Global EE

Э/м Индукция — Задание 15 ЕГЭ по физике №00047701

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Э/м Индукция

№2. Задание 15

ID: 00047701

В некотором эксперименте проводящую квадратную рамку со стороной $a_0$ вращают с частотой $\nu_0$ вокруг горизонтальной оси, лежащей в плоскости рамки. Рамка находится в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией $B_0$. При этом в рамке возникает ЭДС индукции, максимальное значение которой равно $E$. В последующих экспериментах изменяют различные параметры экспериментальной установки (длину стороны рамки, индукцию магнитного поля, частоту вращения рамки).

Установите соответствие между параметрами экспериментальной установки и максимальным значением ЭДС индукции, возникающей в рамке в ходе экспериментов.

ПАРАМЕТРЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

А) $a=2a_0$, $\nu=\dfrac{\nu_0}{2}$, $B=\dfrac{B_0}{2}$

Б) $a=\dfrac{a_0}{2}$, $\nu=4\nu_0$, $B=2B_0$

МАКСИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЭДС ИНДУКЦИИ

1) $\dfrac{E}{2}$

2) $E$

3) $2E$

4) $4E$

А

Б

 

 

 

 

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Источник: СтатГрад 01.04.2021

Решение

Рамка вращается, и магнитный поток через неё меняется: $\Phi=BS\cos\omega t$, где $S=a^2$ — площадь квадратной рамки, $\omega=2\pi\nu$ — угловая скорость. ЭДС индукции — быстрота изменения потока, а её наибольшее значение

$$E_{\max}=BS\omega=2\pi\nu Ba^2.$$

Значит, максимальная ЭДС пропорциональна частоте, индукции и квадрату стороны рамки. В первом опыте $E=2\pi\nu_0B_0a_0^2$.

А) Сторона вдвое больше — площадь вчетверо больше; частота вдвое меньше; индукция вдвое меньше:

$$\dfrac{E_{\text{А}}}{E}=4\cdot\dfrac12\cdot\dfrac12=1,\qquad E_{\text{А}}=E.$$

Это вариант 2.

Б) Сторона вдвое меньше — площадь вчетверо меньше; частота вчетверо больше; индукция вдвое больше:

$$\dfrac{E_{\text{Б}}}{E}=\dfrac14\cdot4\cdot2=2,\qquad E_{\text{Б}}=2E.$$

Это вариант 3.

Итог: А — 2, Б — 3.

Ответ

23
Другие задания по теме «Э/м Индукция» (8)