Тема . №14 Электродинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
.04 Электромагнитная индукция
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №14 электродинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#29307

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник, прикладывая к нему горизонтальную силу ⃗F  . Контур находится в однородном магнитном поле с индукцией B⃗  (см. рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике б.

PIC

Выберите два верных утверждения, соответствующих приведённым данным и описанию опыта.

1) Ток течёт через лампочку непрерывно в течение первых 8 секунд.

2) В интервале времени от 12 с до 18 с через лампочку течёт ток.

3) Поскольку рельсы гладкие, при равномерном движении проводника F⃗= 0  .

4) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от 10 с до 20 с.

5) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от 0 с до 5 с.

Показать ответ и решение

При движении проводника происходит изменение магнитного потока, значит, по правилу Ленца в контуре будет возникает индукционный ток с таким направлением, чтобы препятствовать изменению магнитного потока контура, значит, при увеличении площади направление вектора B⃗i  (магнитное поле, создаваемое индукционным током) направлено противоположно вектору магнитной индукции ⃗B  . Для определения тока в контуре воспользуемся правилом правой руки (буравчика), для этого направляем по вектору ⃗Bi  большой палец, а 4 согнутых пальца покажут направление индукционного тока, в данном случае он направлен против часовой стрелки.
1) Н еверно
Так как от 5 с до 8 с площадь не меняется, то магнитный поток не изменяется и индукционный ток не возникает в контуре.
2) В ерно
В интервале от 12 до 18 с происходит изменение площади контура и возникновение индукционного тока.
3) Н еверно
На проводник в магнитном поле будет действовать сила Ампера, направление которой можно определить по правилу левой руки, для этого 4 пальца направляем по току, а ладонь направляем так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, значит, сила Ампера FA  направлена вправо.
По второму закону Ньютона:

 ⃗  ⃗
F + FA =m ⃗a,

так как движение равномерное, то a= 0  и

⃗     ⃗
F = −FA

Сила Ампера равна

FA = IiBl,

где I
 i  – индукционный ток, l  – длина проводника.
Так как проводник движется, то происходит увеличение магнитного потока и возникновение индукционного тока, следовательно, FA ⁄= 0  , ⃗F ⁄= 0  .
4) Н еверно
Модуль ЭДС индукции равен:

|ℰi|= ΔΦ-,
     Δt

где Δ Φ  – изменение магнитного потока за время Δt  .
Изменение потока же равно:

Δ Φ= B ΔS,

то есть чем быстрее изменяется площадь, тем больше по модулю возникает ЭДС, следовательно, ЭДС максимальна от 0 с до 5 с.
5) В ерно
См. пункт 4

Ответ: 25

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!