ID: 00026797
Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута (см. рисунок).
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо . ЭДС самоиндукции в катушке пренебречь.
1) Сила тока в катушке № 1 уменьшается.
2) Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, уменьшается.
3) Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку № 2, уменьшается.
4) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2, в центре этой катушки направлен от наблюдателя.
5) В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.
Источник: ФИПИ
В цепи две катушки: первая подключена к батарее через реостат, вторая просто замкнута и лежит внутри первой. Ток мы меняем только в первой катушке, а во второй интересуют наведённые явления.
Начинаем с реостата. Включён участок от левого вывода до ползунка, поэтому при движении ползунка ВПРАВО путь тока по обмотке становится длиннее, а сопротивление больше.
По закону Ома для участка цепи при постоянном напряжении источника ток обратно пропорционален сопротивлению.
I=\frac{U}{R}
Сопротивление растёт, значит ток в катушке №1 УМЕНЬШАЕТСЯ. Утверждение 1 верное.
Магнитное поле катушки создаётся её же током, и чем меньше ток, тем слабее поле.
B\sim I
Ток падает, поэтому индукция поля катушки №1 тоже уменьшается. Утверждение 2 верное.
Катушка №2 лежит внутри первой, и сквозь неё идут те же линии поля. Поток равен произведению индукции на площадь витка, площадь не меняется — значит поток уменьшается вслед за полем. Утверждение 3 верное.
Теперь про саму катушку №2. Поток сквозь неё убывает, и по правилу Ленца наведённый ток стремится этот поток поддержать: его собственное поле направлено ТУДА ЖЕ, куда поле катушки №1, а не против.
Поле катушки №1 внутри витков направлено на наблюдателя, поэтому и поле катушки №2 в её центре направлено на наблюдателя, а не от него. Утверждение 4 неверное.
Направление поля на наблюдателя означает, что ток в катушке №2 идёт против часовой стрелки (правило правой руки: закручиваем пальцы по току — большой палец показывает поле). Значит «по часовой стрелке» — неверно, утверждение 5 отпадает.
Проверим себя: условие просит ВСЕ верные утверждения, и таких оказалось три — первое, второе и третье.