Э/м Индукция — Задание 15 ЕГЭ по физике №00047718
Э/м Индукция
№2. Задание 15
ID: 00047718
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) $a=2a_0$, $\nu=2\nu_0$, $B=\dfrac{B_0}{2}$
Б) $a=\dfrac{a_0}{2}$, $\nu=\dfrac{\nu_0}{2}$, $B=4B_0$
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
При вращении рамки магнитный поток через неё меняется от наибольшего значения $\Phi_{\max}=BS=Ba^2$ (рамка поперёк поля) до нуля (рамка вдоль поля) и обратно. ЭДС индукции — быстрота изменения потока. Её наибольшее значение
$$E_{\max}=\Phi_{\max}\,\omega=2\pi\nu Ba^2.$$
Максимальная ЭДС пропорциональна индукции, частоте вращения и квадрату стороны рамки. В первом опыте $E=2\pi\nu_0B_0a_0^2$.
А) Сторона вдвое больше — площадь вчетверо больше; частота вдвое больше; индукция вдвое меньше:
$$\dfrac{E_{\text{А}}}{E}=4\cdot2\cdot\dfrac12=4,\qquad E_{\text{А}}=4E.$$
Это вариант 4.
Б) Площадь вчетверо меньше, частота вдвое меньше, индукция вчетверо больше:
$$\dfrac{E_{\text{Б}}}{E}=\dfrac14\cdot\dfrac12\cdot4=\dfrac12,\qquad E_{\text{Б}}=\dfrac{E}{2}.$$
Это вариант 1.
Итог: А — 4, Б — 1.
Ответ
Другие задания по теме «Э/м Индукция» (8)
- Задание 15 №00047826 — Медное кольцо на горизонтальном коромысле поворачивается вокруг вертикальной…
- Задание 15 №00047820 — Медное кольцо на горизонтальном коромысле поворачивается вокруг вертикальной…
- Задание 15 №00047701 — В некотором эксперименте проводящую квадратную рамку со стороной a индекс 0…
- Задание 15 №00047502 — Магнит движется вдоль оси медного кольца, закреплённого на столе, вызывая в…
- 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…