Э/м Индукция — Задание 15 ЕГЭ по физике №00047701
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
Другие задания по теме «Э/м Индукция» (8)
- Задание 15 №00047444 — Установите соответствие между физическими величинами и их единицами измерения в…
- Задание 15 №00018836 — В однородном вертикальном магнитном поле находится наклонная плоскость с углом…
- Задание 15 №00018835 — В однородном вертикальном магнитном поле находится наклонная плоскость с углом…
- Задание 15 №00017269 — По П-образным рельсам, лежащим на горизонтальной плоскости, перемещают прямую…
- Задание 15 №00017257 — Проволочное кольцо находится в однородном магнитном поле, линии индукции…
- Задание 15 №00012947 — Проволочная обмотка генератора переменного тока равномерно вращается в…
- Задание 15 №00010600 — Металлическое кольцо находится в однородном магнитном поле, линии индукции…
- Задание 15 №00010599 — В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B равномерно перемещают…