Э/м Индукция — Задание 14 ЕГЭ по физике №00007555

Задание: при перемещении ползунка реостата влево выбрать все верные утверждения о процессах в цепи с двумя катушками.

Разбор:

Шаг 1. Что делает реостат. Ток идёт через ползунок и левую часть реостата (от ползунка до левого вывода). При движении ползунка влево эта включённая часть укорачивается, поэтому сопротивление реостата уменьшается. По закону Ома для полной цепи

$$I_1 = \dfrac{\mathcal{E}}{R_{\text{реост}} + r},$$

поэтому при уменьшении $R_{\text{реост}}$ ток $I_1$ в катушке № 1 увеличивается.

Шаг 2. Куда направлено поле катушки № 1. Смотрим на рисунок: длинная пластина источника — «+». Ток выходит из «+», проходит через реостат и входит в катушку № 1 с левого вывода, затем обходит виток вверх, вправо и вниз к правому выводу — то есть по часовой стрелке. По правилу буравчика ток по часовой стрелке создаёт внутри витка поле $\vec{B}_1$, направленное от наблюдателя.

Утверждение 1 («модуль индукции поля катушки № 1 увеличивается»): $B_1 \sim I_1$, ток растёт — верно.

Утверждение 3 («ток в катушке № 1 уменьшается»): ток растёт — неверно.

Утверждение 5 («модуль потока катушки № 1 через катушку № 2 увеличивается»): $\Phi \sim B_1$, а $B_1$ растёт — верно.

Шаг 3. Правило Ленца для катушки № 2. Поток через катушку № 2, направленный от наблюдателя, растёт. Индукционный ток противодействует этому росту, поэтому его собственное поле $\vec{B}_{\text{инд}}$ в центре катушки № 2 направлено к наблюдателю.

Утверждение 4 («вектор индукции поля катушки № 2 в её центре направлен от наблюдателя»): направлен к наблюдателю — неверно.

Утверждение 2 («в катушке № 2 ток по часовой стрелке»): поле к наблюдателю по правилу буравчика создаёт ток против часовой стрелки — неверно.

Верные утверждения: 1 и 5.