Задание 14 ЕГЭ по физике: По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам,…
№2. Задание 14
ID: 00025969
По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур KLMN находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией \overset{\to}{B} (рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике (рис. б). Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.
Рис. а Рис. б
1) В течение первых 6 с индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.
2) В момент времени t=2 с сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.
3) Индукционный ток в интервале времени от 6 до 12 с течёт в одном направлении.
4) В интервале времени от 0 до 4 с лампочка горит наиболее ярко.
5) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от 4 до 8 с.
Источник: ФИПИ
Решение
Контур KLMN на рельсах меняет площадь по графику: с 0 до 4 с площадь постоянна (800 см²), с 4 до 8 с падает до 400 см² (быстрее), а с 8 до 14 с убывает медленнее — до 100 см².
С 0 до 4 с площадь не меняется — потока не меняется, тока нет вообще. Значит первые 6 с ток течёт НЕ непрерывно (есть провал с 0 до 4 с). Утверждение 1 неверно.
В момент t=2 с контур как раз в интервале постоянной площади — тока нет, значит нет и силы Ампера, она не может быть «направлена влево». Утверждение 2 неверно.
С 4 до 14 с площадь всё время убывает (без разворотов, хоть и с разной скоростью) — значит поток убывает непрерывно, и по правилу Ленца индукционный ток всё это время течёт в одну и ту же сторону, в том числе и в интервале 6–12 с. Утверждение 3 верно.
С 0 до 4 с ток вообще не течёт — лампочка не горит, то есть она никак не может гореть «наиболее ярко» именно в этом интервале. Утверждение 4 неверно.
Скорость убывания площади с 4 до 8 с больше, чем с 8 до 14 с (линия идёт круче) — значит и ЭДС индукции, а с ней и яркость лампочки, максимальны именно в интервале 4–8 с. Утверждение 5 верно.
Ответ
35