Э/м Индукция — Задание 14 ЕГЭ по физике №00028662

Разберёмся, что тут происходит. Катушка №1 (большая, в плоскости рисунка) подключена к источнику через реостат. Внутри неё лежит замкнутая катушка №2, она ни к чему не подключена. Двигая ползунок, мы меняем ток в катушке №1, а вместе с ним — поле и поток через катушку №2. Меняющийся поток рождает в катушке №2 индукционный ток, и правило Ленца скажет, куда он течёт.

Что делает ползунок (утверждение 1). Смотрим на схему: к цепи подключены левый вывод реостата и ползунок; правый вывод свободен. Значит, ток идёт по обмотке от левого края до ползунка — работает только этот участок. Сдвигаем ползунок влево — рабочий участок обмотки укорачивается, сопротивление реостата уменьшается. Напряжение источника постоянно, поэтому по закону Ома \(I = \dfrac{U}{R}\) ток в катушке №1 растёт. Утверждение 1 («сила тока уменьшается») неверно.

Поле и поток (утверждения 2 и 3). Поле катушки прямо пропорционально току в ней. Ток растёт — значит, модуль индукции поля катушки №1, в том числе в центре катушки №2, тоже растёт. Утверждение 2 верно. Магнитный поток через катушку №2 равен произведению индукции на площадь: площадь катушки №2 не меняется, индукция растёт, значит поток тоже растёт, а не уменьшается. Утверждение 3 неверно.

Куда смотрит поле катушки №1. Проследим ток по схеме. Он выходит из «плюса» источника, идёт к ползунку, проходит обмотку реостата до левого вывода, дальше по проводу налево, вниз и вправо — и заходит в катушку №1 через левый конец разрыва наверху. Обойдя виток по левой стороне вниз, по низу и вверх по правой стороне, он выходит через правый конец и возвращается к «минусу». То есть в катушке №1 ток идёт против часовой стрелки, если смотреть на рисунок.

По правилу правой руки (обхватываем виток пальцами по направлению тока — большой палец показывает поле внутри): при токе против часовой стрелки поле в центре направлено на нас, к наблюдателю. Итак, поток через катушку №2 направлен к наблюдателю и увеличивается.

Индукционный ток в катушке №2 (утверждения 4 и 5). Правило Ленца: индукционный ток мешает изменению потока. Поток «на нас» растёт — значит, катушка №2 создаёт внутри себя поле в противоположную сторону, от наблюдателя. Утверждение 4 верно.

Осталось перевести это в направление тока. Чтобы поле внутри витка смотрело от наблюдателя, ток по правилу правой руки должен идти по часовой стрелке. Значит, утверждение 5 («против часовой стрелки») неверно.

Верны утверждения 2 и 4, пишем цифры по возрастанию: 24.