Магнитное Поле — Задание 14 ЕГЭ по физике №00003144 | Global EE
Магнитное Поле — Задание 14 ЕГЭ по физике №00003144
№2. Задание 14
ID: 00003144
Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения – так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится северный полюс постоянного магнита.
Ползунок реостата плавно перемещают вправо.
Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.
1) Сопротивление реостата увеличивается.
2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника АБ направлены влево.
3) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.
4) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.
5) Сила тока, протекающего по проводнику АБ, увеличивается.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
проводник АБ на медных проволочках, источник постоянного напряжения $U = \text{const}$, северный полюс магнита справа, ползунок реостата движется вправо
Найти:
верные утверждения из списка
Решение:
Утверждение 1. Сопротивление реостата:
$$R = \frac{\rho l}{S}$$
При перемещении ползунка вправо длина $l$ включённой части реостата увеличивается $\Rightarrow R$ увеличивается. Верно.
Утверждение 2. Вектор магнитной индукции выходит из северного полюса магнита. Северный полюс расположен справа от проводника АБ, поэтому вблизи проводника вектор $\vec{B}$ направлен влево (от магнита к проводнику). Верно.
Утверждение 3. Сила Ампера:
$$F_A = BIl\sin\alpha$$$B$, $l$, $\alpha$ не меняются. Сила тока по закону Ома для полной цепи:
$$I = \frac{\mathcal{E}}{R_{\text{рео}} + r}$$
При увеличении $R_{\text{рео}}$ ток $I$ уменьшается $\Rightarrow F_A$ уменьшается. Неверно.
Утверждение 4. По правилу левой руки (ток от А к Б, $\vec{B}$ влево) сила Ампера направлена вверх. Из условия равновесия:
$$T + F_A = mg$$$$T = mg - F_A$$
При уменьшении $F_A$ натяжение $T$ увеличивается. Неверно.
Утверждение 5. Ток уменьшается (см. утверждение 3). Неверно.
