Индукция в движущемся проводнике

ЕГЭ · Физика · Задание 14 · Магнитное поле и индукция

ПовышеннаяФИПИc584F9Несколько вариантов≈ 5 минутОтвет сверен с ключом

По гладким параллельным проводящим рельсам, расположенным на диэлектрической подножке и замкнутым на резистор $R$, перемещают лёгкий тонкий проводник $MN$. Рельсы, резистор и проводник образуют контур, находящийся в однородном магнитном поле с вектором магнитной индукции $\vec{B}$, как показано на рисунке а. При движении проводника площадь, ограниченная контуром, изменяется с течением времени так, как указано на рисунке б. ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре, пренебречь.

Иллюстрация к условию

Рис. а · проводящие рельсы, подвижный проводник $MN$, резистор $R$ и магнитное поле. Саму картинку ещё готовим — у остальных задач темы она на месте.

Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить

Выберите один или несколько правильных ответов.

По гладким параллельным проводящим рельсам, которые расположены на диэлектрической подножке и замкнуты на резистор R, перемещают лёгкий тонкий проводник MN. Рельсы, резистор и проводник образуют контур, который находится в однородном магнитном поле с вектором магнитной индукции $\vec{B}$ , как показано на рисунке а. При движении проводника площадь, ограниченная контуром, изменяется с течением времени так, как указано
на рисунке б. Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта. ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре, пренебречь.


Рис. а	Рис. б

	1)	В интервале времени от 20 до 40 с в резисторе течёт ток.
	2)	Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, достигает максимального значения в интервале времени от 40 до 50 с.
	3)	В интервале времени от 0 до 20 с сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.
	4)	Величина силы, прикладываемой к проводнику для его перемещения, максимальна в интервале времени от 40 до 50 с.
	5)	Поскольку рельсы гладкие, для перемещения проводника к нему не надо прикладывать силу ни в один из интервалов времени, представленных на графике на рис. б.

Ваш ответ

Выберите все подходящие варианты — в банке их обычно два или три.

1В интервале времени от 20 до 40 с в резисторе течёт ток.2Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, достигает максимального значения в интервале времени от 40 до 50 с.3В интервале времени от 0 до 20 с сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.4Величина силы, прикладываемой к проводнику для его перемещения, максимальна в интервале времени от 40 до 50 с.5Поскольку рельсы гладкие, для перемещения проводника к нему не надо прикладывать силу ни в один из интервалов времени, представленных на графике на рис. б.

Не выходит — подсказку

3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.

1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

Как связаны модуль ЭДС индукции и скорость изменения магнитного потока, а значит и площадь контура?

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Используйте закон электромагнитной индукции: $|\mathcal{E}| = B\left|\dfrac{dS}{dt}\right|$. На горизонтальном участке графика площадь не изменяется.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

На участке от 20 до 40 с наклон графика равен нулю, а на участке от 40 до 50 с модуль наклона максимален. Сила Ампера противодействует движению, поэтому внешняя сила должна компенсировать её.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.

Открыть решение

ПредыдущаяПереходный процесс в цепиСледующаяЭлектромагнитная индукция в катушках

Задание 14 ЕГЭ, физика