Задание 14 ЕГЭ по физике

Question

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.
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.

Accepted Answer

1. При перемещении ползунка реостата вправо увеличивается длина его активной части, что приводит к увеличению сопротивления по формуле:
$R = \rho \frac{l}{S}$ Вывод: утверждение верное.
2. Линии магнитной индукции постоянного магнита выходят из северного полюса и направлены влево в области проводника $AB .$

Вывод: утверждение верное.
3. Сила Ампера определяется выражением:
$F_A = IBl\sin\alpha$ где $I$ — сила тока, $B$ — магнитная индукция, $l$ — длина проводника.
При увеличении сопротивления реостата сила тока $I$ уменьшается (по закону Ома $I = U/R$), следовательно, сила Ампера также уменьшается.

Вывод: утверждение неверное.
4. На проводник действуют:
сила тяжести $mg$ (вниз),
сила натяжения проволочек $T$ (вверх),
сила Ампера $F_A$ (вверх, по правилу левой руки).

В равновесии:
$T + F_A = mg.$ При уменьшении $F_A$ сила натяжения $T$ должна увеличиваться, чтобы сохранить равновесие.

Вывод: утверждение верное.
5. По закону Ома для полной цепи:
$I = \frac{U}{R + r},$ где $R$ увеличивается, а $U$ и $r$ постоянны. Следовательно, сила тока $I$ уменьшается.

Вывод: утверждение неверное.

Задание 14 ЕГЭ по физике

Магнетизм. Электромагнетизм