Электромагнитная индукция —Каталог задач по ЕГЭ - Физика

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#65308

Проволочная рамка площадью $2 60 см$ помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции $B$ . Проекция $Bn$ индукции магнитного поля на нормаль к плоскости рамки изменяется во времени t согласно графику на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в рамке.

1) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, максимален в интервале времени от 1 до 2 мс.

2) Магнитный поток через рамку в интервале времени от 2 до 4 оставался равен 12 мВб.

3) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, минимален в интервале времени от 0 до 1 мс.

4) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, в интервале времени от 4 до 6 мс равен 24 В.

5) Модуль скорости изменения магнитного потока через рамку максимален в интервале времени от 0 до 1 мс.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Модуль ЭДС индукции равен:

ΔΦ |ℰi|= Δt-,

где $Δ Φ$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Магнитный поток равен:

Φ = B S, n

где $S$ – площадь рамки.
То есть чем больше изменение $B n$ за время, тем больше ЭДС индукции. Изменение за одинаковый промежуток времени максимально от 0 до 1 мс и равно 3 Тл, для 1 -2 мс – 1 Тл, для 3-4 мс – 2 Тл, для 4-5 мс и 5-6 мс – 2 Тл.
2) $В ерно$
От 2 до 4 с $Bn$ равна 2 Тл, тогда магнитный поток

Φ = 2 Тл ⋅60 ⋅10−4 м2 = 12 м Вб

3) $Неверно$
Нет, смотри пункт 1.
4) $Н еверно$
Из первого пункта $ΔBn = 4$ Тл, тогда

||4 Тл⋅60⋅10−4 м2 || |ℰi|=||----2⋅10−3 с---||= 12 В

5) $Верно$
Да, см. пункт 1.

Ответ: 25

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#65217

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 все верные утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.

1) В промежутке 0-1 с модуль индукции магнитного поля в сердечнике отличен от нуля.

2) В промежутке 3-5 с сила тока в левой катушке постоянна.

3) В промежутке времени 2-3 сила тока в левой катушке увеличивается.

4) Модули силы тока в левой катушке в промежутках 1-2 с и 3-5 с одинаковы.

5) В промежутках 0-1 с и 1-2 с направления тока в левой катушке одинаковы.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$

Модуль индукции магнитного поля

||LΔI || |ℰi|= ||-Δt-||,

где $L$ – индуктивность катушки, $ΔI$ – изменение силы тока за время $Δt$ .

Так как $ΔI ⁄= 0$ , то $|ℰi|> 0$ .

2) $Верно$

Так как ток в правой катушке изменяется равномерно, то $ΔI∕Δt = const$ , значит, ЭДС индукции в левой катушке также постоянен $|ℰi|= const$ . Сила тока в левой катушке может быть найдена из закона Ома

I = |ℰi|= const R

3) $Неверно$

Нет, так как $ΔI = 0$ , то ЭДС индукции в правой катушке равна нулю, значит, сила тока равна нулю.

4) $Неверно$

Нет, так как за одинаковый промежуток времени сила тока изменяется на разную величину в правой катушке, то и значения силы тока в левой катушке различны.

5) $Верно$

Да, в промежутках 0-1 с и 1-2 с направления тока в левой катушке одинаковы

Ответ: 125

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#65197

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур $KLMN$ находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией $B⃗$ (рис. 1). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике (рис. 2). Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) В течение первых 6 с индукционный ток течет через лампочку непрерывно.

2) В интервале времени от 0 до 4 с лампочка горит наиболее ярко.

3) В момент времени $t=2$ с сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.

4) Максимальная ЭДС находится в контуре в интервале времени от 4 до 8 с.

5) Индукционный ток в интервале времени от 6 до 12 с течёт в одном направлении.

Показать ответ и решение

При движении проводника происходит изменение магнитного потока, значит, по правилу Ленца в контуре возникает индукционный ток с таким направлением, чтобы препятствовать изменению магнитного потока контура, значит, при уменьшении площади направление вектора $⃗Bi$ (магнитное поле, создаваемое индукционным током) сонаправлено вектору магнитной индукции $B⃗$ . 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 по часовой стрелке.

1) $Неверно$

Так как от 0 с до 6 с площадь не меняется, то магнитный поток не изменяется и индукционный ток не возникает в контуре.

2) $Неверно$

Нет, ток через лампочку не течёт, значит, лампочка не горит.

3) $Неверно$

Сила Ампера равна

FA = IiBl,

где $Ii$ – индукционный ток, $l$ – длина проводника.

Так как проводник не движется, то индукционный ток не возникает и сила Ампера равна нулю.

4) $Верно$

Модуль ЭДС индукции равен:

ΔΦ- |ℰi|= 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 4 с до 8 с.

5) $Верно$

Да, так как площадь все время уменьшается, то и индукционный ток течёт в одном направлении.

Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#65076

Проволочная рамка площадью 30 $2 см$ помещена в однородное магнитное поле. Проекция $Bn$ индукции магнитного поля на нормаль к плоскости рамки изменяется во времени $t$ согласно графику на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в рамке.

1) Магнитный поток черезрамку в интервале времени от 1 до 3 мс равен 2 мВб.

2) Модуль ЭДС электромагнитной индукции в рамке в интервале времени от 3 до 4 мс равен 3 В.

3) Модуль ЭДС электромагнитной индукции в рамке минимален в интервале времени от 0 до 1 мс.

4) Скорость изменения магнитного потока через рамку максимальна в интервале времени от 0 до 1 мс.

5) Модуль ЭДС электромагнитной индукции в рамке максимален в интервале времени от 4 до 6 мс.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Магнитный поток равен:

Φ = BnS,

где $S$ – площадь рамки.
Тогда

Φ = 2 Тл⋅30⋅10−4 м2 = 6 мВб

2) $Верно$
Модуль ЭДС индукции равен:

|ℰi|= ΔΦ-, Δt

где $Δ Φ$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
В данном случае:

−4 2 |ℰi|= ΔBn-⋅S-= 1-Тл⋅30⋅10--м--= 3 В Δt 1 мc

3) $Неверно$
Модуль ЭДС индукции равен:

ΔΦ- |ℰi|= Δt ,

где $Δ Φ$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
То есть чем меньше изменение $Bn$ за время, тем меньше ЭДС индукции. Минимальное изменение равно нулю в интревале от 1 до 3 с.
4) $В ерно$
Скорость изменения магнитного потока равна

′ Δ-Φ ΔBnS- Φ = Δt = Δt ,

значит, чем больше изменение индукции, тем быстрее изменяется магнитный поток. В данном случае от 0 до 1 мс – 2 Тл/мс, от 1 до 3 мс – 0 Тл/мс, от 3 до 4 мс – 1 Тл/мс, от 4 до 6 мс – 1,5 Тл/мс.
5) $Н еверно$
Модуль ЭДС индукции равен:

|ℰ |= ΔΦ-, i Δt

где $Δ Φ$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Магнитный поток равен:

Φ = BnS,

где $S$ – площадь рамки.
То есть чем больше изменение $Bn$ за время, тем больше ЭДС индукции. Максимальное изменение в интервале от 0 до 1 мс.

Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#64988

По гладким параллельным проводящим рельсам, замкнутым на резистор, перемещают лёгкий тонкий проводник. Рельсы, резистор и проводник образуют контур, который находится в однородном магнитном поле, как показано на рис. а. При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на рис. б.

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

1) Поскольку рельсы гладкие, для перемещения проводника в любой момент времени силу прикладывать не надо.

2) Максимальная ЭДС в контуре наблюдается в интервале от 30 до 40 с.

3) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, максимальна в интервале времени от 30 до 40 с.

4) В течение первых 10 с ток через резистор не протекает.

5) В интервале времени от 0 до 25 с через резистор всё время течёт ток.

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 уменьшении площади направление вектора $B⃗i$ (магнитное поле, создаваемое индукционным током) сонаправлено вектору магнитной индукции $B⃗$ . 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 по часовой стрелке.
1) $Н еверно$
Так как от 0 до 10 с площадь проводника контура не изменялась, то проводник не двигался и индукционный ток в рамке отсутствовал и для начала движения проводника следует приложить некую начальную силу.
2) $В ерно$
Модуль ЭДС индукции равен:

ΔΦ- |ℰi|= 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 30 с до 40 с.
3) $В ерно$
На проводник в магнитном поле будет действовать сила Ампера

FA = IiBl,

где $Ii$ – индукционный ток, $l$ – длина проводника.
Индукционный ток зависит от изменения магнитного потока, то есть изменения площади контура, так как от 30 до 40 с скорость изменения контура максимальна, то максимальна и сила Ампера.
4) $В ерно$
Да, так как площадь не изменялась, то индукционный ток не возникал.
5) $Н еверно$
Нет, см. пункт 4.

Ответ: 234

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#64489

Проволочная рамка площадью $2 60 см$ помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции $B$ . Проекция $Bn$ индукции магнитного поля на нормаль к плоскости рамки изменяется во времени t согласно графику на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в рамке.

1) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, максимален в интервале времени от 0 до 1 мс.

2) Магнитный поток через рамку в интервале времени от 2 до 4 мс равен 12 мВб.

3) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, в интервале времени от 4 до 6 мс равен 6 В.

4) Модуль скорости изменения магнитного потока через рамку минимален в интервале времени от 0 до 1 мс.

5) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, равен нулю в интервале времени от 2 до 4 мс.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Модуль ЭДС индукции равен:

ΔΦ |ℰi|= Δt-,

где $Δ Φ$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Магнитный поток равен:

Φ = B S, n

где $S$ – площадь рамки.
То есть чем больше изменение $B n$ за время, тем больше ЭДС индукции. Изменение за одинаковый промежуток времени максимально от 0 до 1 мс и равно 3 Тл, для 1 -2 мс – 1 Тл, для 3-4 мс – 2 Тл, для 4-5 мс и 5-6 мс – 2 Тл.
2) $В ерно$
От 2 до 4 с $Bn$ равна 2 Тл, тогда магнитный поток

Φ = 2 Тл ⋅60 ⋅10−4 м2 = 12 м Вб

3) $Неверно$
Из первого пункта $ΔBn = 4$ Тл, тогда

|| −4 2|| |ℰi|=||4-Тл⋅60⋅1−03--м--||= 12 В 2⋅10 с

4) $Неверно$
Нет, смотри пункт 1.
5) $В ерно$
Да, так как изменение магнитного потока равно нулю.

Ответ: 125

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#64436

От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 – северный полюс такого же магнита (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) В кольце №2 возникает индукционный ток.

2) В кольце №1 индукционный ток не возникает.

3) Кольцо №2 отталкивается от магнита.

4) Кольцо №1 не взаимодействует с магнитом.

5) В результате движения магнита вблизи кольца №1 возникает явления электромагнитной индукции.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$

Так как медь является проводником, то во втором кольце будет создаваться индукционный ток.

2) $Верно$

Дерево не является проводником, следовательно, индукционного тока в кольце появляться не будет и кольцо с магнитом взаимодействовать не будет.

3) $Неверно$

Так как медь является проводником, то во втором кольце будет создаваться индукционный ток. Линии магнитной индукции в магните «входят» в южный полюс и «выходят» в северном, значит, вблизи магнита линии магнитной индукции направлены вправо. По закону Ленца направление индукционного тока будет иметь такое направление, чтобы препятствовать изменению магнитного потока. При выдвижении магнита, магнитный поток будет уменьшаться, значит, вектор магнитной индукции индукционного тока направлен также вправо, а направление индукционного тока, по правилу правой руки (буравчика), против часовой стрелки. Поэтому, когда магнит вставляют в металлическое кольцо, он отталкивается от магнита, а когда вынимают – притягивается.

4) $Верно$

Да, так как не возникает индукционного тока.

5) $Неверно$

Так как дерево не является проводником, то не возникает индукционный ток и явление электромагнитной индукции

Ответ: 124

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#50541

Медная перемычка в момент времени t0 = 0 с начинает двигаться со скоростью 2 м/с по параллельным горизонтальным проводящим рельсам, к концам которых подсоединён резистор сопротивлением 10 Ом (см. рис.). Вся система находится в вертикальном однородном магнитном поле. Сопротивление перемычки и рельсов пренебрежимо мало, перемычка всё время расположена перпендикулярно рельсам. Поток Ф вектора магнитной индукции через контур, образованный перемычкой, рельсами и резистором, изменяется с течением времени t так, как показано на графике.

Используя график, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.

1) К моменту времени t = 5 с изменение магнитного потока через контур равно 1,6 Вб.

2) Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, равен 0,32 В.

3) Индукционный ток в перемычке течёт в направлении от точки C к точке D.

4) Сила индукционного тока, текущего в перемычке, равна 32 мА.

5) Для поддержания движения перемычки к ней прикладывают силу, проекция которой на направление рельсов равна 0,2 мН.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Изменение потока равно

ΔΦ = Φ2− Φ1 = 2,0 В б− 0,4 Вб =1,6 Вб.

2) $Верно$
Модуль ЭДС индукции равен:

|| || || || ℰi = ||Δ-Φ||= ||1,6-Вб||= 0,32 В Δt 5 с

3) $Неверно$
При перемещении проводника происходит изменение магнитного потока в контуре, значит, по закону Ленца, в контуре будет возникать индукционный ток, препятствующий изменению магнитного потока, которым он вызван. Вектор магнитной индукции индукционного тока $Bi$ направлен противоположно вектору $B$ (так как магнитный поток увеличивается). По правилу правой руки направим большой палец по направлению $Bi$ , а 4 согнутых пальца покажут направление индукционного тока, то есть ток течёт от точки $D$ к точке $C$ .
4) $В ерно$
Сила индукционного тока по закону Ома:

ℰ 0,32 В I = Ri= -10 В-= 32 м А.

5) $Неверно$
По перемычке протекает индукционный ток она находится в магнитном поле, значит, на перемычку будет действовать тормозящая сила Ампера. Движение перемычки будет равномерным, если прикладываемая сила будет равна силе Ампера, которая вычисляется по формуле:

F = FA = IBl,

где $I$ – сила тока через проводник, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина проводника.
Домножим и поделим это выражение справа на скорость движения перемычки:

Δx B ΔS IBl Δt- I-Δt-- F =---v-- = --v---.

Изменение магнитного потока равно:

Δ Φ= B ΔS,

тогда

ℰi = BΔS-, Δt

откуда

Iℰi 32 мА⋅0,32 В F = -v-= ----2 м/с---= 5,12 мН

Ответ: 124

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#39730

От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 – северный полюс такого же магнита (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.
1) В кольце №1 индукционный ток не возникает.
2) В кольце №2 возникает индукционный ток.
3) Кольцо №1 притягивается к магниту.
4) Кольцо №2 не взаимодействует с магнитом.
5) В кольце №2 возникает ЭДС электромагнитной индукции.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Дерево не является проводником, следовательно, индукционного тока в кольце появляться не будет и кольцо с магнитом взаимодействовать не будет.
2) $В ерно$
Так как медь является проводником, то во втором кольце будет создаваться индукционный ток.
3) $Н еверно$
См. пункт 1
4) $Н еверно$
Так как медь является проводником, то во втором кольце будет создаваться индукционный ток. Линии магнитной индукции в магните "входят"в южный полюс и "выходят"в северном, значит, вблизи магнита линии магнитной индукции направлены вправо. По закону Ленца направление индукционного тока будет иметь такое направление, чтобы препятствовать изменению магнитного потока. При выдвижении магнита, магнитный поток будет уменьшаться, значит, вектор магнитной индукции индукционного тока направлен также вправо, а направление индукционного тока,по правилу правой руки (буравчика), против часовой стрелки. Поэтому, когда магнит вставляют в металлическое кольцо, он отталкивается от магнита, а когда вынимают – притягивается.
5) $В ерно$
Да, см. пункт 1

Ответ: 125

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#39116

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур KLMN находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией $B⃗$ (рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике (рис. б). Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

1) В течение первых 6 с индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.
2) В интервале времени от 0 до 4 с лампочка горит наиболее ярко.
3) В момент времени $t= 2$ с сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.
4) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от 4 до 8 с.
5) Индукционный ток в интервале времени от 6 до 12 с течёт в одном направлении.
Демоверсия 2023

Источник: Демоверсия 2018

Показать ответ и решение

При движении проводника происходит изменение магнитного потока, значит, по правилу Ленца в контуре возникает индукционный ток с таким направлением, чтобы препятствовать изменению магнитного потока контура, значит, при увеличении площади направление вектора $⃗Bi$ (магнитное поле, создаваемое индукционным током) сонаправлено вектору магнитной индукции $B⃗$ . 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 по часовой стрелке.
1) $Н еверно$
Так как от 0 с до 4 с площадь не меняется, то магнитный поток не изменяется и индукционный ток не возникает в контуре.
2) $Н еверно$
Так как от 0 с до 4 с площадь не меняется, то магнитный поток не изменяется и индукционный ток не возникает в контуре и лампочка не горит.
3) $Н еверно$
По второму закону Ньютона:

F⃗+ ⃗FA =m ⃗a,

так как движение равномерное, то $a= 0$ и

⃗F = −F⃗A

Сила Ампера равна

FA = IiBl,

где $Ii$ – индукционный ток, $l$ – длина проводника.
Так как проводник не движется, то нет возникновения индукционного тока, следовательно, $FA =0$ .
4) $В ерно$
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 4 с до 8 с.
5) $В ерно$
Да, так как площадь изменяется в одном направлении, то и индукционный ток возникает в одном направлении.

Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#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.

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#28082

По гладким параллельным рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Контур находится в однородном магнитном поле с индукцией $B$ (см. рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике б.

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

1) В момент времени $t=1$ с сила Ампера, действующая на проводник, направлена вправо.

2) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, в первые 2 секунды минимальна.

3) В интервале времени от 2 до 4 с индукционный ток, протекающий через лампочку, равен нулю.

4) В течение первых 6 секунд индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.

5) Индукционный ток течёт в контуре всё время в одном направлении.

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 $⃗B$ , а при уменьшении площади векторы $⃗Bi$ и $⃗B$ сонаправлены. 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.

1) $Верно$
В момент $t=1$ с происходит увеличение площади, то $B⃗i$ направлен противоположно $⃗B$ , тогда индукционный ток направлен против часовой стрелки. На проводник 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.
2) $Н еверно$
В первые 2 секунды произошло наибольшее изменение площади контура, следовательно, был индуцирован наибольший ток и сила Ампера, вычисляемая по формуле:

FA = IiBl,

где $Ii$ – индукционный ток, $l$ – длина проводника.
Максимальная, значит, чтобы сдвинуть проводник необходимо также приложить максимальную силу.
3) $В ерно$
Да, в интервале от 2 до 4 секунд площадь контура не менялась, а значит, не происходило изменения магнитного потока через него и индукционный ток не возникал.
4) $Н еверно$
Нет, см пункт 3
5) $Н еверно$
Нет, так как площадь сначала увеличивалась, потом не изменялась, а затем уменьшалась, то и направление тока менялось

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#20562

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведенному графику. На основании этого графика выберите все верные утверждения. Индуктивностью катушек пренебречь.

1) В промежутке между 1 с и 2 с показания амперметра были равны 0.
2) В промежутках 0-1 с и 2-3 с направления тока в левой катушке были одинаковы.
3) В промежутке между 1 с и 2 с индукция магнитного поля в сердечнике была равна 0.
4) Все время измерений сила тока через амперметр была отлична от 0.
5) В промежутках 0-1 с и 2-3 с сила тока в левой катушке была одинаковой.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
В промежутке между 1 с и 2 с ток в правой катушке постоянен, создаваемое её магнитное поле постоянно, магнитный поток через левую катушку постоянен, ЭДС индукции в левой катушке равна нулю, амперметр показывает 0
2) $Н еверно$
В промежутках 0-1 с и 2-3 с ток в правой катушке в одном случае уменьшается, в другом – возрастает, магнитный поток через левую катушку также в одном случае уменьшается, в другом – возрастает, ЭДС индукции в левой катушке на этих промежутках будет разного знака, направления тока в левой катушке будет разным.
3) $Н еверно$
В промежутке между 1 с и 2 с ток в правой катушке не равен 0, индукция магнитного поля в сердечнике не равна 0.
4) $Н еверно$
В промежутке между 1 с и 2 с сила тока через амперметр была равна 0.
5) $В ерно$
В промежутках 0-1 с и 2-3 с скорость изменения тока в правой катушке по модулю одинаковы, сила тока в левой катушке была одинаковой.

Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#14137

Катушка индуктивности подключена к источнику тока с пренебрежительно малым внутренним сопротивлением через резистор $R = 60$ Ом (см. рисунок). В момент $t= 0$ ключ К замыкают. Значения силы тока в цепи, измеренные в последовательные моменты времени с точностью 0,01 А, представлены в таблице. Сопротивление провода катушки пренебрежительно мало.

|-----|-|-----|----|-----|----|----|-----|----|-----| |-t,c--|0|-0,5-|1,0-|-1,5--|2,0-|-3,0-|--4--|-5--|--6--| -I, А--0-0,12--0,19--0,23--0,26--0,28-0,29--0,30--0,30-|

Выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в цепи.
1) Энергия катушки максимальна в момент времени $t= 0$ с.
2) Напряжение на катушке максимально в момент времени $t= 0$ с.
3) Напряжение на резисторе в момент времени $t= 2,0$ с равно 2,6 В.
4) Модуль ЭДС самоиндукции в момент времени $t= 1,5$ с равен 4,2 В.
5) ЭДС источника равна 15 В.

Показать ответ и решение

1) Энергия катушки находится по формуле:

LI2 W = -2-

так как в момент $t= 0$ сила тока в контуре равна 0, то и энергия на катушке равна 0.
2) В момент времени t=0 с через катушку не течет ток, следовательно, в ней не возникает ЭДС, которое бы уменьшало напряжение, следовательно, напряжение в этот момент максимально.
3) Напряжение на резисторе равно

U = I2R =0,26 А ⋅60 В = 15,6 В

4) ЭДС самоиндукции можно найти, как разность ЭДС источника и напряжения на резисторе. ЭДС источника равно произведению максимальной силы тока на сопротивление резисторе, то есть ЭДС самоиндукции равно

ξi = ξ− I1,5R = R (Imax− I1,5)= 60 Ом (0,3 А − 0,23 А)= 4,2 В

5) ЭДС источника из 4 пункта равно

ξ = Imax⋅R = 0,3 А⋅60 Ом =18 В

Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#14136

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо.
1) Магнитный поток, пронизывающий катушку № 2, увеличивается.
2) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2, в центре этой катушки направлен от наблюдателя.
3) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, всюду увеличивается.
4) В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.
5) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.

Показать ответ и решение

При перемещении ползунка реостата вправо сопротивление цепи увеличивается, сила тока уменьшается, магнитный поток, пронизывающий катушку №2 уменьшается, следовательно, по правилу Ленца, возникающий в контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, стремится компенсировать изменение магнитного потока, вызвавшее данный ток, то есть магнитное поле катушки №2 будет направлено от нас (ток будет идти по часовой стрелке — правило правой руки).
1) Утверждение 1 - $Неверн о$
2) Утверждение 2 - $Верн о$
3) Утверждение 3 - $Неверн о$
4) Утверждение 4 - $Верн о$
5) Утверждение 5 - $Неверн о$

Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#14135

На длинный цилиндрический картонный каркас намотали много витков медной изолированной проволоки, после чего концы этой проволоки замкнули накоротко. К торцу получившейся катушки подносят постоянный магнит, приближая его южный полюс к катушке. Что будет происходить в результате этого? Выберите все верные утверждения.
1) На катушку будет действовать сила, отталкивающая её от магнита.
2) На катушку будет действовать сила, притягивающая её к магниту.
3) На катушку не будет действовать сила со стороны магнита.
4) Магнитный поток через сечение катушки не будет изменяться.
5) В катушке будет выделяться теплота, согласно закону Джоуля–Ленца.

Показать ответ и решение

По правилу Ленца, возникающий в контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, стремится компенсировать изменение магнитного потока, вызвавшее данный ток, то есть на катушку будет действовать сила, отталкивающая ее от магнита
1) Утверждение 1 - $Верн о$
2) Утверждение 2 - $Неверн о$
3) Утверждение 3 - $Н еверно$
4) При поднесении магнита к контуру количество силовых линий будет увеличиваться, значит магнитный поток будет увеличиваться.
Утверждение 4 - $Н еверно$
5) При изменении магнитного потока будет ЭДС в контуре. Так как контур замкнут, то по нему будет идти электрический ток, следовательно, по закому Джоуля-Ленца в цепи будет выделяться теплота. Утверждение 5 - $В ер но$

Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#14134

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 все верные утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.

1) В промежутке 0-1 с сила тока в левой катушке равномерно увеличивается.
2) В промежутке 1-4 с модуль магнитной индукции в сердечнике минимален.
3) Модуль силы тока в левой катушке в промежутке 4-6 с меньше, чем в промежутке 6-8 с.
4) В промежутках 0-1 с и 6-8 с направления тока в левой катушке различны.
5) В промежутке времени 1-4 с сила тока в левой катушке отлична от нуля.

Показать ответ и решение

Ток в правой катушке генерирует магнитное поле. Изменение магнитного потока будет генерировать ток в левой катушке, то есть при изменении тока в правой катушке будет появляться ток в левой катушке.

Iлев ∼ ΔIправ Δt

1) В промежутке 0-1 с сила тока в правой катушке равномерно увеличивается, следовательно, скорость изменения магнитного потока постоянна, то есть ток в левой катушке постоянен. Утверждение 1 - $Н еверно$
2) Модуль магнитной индукции в сердечнике будет минимален, когда сила тока в правой катушке минимальна. Утверждение 2 - $Н еверно$
3) Ток в левой катушке прямо пропорционален скорости изменения тока в правой катушке. Утверждение 3 - $Верно$
4) В момент времени от 0 до 1 с сила тока в правой катушке нарастает, а в моменты от 6 до 8 с – убывает. Это приводит к разным направлениям движения тока в левой катушке. Утверждение 4 - $Верно$
5) В промежутке времени 1-4 с сила тока в левой катушке равна нулю, так как ток в правой катушке не изменяется. Утверждение 5 - $Н еверно$

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#14133

От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 – северный полюс (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.
1) Кольцо № 2 притягивается к магниту
2) В кольце № 2 возникает индукционный ток.
3) Кольцо № 1 притягивается к магниту.
4) В кольце № 1 индукционный ток не возникает.
5) В опыте с кольцом № 1 наблюдается явление электромагнитной индукции.

Досрочная волна 2019

Показать ответ и решение

1) $Верно$
Так как медь является проводником, то во втором кольце будет создаваться такой индукционный ток. Линии магнитной индукции в магните "входят"в южный полюс и "выходят"в северном, значит, вблизи магнита линии магнитной индукции направлены вправо. По закону Ленца направление индукционного тока будет иметь такое направление, чтобы препятствовать изменению магнитного потока. При выдвижении магнита, магнитный поток будет уменьшаться, значит, вектор магнитной индукции индукционного тока направлен также вправо, а направление индукционного тока,по правилу правой руки (буравчика), против часовой стрелки. Поэтому, когда магнит вставляют в металлическое кольцо, он отталкивается от магнита, а когда вынимают – притягивается.
2) $Верно$
См. пункт 1.
3) $Н еверно$
Дерево не является проводником, следовательно, индукционного тока в кольце появляться не будет и кольцо с магнитом взаимодействовать не будет.
4) $В ерно$
См. пункт 3.
5) $Н еверно$
Дерево не является проводником, следовательно, индукционного тока в кольце появляться не будет и явление электромагнитной индукции не будет наблюдаться.

Ответ: 124

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#14132

Внутри катушки 1, включенной в цепь последовательно с реостатом, находится катушка 2. Ползунок реостата перемещают влево. Выберите из предложенных утверждений все верные:

1) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.
2) Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, увеличивается.
3) Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку № 2, уменьшается.
4) Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2 в её центре, направлен от наблюдателя.
5) В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке

Демоверсия 2021

Показать ответ и решение

При перемещении ползунка реостата влево сопротивление цепи уменьшается, сила тока увеличивается, магнитный поток, пронизывающий катушку №2 увеличивается, следовательно, по правилу Ленца, возникающий в контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, стремится компенсировать изменение магнитного потока, вызвавшее данный ток, то есть магнитное поле катушки №2 будет направлено к наблюдателю (ток будет идти против часовой стрелки — правило правой руки).

1) $В ерно$
Из пояснения
2) $В ерно$
Из рисунка
3) $Н еверно$
Из пояснения
4) $Н еверно$
Из рисунка
5) $Н еверно$
Из рисунка

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#14131

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 все верные утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.
1) В промежутках 0–1 и 1–2 с направления тока в правой катушке различны.
2) В промежутке времени 2–3 с сила тока в левой катушке отлична от нуля.
3) Модуль силы тока в левой катушке в промежутке 1–2 с больше, чем в промежутке 3–5 с.
4) В промежутке 0–2 с модуль магнитной индукции в сердечнике минимален.
5) В промежутке 1–2 с сила тока в левой катушке равномерно увеличивается.

Демоверсия 2018

Показать ответ и решение

1) На графике видно, что направления токов различны, до 1 с ток отрицателен, а после положителен.
Утверждение 1 – $Верно$
2) В промежутке времени 2–3 с сила тока в правой катушке постоянна, магнитная индукция в сердечнике постоянна, и, значит, в левой катушке отсутствует индукционный ток.
Утверждение 2 – $Неверно$
3)Скорость изменения тока в правой катушке (и магнитной индукции в сердечнике) в промежутке 1–2 с больше, чем в промежутке 3–5 с, значит, модуль силы тока в левой катушке в промежутке 1–2 с больше, чем в промежутке 3–5 с.
Утверждение 3 – $Верно$
4) В промежутке 0–2 с сила тока в правой катушке изменяется, значит, и модуль магнитной индукции в сердечнике изменяется.
Утверждение 4 – $Неверно$
5) В промежутке 1–2 с сила тока в правой катушке (и магнитная индукция в сердечнике) изменяется линейно, значит, в левой катушке сила тока постоянна.
Утверждение 5 – $Неверно$

Ответ: 13