лампочку непрерывно в течение первых$8$секунд.

2) В интервале времени от$12$до$18\ с$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$10$до$20\ с.$

5) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от$0$до$5\ с.$

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 южный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Сопротивление во внешней цепи источника увеличивается.

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

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

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

5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.

В вертикальном однородном магнитном поле по$П$- образному металлическому проводнику движется равномерно перемычка (см. рис.).

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

1) Амперметр покажет наличие электрического тока в цепи.

2) Ток в цепи не возникает.

3) На перемычку действует сила Ампера.

4) Между перемычкой и проводником действует сила трения.

5) В цепи течёт переменный ток.

Медная перемычка в момент времени$t_0 = 0\ с$начинает двигаться со скоростью$2\ м/с$по параллельным горизонтальным проводящим рельсам, к концам которых подсоединён резистор сопротивлением$10\ Ом$(см. рис.). Вся система находится в вертикальном однородном магнитном поле. Сопротивление перемычки и рельсов пренебрежимо мало, перемычка всё время расположена перпендикулярно рельсам. Поток$\Phi$вектора магнитной индукции через контур, образованный перемычкой, рельсами и резистором, изменяется с течением времени$t$так, как показано на графике.

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

1) К моменту времени$t = 5\ с$изменение магнитного потока через контур равно$1,6\ Вб.$

2) Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, равен$0,32\ В.$

3) Индукционный ток в перемычке течёт в направлении от точки C к точке D.

4) Сила индукционного тока, текущего в перемычке, равна$32\ мА.$

5) Для поддержания движения перемычки к ней прикладывают силу, проекция которой на направление рельсов равна$0,2\ мН.$

В область магнитного поля перпендикулярно его границе влетает протон (см. рис.).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие процессы, происходящие с протоном. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) В магнитном поле протон будет двигаться по окружности.

2) Магнитное поле не будет влиять на движение протона, так как вектор индукции магнитного поля перпендикулярен его скорости.

3) Частота обращения протона в магнитном поле будет тем больше, чем больше его скорость.

4) В области магнитного поля протон будет двигаться равнозамедленно, так как действующая на него сила Лоренца будет направлена против его скорости.

5) Кинетическая энергия движения протона в магнитном поле будет постоянна.

Положительно заряженные ионы, вылетевшие из источника, попадают сначала в область электрического поля с разностью потенциалов U, а затем в однородное магнитное поле, вектор индукции которого ($\vec{B}$) перпендикулярен скорости их движения (см. рис.).

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

1) В электрическом поле ионы ускоряются, а магнитное поле на них не действует, так как скорость иона перпендикулярна направлению вектора магнитной индукции.

2) В магнитном поле ионы движутся по окружности, радиус которой зависит от их скорости.

3) Период обращения иона по окружности в магнитном поле тем больше, чем больше скорость иона.

4) Если увеличить разность потенциалов$U$в 4 раза, то скорость, с которой ион влетает в магнитное поле, увеличится в 2 раза (если пренебречь начальной кинетической энергией иона).

5) При движении иона в магнитном поле сила Лоренца не совершает работы.

Контейнер с радиоактивным веществом помещают в магнитное поле, в результате чего пучок радиоактивного излучения распадается на три компоненты (см. рис.). Магнитное поле направлено перпендикулярно плоскости рисунка к наблюдателю.

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

1) Компонента 3 представляет собой поток отрицательно заряженных частиц.

2) Компонента 2 не имеет электрического заряда.

3) Если магнитное поле направить относительно плоскости рисунка влево, то пучок радиоактивного излучения разделяться на компоненты не будет.

4) В магнитном поле модуль скорости движения заряженных частиц не изменяется, меняется только направление их движения.

5) Компонента 1 представляет собой поток электронов.

Контейнер с радиоактивным веществом помещают в магнитное поле, в результате чего пучок радиоактивного излучения распадается на три компоненты (см. рис.). Магнитное поле направлено перпендикулярно плоскости рисунка от наблюдателя.

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

1) Компонента 3 представляет собой поток отрицательно заряженных частиц.

2) Компонента 1 не имеет электрического заряда.

3) Если магнитное поле направить вертикально вверх, то разделить пучок радиоактивного излучения на компоненты не получится.

4) В магнитном поле изменяется модуль скорости движения заряженных частиц.

5) Компонента 1 представляет собой поток электронов.