Э/м Индукция — Задание 14 ЕГЭ по физике №00026794

Рамка лежит в магнитном поле, которое меняется во времени. Чем быстрее меняется поле, тем сильнее «раскачивается» ток в рамке — это и есть ЭДС индукции. Значит вся задача сводится к тому, чтобы посмотреть на КРУТИЗНУ графика на каждом участке.

Площадь рамки переведём в метры: $S=30\ \text{см}^2=30\cdot10^{-4}\ \text{м}^2=3\cdot10^{-3}\ \text{м}^2$.

ЭДС индукции считается так (закон Фарадея): скорость изменения поля умножаем на площадь.

$$\left|\varepsilon\right|=S\cdot\left|\frac{\Delta B}{\Delta t}\right|$$

🔴 Главное на этом рисунке: участок спада НЕ один, а два — линия ломается при $t=4$ мс. Смотрите по клеткам: от $3$ до $4$ мс поле падает с $2$ до $1$ Тл, а от $4$ до $6$ мс — с $1$ до $-2$ Тл. Крутизна разная, значит и ЭДС на этих участках разная.

Считаем по участкам. Рост, от $0$ до $1$ мс: поле выросло на $2$ Тл за $1$ мс, то есть $\Delta B/\Delta t=2000$ Тл/с.

$$\left|\varepsilon\right|=3\cdot10^{-3}\cdot2000=6\ \text{В}$$

Полка, от $1$ до $3$ мс: поле не меняется, значит ЭДС равна нулю — это и есть минимум.

Первый участок спада, от $3$ до $4$ мс: поле упало на $1$ Тл за $1$ мс, то есть $1000$ Тл/с.

$$\left|\varepsilon\right|=3\cdot10^{-3}\cdot1000=3\ \text{В}$$

Второй участок спада, от $4$ до $6$ мс: поле упало на $3$ Тл за $2$ мс, то есть $1500$ Тл/с, и ЭДС равна $4{,}5$ В.

Теперь проверяем утверждения по очереди. Самая большая ЭДС — $6$ В на участке от $0$ до $1$ мс: утверждение 1 верное, а утверждение 3 (там минимум) — нет.

Утверждение 2 про поток. Поток — это поле, умноженное на площадь: $\Phi=B\cdot S=2\cdot3\cdot10^{-3}=6\cdot10^{-3}$ Вб, то есть $6$ мВб, а не $2$ мВб. Неверно.

Утверждение 4: на участке от $3$ до $4$ мс мы получили ровно $3$ В — верно. Именно из-за излома: если бы спад был одной прямой, вышло бы $4$ В, и утверждение не сошлось бы.

Утверждение 5: быстрее всего поток меняется там, где график самый крутой, — на участке от $0$ до $1$ мс, а не от $4$ до $6$ мс. Неверно.

Проверим себя: условие просит ДВА утверждения, и у нас верными оказались ровно два — первое и четвёртое.