Э/м Индукция — Задание 15 ЕГЭ по физике №00017257
Э/м Индукция
№2. Задание 15
ID: 00017257
Проволочное кольцо находится в однородном магнитном поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости кольца. Модуль индукции магнитного поля уменьшают с постоянной скоростью. Затем кольцо заменяют на другое, вдвое большей площади, сохраняя прежнее расположение кольца относительно линий индукции. При этом скорость изменения модуля индукции магнитного поля уменьшают в 4 раза. Как в результате этого изменятся следующие физические величины: магнитный поток через контур кольца в момент начала изменения модуля магнитной индукции и ЭДС индукции, возникающая в кольце.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) магнитный поток через контур кольца в момент начала изменения модуля магнитной индукции
Б) ЭДС индукции, возникающая в кольце
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ
Решение
Идея
Сравниваем две ситуации. Меняем сразу две вещи: площадь кольца стала вдвое больше, а скорость изменения поля — вчетверо меньше. Поток зависит только от площади и поля в данный момент, а ЭДС — от площади и от того, как быстро меняется поле. Считаем по отдельности.
Шаг 1. Магнитный поток в начальный момент (А)
Поток $\Phi=B\cdot S$ (линии перпендикулярны кольцу, $\cos 0^\circ=1$). В начальный момент поле $B$ одно и то же в обеих ситуациях (меняется только скорость его убывания), а площадь стала вдвое больше: $\Phi_2=B\cdot 2S=2\Phi_1$. Значит поток увеличится (вариант 1).
Шаг 2. ЭДС индукции (Б)
По закону Фарадея $\mathcal{E}=\left|\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right|=S\cdot\left|\dfrac{\Delta B}{\Delta t}\right|$ (площадь постоянна во времени, меняется только $B$). Площадь увеличили в 2 раза, а скорость изменения поля $\left|\dfrac{\Delta B}{\Delta t}\right|$ уменьшили в 4 раза: $\mathcal{E}_2=2\cdot\dfrac{1}{4}\,\mathcal{E}_1=\dfrac{1}{2}\mathcal{E}_1$. Значит ЭДС уменьшится (вариант 2). Здесь подвох: поток вырос, а ЭДС всё равно упала, потому что важна не величина потока, а скорость его изменения.
Ответ
Видеоразбор
Другие задания по теме «Э/м Индукция» (8)
- Задание 15 №00018836 — В однородном вертикальном магнитном поле находится наклонная плоскость с углом…
- Задание 15 №00018835 — В однородном вертикальном магнитном поле находится наклонная плоскость с углом…
- Задание 15 №00017269 — По П-образным рельсам, лежащим на горизонтальной плоскости, перемещают прямую…
- Задание 15 №00012947 — Проволочная обмотка генератора переменного тока равномерно вращается в…
- Задание 15 №00010600 — Металлическое кольцо находится в однородном магнитном поле, линии индукции…
- Задание 15 №00010599 — В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B равномерно перемещают…
- Задание 15 №00003152 — Северный полюс магнита вводят в алюминиевое кольцо. Как изменяется модуль…
- Задание 15 №00003149 — В однородном магнитном поле движется с постоянной скоростью прямой проводник…