Global EE

Сборник задач — Задание 18 ЕГЭ по физике №00018760

Задание №18. Теоретический Номер. Выбор Утверждений

Сборник задач

№2. Задание 18

ID: 00018760

На графике показана зависимость от времени $t$ силы тока $I$, протекающего в катушке № 1. Все линии магнитного поля, создаваемого этой катушкой, пронизывают поперечное сечение катушки № 2. К концам обмотки катушки № 2 подключён идеальный вольтметр, который может показывать как положительные, так и отрицательные значения напряжения.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы в катушке № 2 и показания вольтметра.

1) В катушке № 2 протекает постоянный электрический ток.

2) В моменты времени 15 с и 25 с вольтметр показывает напряжение разных знаков.

3) В моменты времени 5 с и 35 с вольтметр показывает одинаковое напряжение.

4) В моменты времени 20 с и 40 с показание вольтметра равно нулю.

5) В катушке № 2 электрический ток не течёт.

Рисунок к заданию 18 ЕГЭ по физике — Сборник задач

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Вольтметр идеальный — у него бесконечно большое сопротивление, поэтому через катушку № 2 ток практически не течёт. А что он показывает? ЭДС индукции: $\varepsilon = -\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$. Поток создаётся током катушки № 1, поэтому показание вольтметра пропорционально скорости изменения тока $I(t)$, то есть наклону графика. Где график круче — там показание больше; знак показания связан со знаком наклона.

Считаем по графику

График — «треугольная пила»: $0\to10$ с ток растёт ($+$ наклон), $10\to30$ с падает ($-$ наклон), $30\to50$ с снова растёт ($+$ наклон). По модулю наклон на участках $10\!-\!30$ и $30\!-\!50$ одинаков (по $2$ мА/с), на $0\!-\!10$ — тоже $2$ мА/с.

1) Через идеальный вольтметр ток не идёт, постоянного тока в катушке № 2 нет. Неверно.

2) Моменты 15 с и 25 с — оба на одном спадающем участке ($10\!-\!30$ с), наклон одинаковый, знак показания один и тот же. Разных знаков нет. Неверно.

3) Момент 5 с — на участке роста ($0\!-\!10$), момент 35 с — тоже на участке роста ($30\!-\!50$). Наклоны равны и по величине, и по знаку, значит вольтметр показывает одинаковое напряжение. Верно.

4) Моменты 20 с и 40 с — это середины наклонных участков, там ток меняется (наклон не ноль), значит показание не равно нулю. Неверно.

5) Вольтметр идеальный (бесконечное сопротивление) — ток в катушке № 2 не течёт. Верно.

Верные утверждения — 3 и 5.

Ответ

35
Другие задания по теме «Сборник задач» (8)