14

Решение: Электромагнитная индукция в катушках

ЕГЭ · Физика · Задание 14 · Магнитное поле и индукция
ПовышеннаяФИПИC9D8FEНесколько вариантов≈ 4 минутыРазбор в 5 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

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 два верных утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Направление магнитного поля в сердечнике определяется направлением тока в правой катушке. На участке 0–1 с ток отрицателен, а на участке 1–2 с положителен. Следовательно, направления токов различны.

$$I_{\text{прав}}<0\text{ при }0<t<1,\quad I_{\text{прав}}>0\text{ при }1<t<2$$
2

Индукционный ток в левой катушке возникает только при изменении магнитного потока. На участке 2–3 с ток в правой катушке постоянен, поэтому магнитный поток не изменяется и ток в левой катушке равен нулю.

$$\mathcal{E}_{\text{инд}}=-\dfrac{d\Phi}{dt}=0$$
3

Сила индукционного тока определяется скоростью изменения магнитного потока, которая пропорциональна модулю наклона графика тока в правой катушке. На участке 1–2 с график изменяется быстрее, чем на участке 3–5 с, поэтому ток в левой катушке по модулю больше.

$$|I_{\text{инд}}|\sim\left|\dfrac{dI_{\text{прав}}}{dt}\right|$$
4

Модуль магнитной индукции пропорционален модулю тока в правой катушке. На отрезке 0–2 с ток проходит через нулевое значение в момент $t=1\ \text{с}$, поэтому модуль индукции минимален только в этот момент, а не во всём промежутке.

$$B\sim|I_{\text{прав}}|$$

На участке 1–2 с ток в правой катушке изменяется равномерно, поэтому индукционный ток в левой катушке постоянен по величине, а не равномерно увеличивается.

$$\dfrac{dI_{\text{прав}}}{dt}=\text{const}\Rightarrow |I_{\text{инд}}|=\text{const}$$
Ответ
13
13
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Считать, что индукционный ток возникает при постоянном токе в правой катушке.

Путать величину тока с наклоном графика: сила индукционного тока зависит от скорости изменения тока.

Считать весь участок 0–2 с областью минимальной магнитной индукции вместо отдельного момента $t=1\ \text{с}$.

Закрепить приёмВ теме «Магнитное поле и индукция» ещё 202 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 14 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Магнитное поле и индукция»: в ней 203 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.