Магнитное Поле — Задание 14 ЕГЭ по физике №00007955
№2. Задание 14
ID: 00007955
Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Вблизи проводника справа от него находится южный полюс постоянного магнита.
Ползунок реостата плавно перемещают влево.
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.
1) Сопротивление внешней цепи уменьшается.
2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника
АБ направлены вправо.
3) Сила тока, протекающего по проводнику АБ, уменьшается.
4) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.
5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
ток в проводнике АБ течёт от А к Б, южный полюс магнита справа от проводника, ползунок реостата перемещают влево.
Найти:
верные утверждения
Решение:
Утверждение 1: сопротивление внешней цепи уменьшается.
При перемещении ползунка реостата влево уменьшается длина участка реостата, по которому течёт ток:
$$R = \frac{\rho l}{S}$$
Длина $l$ уменьшается → сопротивление уменьшается. Утверждение верное.
Утверждение 2: линии индукции магнитного поля вблизи проводника АБ направлены вправо.
Южный полюс находится справа от проводника. Вектор $\vec{B}$ магнита входит в южный полюс, значит в области проводника поле направлено вправо (от проводника к южному полюсу). Утверждение верное.
Утверждение 3: сила тока в проводнике АБ уменьшается.
По закону Ома: $I = \frac{\mathcal{E}}{R_\text{вн} + r}$. При уменьшении $R_\text{вн}$ ток $I$ увеличивается. Утверждение неверное.
Утверждение 4: сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.
$$F_A = BIl\sin\alpha$$$B$ и $l$ не изменились, $I$ увеличился → $F_A$ увеличивается. Утверждение верное.
Утверждение 5: сила натяжения проволочек уменьшается.
На проводник действуют сила натяжения нитей и сила Ампера (вниз). Из равновесия: $T = mg + F_A$. Так как $F_A$ увеличивается, натяжение также увеличивается. Утверждение неверное.
