ID: 00015640
Проволочная рамка площадью 80 см^2 помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору магнитной индукции \vec{B}. Проекция B_n вектора магнитной индукции поля на нормаль к плоскости рамки изменяется с течением времени t согласно графику на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения о процессах, происходящих в рамке.
В ответе укажите номера выбранных утверждений в порядке возрастания.
1) Модуль ЭДС индукции, возникающей в рамке в промежутке времени от 3 мс до 4 мс, равен 8 В.
2) Направления индукционного тока в рамке в промежутках времени от 0 мс до 3 мс и от 6 мс до 8 мс совпадают.
3) Модуль изменения магнитного потока в рамке максимален в промежутке времени от 4 мс до 6 мс.
4) Индукционный ток в рамке максимален по модулю в промежутке времени от 3 мс до 4 мс.
5) ЭДС индукции в рамке была отлична от 0 в течение всего времени наблюдения.
Источник: ФИПИ
Поток через рамку \Phi=B_n S, а ЭДС индукции \varepsilon=\left|\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right|=S\left|\dfrac{\Delta B_n}{\Delta t}\right| — то есть ЭДС пропорциональна КРУТИЗНЕ графика B_n(t). Направление индукционного тока определяется знаком \dfrac{\Delta B_n}{\Delta t} (растёт поле или убывает).
S=80 см^2=8\cdot10^{-3} м^2. Линия B_n(t): 0–3 мс растёт от 0 до 1{,}5 Тл (наклон 0{,}5 Тл/мс); 3–4 мс падает от 1{,}5 до 0{,}5 Тл (наклон 1 Тл/мс); 4–6 мс постоянна 0{,}5 Тл; 6–8 мс падает от 0{,}5 до -1 Тл (наклон 0{,}75 Тл/мс).
Считаем ЭДС: на 0–3 мс \varepsilon=8\cdot10^{-3}\cdot500=4 В; на 3–4 мс \varepsilon=8\cdot10^{-3}\cdot1000=\mathbf{8} В; на 4–6 мс \varepsilon=0; на 6–8 мс \varepsilon=8\cdot10^{-3}\cdot750=6 В.
1) Модуль ЭДС на 3–4 мс равен 8 В — верно.
2) На 0–3 мс поле растёт, на 6–8 мс — убывает; знаки \Delta B_n противоположны, значит токи направлены ПРОТИВОположно — неверно.
3) На 4–6 мс поле постоянно, \Delta\Phi=0 — изменение потока там минимально (нулевое), а не максимально — неверно.
4) Ток максимален там, где ЭДС максимальна; наибольшая ЭДС 8 В именно на 3–4 мс — верно.
5) На 4–6 мс ЭДС равна нулю, значит «всё время» она ненулевой не была — неверно.
Ответ: 14.