ID: 00017701
На графике показана зависимость от времени t силы тока I, протекающего в катушке № 1 (см. рисунок). График — треугольная (пилообразная) кривая с периодом 20 с: ток растёт от 0 до +10 мА за время 0\ldots5 с, спадает до -10 мА к моменту 15 с (проходя ноль при t=10 с), затем снова растёт до +10 мА к моменту 25 с (проходя ноль при t=20 с) и т. д. На каждом наклонном участке модуль скорости изменения тока одинаков.
Все линии магнитного поля, создаваемого этой катушкой, пронизывают поперечное сечение катушки № 2, а концы обмотки катушки № 2 соединены друг с другом. Индуктивность катушки № 2 пренебрежимо мала.
Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы в катушке № 2.
1) В катушке № 2 протекает постоянный электрический ток.
2) В моменты времени 7 с и 12 с электрический ток в катушке № 2 течёт в противоположных направлениях.
3) В моменты времени 3 с и 18 с электрический ток в катушке № 2 течёт в одном и том же направлении.
4) В течение интервала времени от 6 с до 14 с в катушке № 2 выделяется такое же количество теплоты, как и в течение интервала времени от 16 с до 24 с.
5) В моменты времени 10 с и 20 с сила тока в катушке № 2 равна нулю.
Источник: ФИПИ
Катушка № 2 — это «приёмник»: в ней наводится ЭДС, пропорциональная скорости изменения тока в катушке № 1, то есть наклону графика I(t). Сам график пилообразный, значит наклон на каждом прямом участке постоянен, а ток в катушке № 2 «прыгает» между двумя постоянными значениями (вверх/вниз) — это как переключатель, который зависит не от величины тока в первой катушке, а от того, растёт он или падает.
На участке 0\ldots5 с ток растёт: наклон +2 мА/с. На участке 5\ldots15 с ток падает: наклон -2 мА/с. На участке 15\ldots25 с снова растёт: +2 мА/с. Модуль везде одинаков (2 мА/с), а знак (направление тока в катушке № 2) меняется при каждом изломе графика — в точках t=5,\,15,\,25 с.
1) Ток в катушке № 2 не постоянный: он меняет направление при каждом изломе. Неверно.
2) t=7 с и t=12 с лежат на одном и том же спадающем участке (5\ldots15 с) — наклон один и тот же, значит ток течёт в одну сторону. Неверно.
3) t=3 с (участок 0\ldots5 с, рост) и t=18 с (участок 15\ldots25 с, рост) — оба на «растущих» участках с одинаковым наклоном, ток течёт одинаково. Верно.
4) Интервал 6\ldots14 с целиком на спадающем участке, 16\ldots24 с — целиком на растущем. На обоих модуль наклона одинаков, значит и сила тока в катушке № 2 по модулю одинакова, а длительности равны (по 8 с). Теплота Q=I^2 R t одинакова. Верно.
5) В точках t=10 с и t=20 с график I_1(t) проходит ноль, но это середина прямого участка, где наклон не равен нулю. Ток в катушке № 2 зависит от наклона, а не от значения I_1, поэтому он не равен нулю. Неверно.
Ответ: 34