Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 9060
i

Мед­ная пе­ре­мыч­ка в мо­мент вре­ме­ни t0  =  0 с на­чи­на­ет дви­гать­ся со ско­ро­стью 2 м/⁠с по па­рал­лель­ным го­ри­зон­таль­ным про­во­дя­щим рель­сам, к кон­цам ко­то­рых под­со­еди­нен ре­зи­стор со­про­тив­ле­ни­ем 10 Ом (см. рис.). Вся си­сте­ма на­хо­дит­ся в вер­ти­каль­ном од­но­род­ном маг­нит­ном поле. Со­про­тив­ле­ние пе­ре­мыч­ки и рель­сов пре­не­бре­жи­мо мало, пе­ре­мыч­ка все время рас­по­ло­же­на пер­пен­ди­ку­ляр­но рель­сам. Поток Ф век­то­ра маг­нит­ной ин­дук­ции через кон­тур, об­ра­зо­ван­ный пе­ре­мыч­кой, рель­са­ми и ре­зи­сто­ром, из­ме­ня­ет­ся с те­че­ни­ем вре­ме­ни t так, как по­ка­за­но на гра­фи­ке.

Ис­поль­зуя гра­фик, вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния и ука­жи­те в от­ве­те их но­ме­ра.

 

1.  К мо­мен­ту вре­ме­ни t  =  5 с из­ме­не­ние маг­нит­но­го по­то­ка через кон­тур равно 1,6 Вб.

2.  Мо­дуль ЭДС ин­дук­ции, воз­ни­ка­ю­щей в кон­ту­ре, равен 0,32 В.

3.  Ин­дук­ци­он­ный ток в пе­ре­мыч­ке течет в на­прав­ле­нии от точки C к точке D.

4.  Сила ин­дук­ци­он­но­го тока, те­ку­ще­го в пе­ре­мыч­ке, равна 32 мА.

5.  Для под­дер­жа­ния дви­же­ния пе­ре­мыч­ки к ней при­кла­ды­ва­ют силу, про­ек­ция ко­то­рой на на­прав­ле­ние рель­сов равна 0,2 мН.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По гра­фи­ку на­хо­дим, что за время t=5с маг­нит­ный поток из­ме­нил­ся на \Delta Ф=2,0 минус 0,4=1,6Вб (утвер­жде­ние 1 верно). ЭДС ин­дук­ции, воз­ни­ка­ю­щей в кон­ту­ре равна \mathcalE = \left| дробь: чис­ли­тель: \Delta Ф, зна­ме­на­тель: \Delta t конец дроби |= дробь: чис­ли­тель: 1,6, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби =0,32В (утвер­жде­ние 2 верно).

Со­глас­но пра­ви­лу Ленца, воз­ни­ка­ю­щий в за­мкну­том кон­ту­ре ин­дук­ци­он­ный ток своим маг­нит­ным полем про­ти­во­дей­ству­ет из­ме­не­нию маг­нит­но­го по­то­ка, ко­то­рым он вы­зван. Таким об­ра­зом, при­ме­няя пра­ви­ло пра­вой руки, ин­дук­ци­он­ный ток дол­жен быть на­прав­лен от точки D к точке C (утвер­жде­ние 3 не­вер­но).

Сила тока, воз­ни­ка­ю­ще­го в кон­ту­ре, по за­ко­ну Ома равна I= дробь: чис­ли­тель: \mathcalE, зна­ме­на­тель: R конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,32, зна­ме­на­тель: 10 конец дроби =32мА (утвер­жде­ние 4 верно).

На пе­ре­мыч­ку, по ко­то­рой течет ин­дук­ци­он­ный ток, со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля дей­ству­ет сила Ам­пе­ра, ко­то­рая, со­глас­но пра­ви­лу Ленца, тор­мо­зит ее дви­же­ние. Дви­же­ние пе­ре­мыч­ки будет рав­но­мер­ным, если к ней будет при­ло­же­на внеш­няя сила F=F_A=IBl, где l  — длина пе­ре­мыч­ки. До­мно­жим и по­де­лим это вы­ра­же­ние спра­ва на ско­рость дви­же­ния пе­ре­мыч­ки:

F= дробь: чис­ли­тель: IBl дробь: чис­ли­тель: \Delta x, зна­ме­на­тель: \Delta t конец дроби , зна­ме­на­тель: v конец дроби = дробь: чис­ли­тель: I дробь: чис­ли­тель: B\Delta S, зна­ме­на­тель: \Delta t конец дроби , зна­ме­на­тель: v конец дроби = дробь: чис­ли­тель: I \mathcalE, зна­ме­на­тель: v конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 32 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 0,32, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =5,12мН,

от­ку­да сле­ду­ет, что утвер­жде­ние 5 не­вер­но.

 

Ответ: 124.


Аналоги к заданию № 9060: 9215 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: