Электромагнитная индукция. Установление соответствия —Каталог задач по ЕГЭ - Физика

Главная
Каталог задач
Каталог заданий по ЕГЭ - Физика
Электромагнитная индукция. Установление соответствия

Тема №15 Электродинамика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)

10 Электромагнитная индукция. Установление соответствия

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №15 электродинамика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#27108

Медное кольцо на горизонтальном коромысле поворачивается вокруг вертикальной оси ОВ под действием движущегося магнита (см. рисунок).

Установите соответствие между направлением движения магнита, вращением коромысла с кольцом и направлением индукционного тока в кольце (1 – верхняя точка кольца; 2 – ближняя к нам точка кольца; 3 – нижняя точка кольца).

НАП РАВЛ ЕНИ Е Д ВИЖ ЕНИЯ ПО ВОРО Т КОРО МЫ СЛ А И ТОК В КО ЛЬЦ Е МА ГНИТ А А) движ ется по направлению к кольцу 1) Коромы сло с кольцом повор отталкиваясь от магнита; ток идёт по направлению 3→ 2 → 1 Б) движется по направлению от кольца 2) Коромы сло с кольцом пово притягиваясь к магниту; ток идёт по направлению от 1→ 2 → 3 3) Коромы сло с кольцом поворачивается, притягиваясь к магниту; ток идёт по направлению от 3→ 2 → 1 4) Коромы сло с кольцом поворачивается, отталкиваясь от магнита; ток идёт по направлению от 1→ 2 → 3

|-А-|Б--| |---|---| --------|

Показать ответ и решение

А) При перемещении магнита в кольце создается индукционный ток, который, согласно правилу Ленца, создает магнитное поле, препятствующее изменению магнитного потока, исходящее от магнита. Магнитные линии магнита исходят из северного полюса $N$ и входят в южный, значит, при движении магнита к кольцу магнитный поток увеличивается, магнитные линии магнитной индукции $Bi$ будут закручиваться в противоположную сторону, препятствуя увеличению потока. 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 $1→ 2 → 3$ . Поскольку коромысло может свободно вращаться вокруг вертикальной оси, а магнитное поле магнита неоднородно, то коромысло начнет двигаться под действием сил Ампера таким образом, чтобы препятствовать изменению магнитного потока, то есть коромысло начнет отталкиваться от магнита.
б) При перемещении магнита в кольце создается индукционный ток, который, согласно правилу Ленца, создает магнитное поле, препятствующее изменению магнитного потока, исходящее от магнита. Магнитные линии магнита исходят из северного полюса $N$ и входят в южный, значит, при движении магнита от кольца магнитный поток уменьшается, магнитные линии магнитной индукции $Bi$ будут закручиваться в ту же сторону, препятствуя уменьшения потока. 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 стрелки $3 → 2→ 1$ . Поскольку коромысло может свободно вращаться вокруг вертикальной оси, а магнитное поле магнита неоднородно, то коромысло начнет двигаться под действием сил Ампера таким образом, чтобы препятствовать изменению магнитного потока, то есть коромысло начнет притягиваться к магниту.

Ответ: 43

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#24187

Из металлической проволоки сделаны две одинаковые рамки. Рамка 1 находится в однородном магнитном поле с индукцией $B1$ и в начальный момент времени расположена относительно линий магнитной индукции так, как показано на рис. 1. Рамка 2 находится в однородном магнитном поле индукцией $B2$ , линии магнитной индукции которого направлены так, как показано на рис. 2.

В момент времени $t0 = 0$ рамку 1 начинают вращать (направление вращения указано стрелкой), а модуль индукции $B2$ начинает изменяться с течением времени t по закону $B2(t)= 2t$ .Установите соответствие между графиками зависимостей физических величин от времени и физическими величинами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Показать ответ и решение

Магнитный поток находится по формуле:

Ф =BS cosα,

где $α$ – угол между нормалью к поверхности и вектором $⃗ B$ .
В начальный момент времени поток через рамку 1 равен нулю, затем при вращении он будет изменяться по закону синуса – график 1.
Модуль ЭДС индукции:

| | |ξ|= ||Δ--Ф||= -Ф-. |Δt | Δt

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Для второй рамки:

ΔBS cosα |ξ|= ---Δt----= 2Scosα,

то есть второй график ЭДС индукции во второй рамке

Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#14262

На рисунке представлен график зависимости силы тока $I$ в катушке индуктивностью $L$ от времени $t$ . Установите соответствие между участками графика и значениями модуля ЭДС самоиндукции.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Э ДС по м одулю максимальна 1) А Б Б) ЭД С по модулю минимальна 2) Б В 3) В Г 4) ГД

|---|---| |-А-|Б--| --------|

Показать ответ и решение

ЭДС индукции:

Δ Ф ξi = − Δt-

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ . Так как отношение $Δ Ф Δt--$ это тангенс угла наклона прямой. Для наших участков имеем

|tgАБ|= 7 3

0 |tgБВ|= 4 = 0

3 |tgВГ|= 1 = 3

3 |tgГД|= 3 = 1

Значит, ответ – 32.

Ответ: 32

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#14261

Проволочная рамка площадью $S$ и сопротивлением $R$ начинает в момент времени $t$ вращаться вокруг своей оси с частотой $n$ оборотов в секунду в однородном магнитном поле $B$ вокруг своей оси. Установите соответствие между физическими величинами и выражающими их формулами.

А ) М агнитный поток 1)BS cos2πnt Б) Э ДС индукции 2)B2SπRnBScossi2nπ2nπtnt 3)-----R------- 4)2BSπn sin2πnt

|---|---| | А |Б | |---|---| --------|

Показать ответ и решение

А) Магнитный поток находится по формуле:

Ф =BS cosα,

где $α$ – угол между нормалью к поверхности и вектором $⃗ B$ . Так как рамка вращается с частотой $n$ оборотов в минуту, то угол $α$ будет зависеть от $t$ , а именно $α= 2πnt$ . Значит, магнитный поток находится по формуле:

Ф =BS cos2πnt

Ответ – 1
Б) ЭДС индукции:

ξi = − Ф′

где $′ Ф$ – скорость изменения магнитного потока. Возьмем производную по времени ( $t$ ), с учетом того, что магнитный поток равен

BS cos2πnt

ξi = 2πnBS sin2πnt

Ответ – 4

Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#14260

А ) М агнитный поток 1)BS cos2πnt Б ) Модуль силы электрического тока, протекающ его в рамке 2)2B&#SR cos2πnt 3)-----R------- 4)BS-cos2πnt R

|---|---| |-А-|Б--| --------|

Показать ответ и решение

А) Магнитный поток находится по формуле:

Ф =BS cosα,

Ф =BS cos2πnt

Ответ – 1
Б) ЭДС индукции:

ξi = − Ф′

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока. Возьмем производную по времени ( $t$ ), с учетом того, что магнитный поток равен

BS cos2πnt

ξi = 2πnBS sin2πnt

По закону Ому для полной цепи, сила тока равна

ξ 2πnBS sin2πnt I = R-= -----R-------

Ответ – 3

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#14258

На проволочную рамку площадью $S$ действует перпендикулярно направленный вектор магнитной индукции $⃗ B$ в течении времени $t$ . Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Магнитный поток 1)0 B- Б) ЭДС индукции 2)S 3)BS- 4)BtS

|-А-|Б--| |---|---| --------|

Показать ответ и решение

А) Магнитный поток находится по формуле:

Ф =BS cosα,

где $α$ – угол между нормалью к поверхности и вектором $⃗ B$ . Так как вектор магнитной индукции перпендикулярен площади рамки, то $cosα= 1$ , значит, магнитный поток равен

Ф = BS

Ответ – 4
Б) ЭДС индукции:

ΔФ ξi = −-t-

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока. Так как магнитный поток не изменяется ( площадь и модуль магнитной индукции постоянны), то и ЭДС индукции не будет возникать.
Ответ – 1

Ответ: 41

Интенсивы

Глубокий разбор тем, требующих дополнительного внимания

Предыдущий раздел

Следующий раздел