Э/м Индукция — Задание 21 ЕГЭ по физике №00017073

Идея

Здесь сходятся две темы. Первая — электромагнитная индукция с правилом Ленца: когда меняется магнитный поток сквозь виток, в нём наводится ток, и направлен он так, чтобы мешать причине, которая его породила. Вторая — диоды-вентили: они пропускают ток лишь в одну сторону. Сначала найдём направление индукционного тока, а потом посмотрим, какой диод его пропустит — та лампочка и загорится.

Шаг 1. Поток меняется — возникает ток

Отодвигаем северный полюс магнита от витка. Магнитный поток поля магнита сквозь виток уменьшается. По закону электромагнитной индукции в витке возникает индукционный ток.

Шаг 2. Куда направлен индукционный ток (правило Ленца)

По правилу Ленца индукционный ток противодействует убыванию потока, то есть пытается «удержать» уходящий магнит — его поле должно притягивать магнит обратно. Значит, линии индукции поля индукционного тока внутри витка направлены со стороны магнита (поддерживают убывающий поток). По правилу буравчика для создания такого поля ток в витке должен идти против часовой стрелки, а в общей цепи ламп — в направлении от $A$ к $Б$.

Шаг 3. Какой диод пропустит этот ток

Ток именно такого направления (от $A$ к $Б$) пропускает только диод, стоящий в ветви лампочки 1. В ветви лампочки 2 диод для этого направления заперт. Поэтому ток пойдёт через лампочку 1 — она и загорится.