Задание 15 ЕГЭ по физике

22

Сила тока в контуре:
По закону Ома для полной цепи сила тока определяется формулой:
$I=\dfrac{\varepsilon }{R}$ Сопротивление проводов контура выражается через их удельное сопротивление $\rho$, общую длину $L$ и площадь поперечного сечения $S$:

$R=\rho \dfrac{L}{S}$

Подставим формулу сопротивления в выражение для силы тока:

$I=\dfrac{\varepsilon \cdot S}{\rho \cdot L}$

Из формулы видно, что сила тока прямо пропорциональна площади поперечного сечения $S$.

При уменьшении сечения проводов в 3 раза сопротивление контура возрастает в 3 раза, следовательно, сила тока в контуре уменьшится в 3 раза (характер изменения — 2).

Модуль силы Ампера:
Сила Ампера, действующая на сторону контура длиной $l_{12}$, вычисляется по формуле:

$F_{A}=I\cdot B\cdot l_{12}\cdot \sin \alpha$

Поскольку линии магнитной индукции перпендикулярны плоскости контура, угол $\alpha = 90^\circ$ и $\sin 90^\circ = 1$:

$F_{A}=I\cdot B\cdot l_{12}$

Подставим полученное ранее выражение для тока $I$:

$F_{A}=\dfrac{\varepsilon \cdot S}{\rho \cdot L}\cdot B\cdot l_{12}$

Теперь проанализируем изменения:
Площадь сечения $S$ уменьшается в 3 раза.
Модуль магнитной индукции $B$ увеличивается в 2 раза.
Новое значение силы Ампера составит:

$F_{A}^{\prime }=\dfrac{2}{3}F_{A}$

Так как $\dfrac{2}{3} < 1$, модуль силы Ампера уменьшится (характер изменения — 2).