Задание 14 ЕГЭ по физике

Question

По П-⁠образному проводнику, находящемуся в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости проводника, скользит проводящая перемычка (см. рисунок). На графике приведена зависимость площади образованного контура от времени. Пренебрегая сопротивлением проводника, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта.
1) В момент времени $1$ с сила Ампера, действующая на перемычку, направлена вправо.
2) В интервале времени от $2$ до $4$ с по перемычке не течет ток.
3) В интервале времени от $4$ до $5$ с по перемычке протекает наибольший ток.
4) Поскольку рельсы гладкие, на протяжении опыта к перемычке не прикладывается сила.
5) В интервале времени от $4$ до $5$ с модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, минимален.

Accepted Answer

1) По графику видно, что в момент времени $1$ с площадь замкнутого контура увеличивается, значит, перемычка движется вправо. По правилу Ленца в контуре возникает индукционный ток, направленный таким образом, чтобы действующая на перемычку сила Ампера препятствовала возрастанию площади контура. По правилу левой руки сила Ампера, действующая на перемычку, будет направлена влево – неверно.
2) В заданном интервале времени площадь контура не изменяется. $S-const\Rightarrow Ф=BScos\alpha=B_nS-const\Rightarrow \varepsilon_i=0\Rightarrow I=0$ – ток по перемычке не течет – верно.
3) ЭДС индукции в контуре: $IR=\left | \varepsilon_i \right |=\frac{\left | \Delta Ф \right |}{\Delta t}=\frac{B \left | \Delta S \right |}{\Delta t}$. Таким образом, возникающий в перемычке ток будет максимален в тот момент времени, где максимален модуль изменения площади контура, что соответствует по графику интервалу времени от $4$ до $5$ с – верно.
4) Чтобы площадь замкнутого контура изменялась, к перемычке нужно прикладывать некоторую силу – неверно.
5) Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, минимален и равен нулю в интервале от $2$ до $4$ с – неверно.

Задание 14 ЕГЭ по физике

Электромагнитная индукция