Global EE

Э/м Индукция — Задание 14 ЕГЭ по физике №00017692

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Э/м Индукция

№2. Задание 14

ID: 00017692

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. В цепь левой катушки включён амперметр. По правой катушке пропускают ток $i$, который меняется согласно приведённому графику: с $0$ до $1$ с ток равномерно убывает от $2$ А до $1$ А; с $1$ до $2$ с ток постоянен и равен $1$ А; с $2$ до $3$ с ток равномерно возрастает от $1$ А до $2$ А; с $3$ до $5$ с ток равномерно убывает от $2$ А до $-1$ А. На основании этого графика выберите все верные утверждения. Индуктивностью катушек пренебречь.

1) В промежутке между 1 с и 2 с ЭДС индукции в левой катушке равна 0.

2) В промежутках 0−1 с и 3−5 с направления тока в левой катушке были одинаковы.

3) В промежутке между 1 с и 2 с индукция магнитного поля в сердечнике была равна 0.

4) Сила тока через амперметр была отлична от 0 только в промежутках 0−1 с и 3−5 с.

5) Сила тока в левой катушке в промежутке 0−1 с была больше, чем в промежутке 2−3 с.

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — Э/м Индукция

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Две катушки на общем железном сердечнике (трансформатор). Меняющийся ток в правой катушке создаёт меняющийся поток, который наводит ЭДС в левой замкнутой катушке. ЭДС (и наведённый ток) появляются только тогда, когда меняется ток в правой катушке. Величина определяется крутизной графика $\left|\dfrac{\Delta i}{\Delta t}\right|$, а направление — знаком изменения (растёт или убывает).

Разбираем участки

0−1 с: ток убывает, наклон $-1$ А/с.

1−2 с: ток постоянен (1 А), наклон $0$.

2−3 с: ток растёт, наклон $+1$ А/с.

3−5 с: ток убывает от $2$ до $-1$ А, наклон $\dfrac{-1-2}{2}=-1{,}5$ А/с.

Проверяем утверждения

1) В 1−2 с ток постоянен, поток не меняется, ЭДС индукции $=0$. Верно.

2) В 0−1 с наклон отрицательный ($-1$), в 3−5 с тоже отрицательный ($-1{,}5$). Знак изменения одинаков, значит и направление наведённого тока в левой катушке одинаково. Верно.

3) В 1−2 с ток в правой катушке равен 1 А (не ноль), поэтому поле в сердечнике не равно нулю. Неверно.

4) Наведённый ток есть на всех наклонных участках: 0−1 с, 2−3 с и 3−5 с. То есть он отличен от нуля ещё и в 2−3 с, а не «только в 0−1 и 3−5». Неверно.

5) Модуль наклона в 0−1 с равен $1$ А/с, а в 2−3 с тоже $1$ А/с — они равны, поэтому ток не «больше», а одинаков. Неверно.

Ответ

12

Видеоразбор

Другие задания по теме «Э/м Индукция» (8)