ID: 00025989
По гладким параллельным рельсам, замкнутым на резистор, перемещают лёгкий тонкий проводник. Рельсы, резистор и проводник образуют контур, который находится в однородном магнитном поле, как показано на рисунке а . При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике б .
Выберите два верных утверждения, соответствующих приведённым данным и описанию опыта.
а) б)
1) В течение первых 15 с ток течёт через резистор непрерывно.
2) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале от 10 до 30 с .
3) В интервале времени от 15 до 25 с через резистор течёт ток.
4) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, максимальна в интервале времени от 30 до 40 с.
5) Поскольку рельсы гладкие, для перемещения проводника в любой момент времени силу прикладывать не надо.
Источник: ФИПИ
Площадь контура на рельсах по графику: с $0$ до $10$ с постоянна ($0{,}8$ м²), с $10$ до $30$ с медленно убывает до $0{,}65$ м², а с $30$ до $40$ с убывает намного быстрее — до $0{,}2$ м².
С $0$ до $10$ с площадь не меняется — тока нет вообще, значит первые $15$ с ток течёт не непрерывно (есть провал в начале). Утверждение 1 неверно.
Наклон графика с $10$ до $30$ с намного меньше, чем с $30$ до $40$ с — значит ЭДС там, наоборот, не максимальна: максимум приходится на последний, самый крутой участок. Утверждение 2 неверно.
С $15$ до $25$ с контур целиком внутри участка $10$–$30$ с, где площадь меняется — значит ток через резистор течёт. Утверждение 3 верно.
Скорость изменения площади максимальна именно на участке $30$–$40$ с (самый крутой наклон графика) — а раз рельсы гладкие, прикладываемая сила равна силе Ампера, которая тем больше, чем быстрее меняется площадь. Утверждение 4 верно.
Утверждение 5 в корне неверно: пока площадь контура меняется, в нём наводится ЭДС и течёт ток, а значит на проводник действует тормозящая сила Ампера — чтобы его двигать, силу прикладывать НАДО (кроме участков, где площадь вообще не меняется).