Задание 14 ЕГЭ по физике: Проводник АБ подвешен на тонких проволочках и подключён к… | Global EE
№2. Задание 14
ID: 00010591
Проводник АБ подвешен на тонких проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится южный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево.
Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие данный процесс.
1) Сопротивление реостата увеличивается.
2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом вблизи проводника АБ,
направлены вправо.
3) Сила тока, протекающего через проводник АБ, увеличивается.
4) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.
5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
Проводник АБ в магнитном поле, ток от А к Б. Южный полюс магнита справа. Ползунок реостата движется влево.
Найти:
Верные утверждения.
Решение:
Анализ ситуации:
При движении ползунка влево длина активной части реостата уменьшается → сопротивление реостата уменьшается. По закону Ома:
I = \frac{\mathcal{E}}{R_\text{реост} + R_\text{мал}}
При уменьшении R_\text{реост} ток Iувеличивается.
Проверка утверждений:
1. Сопротивление реостата — уменьшается (не увеличивается). Утверждение 1 неверно.
2. Магнитные линии выходят из северного полюса и входят в южный. Южный полюс справа — значит линии в области проводника направлены вправо (к южному полюсу). Утверждение 2 верно.
3. Ток через АБ увеличивается (обосновано выше). Утверждение 3 верно.
4. Сила Ампера:
F_A = BIl\sin\alphaB, l, \alpha постоянны, I увеличивается → F_Aувеличивается. Утверждение 4 верно.
5. По правилу левой руки: четыре пальца — по току (от нас), \vec{B} — вправо в ладонь, большой палец — вниз. Сила Ампера направлена вниз. Условие равновесия:
T = mg + F_A
При увеличении F_A натяжение Tувеличивается (не уменьшается). Утверждение 5 неверно.
Верные утверждения: 2, 3, 4.
