Global EE

Э/м Индукция — Задание 15 ЕГЭ по физике №00047820

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Э/м Индукция

№2. Задание 15

ID: 00047820

Медное кольцо на горизонтальном коромысле поворачивается вокруг вертикальной оси $OB$ под действием движущегося магнита (см. рисунок).

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Э/м Индукция

Установите соответствие между направлением движения магнита, вращением коромысла с кольцом и направлением индукционного тока в кольце (1 — верхняя точка кольца; 2 — ближняя к нам точка кольца; 3 — нижняя точка кольца).

НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ МАГНИТА

А) движется по направлению к кольцу

Б) движется по направлению от кольца

ПОВОРОТ КОРОМЫСЛА И ТОК В КОЛЬЦЕ

1) Коромысло с кольцом поворачивается, отталкиваясь от магнита; ток идёт по направлению $3\to2\to1$

2) Коромысло с кольцом поворачивается, отталкиваясь от магнита; ток идёт по направлению $1\to2\to3$

3) Коромысло с кольцом поворачивается, притягиваясь к магниту; ток идёт по направлению $3\to2\to1$

4) Коромысло с кольцом поворачивается, притягиваясь к магниту; ток идёт по направлению $1\to2\to3$

А

Б

 

 

 

 

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

Источник: Сборник Демидовой 2020

Решение

Посмотрим на рисунок. Магнит лежит на оси кольца, к кольцу обращён его северный полюс $N$. Линии поля выходят из северного полюса, поэтому в месте, где находится кольцо, поле магнита направлено от магнита — сквозь кольцо в сторону от магнита.

Направление индукционного тока задаёт правило Ленца: ток своим магнитным полем препятствует изменению магнитного потока, которое его вызвало. А чтобы связать направление поля в центре кольца с обходом точек 1, 2, 3, используем правило правой руки для витка: четыре пальца — по току, большой палец — по полю в центре. Если смотреть со стороны магнита, точка 1 сверху, ближняя к нам точка 2 — справа, точка 3 снизу.

А) Магнит приближается. Поток поля магнита через кольцо растёт. Ток в кольце создаёт поле против поля магнита — в центре кольца оно направлено к магниту. Кольцо с таким током похоже на магнит, повёрнутый к нашему магниту тоже северным полюсом, — они отталкиваются. Чтобы поле в центре смотрело на магнит, ток для наблюдателя со стороны магнита должен идти против часовой стрелки: снизу через правую (ближнюю) точку вверх, то есть $3\to2\to1$. Это вариант 1.

Б) Магнит удаляется. Поток уменьшается, ток поддерживает его: поле тока в центре кольца направлено так же, как поле магнита, — от магнита. Кольцо обращено к магниту южным полюсом и притягивается к нему. Ток идёт по часовой стрелке для наблюдателя со стороны магнита: $1\to2\to3$. Это вариант 4.

Итог: А — 1, Б — 4.

Ответ

14
Другие задания по теме «Э/м Индукция» (8)