Э/м Индукция — Задание 14 ЕГЭ по физике №00051517

Что тут происходит: двигая ползунок, мы меняем сопротивление цепи и, значит, ток в катушке № 1. Меняется её магнитное поле, меняется поток через вложенную катушку № 2 — и в ней возникает индукционный ток.

Реостат. Ток от «+» источника (длинная пластинка слева) идёт влево по верхнему проводу к ползунку, входит в обмотку реостата через ползунок и выходит через её левый вывод; правый конец обмотки ни к чему не подключён. Значит, в цепь включён кусок обмотки от ползунка до левого конца. Ползунок едет вправо — этот кусок удлиняется, сопротивление цепи растёт. Напряжение источника постоянное, по закону Ома $I=\dfrac{U}{R}$ ток в катушке № 1 уменьшается.

Поле и поток. Индукция поля катушки пропорциональна току в ней, поэтому она тоже уменьшается. Площадь катушки № 2 не меняется, и поток через неё $\Phi=BS$ уменьшается вместе с полем.

Направление тока в катушке № 1. От реостата ток идёт вниз по левому проводу и входит в кольцо № 1 слева от разрыва вверху. Дальше он идёт по левой стороне кольца вниз, по нижней части вправо и по правой стороне вверх — к правому концу разрыва и оттуда к «−» источника. Такой обход (сверху — налево — вниз — направо) — против часовой стрелки. По правилу буравчика (правой руки): четыре пальца по току против часовой стрелки — большой палец смотрит на нас. Поле в центре катушки № 1 направлено к наблюдателю.

Индукционный ток в катушке № 2. Поток через неё, направленный к нам, убывает. По правилу Ленца индукционный ток противодействует изменению потока, то есть поддерживает убывающий поток: его поле тоже направлено к нам. А поле «к нам» в центре витка создаёт ток против часовой стрелки.

Проверяем утверждения.

1) Неверно. Индукционный ток в катушке № 2 направлен против часовой стрелки — так же, как ток в катушке № 1.

2) Неверно. Ток в катушке № 1 уменьшается, вместе с ним уменьшаются её поле и поток через катушку № 2.

3) Верно. Ток в катушке № 1 обходит её против часовой стрелки, по правилу буравчика поле в центре направлено к наблюдателю.

4) Верно. Индукция поля катушки пропорциональна току, а ток уменьшается.

5) Верно. Сопротивление включённой части реостата растёт, ток по закону Ома уменьшается.

Проверим себя: утверждения 4 и 5 говорят об одном и том же (поле следует за током) и должны быть верны или неверны вместе — так и есть. А направление поля (п. 3) от того, куда едет ползунок, не зависит: движение ползунка меняет величину тока, но не его направление.