Математика ЕГЭ
Русский язык ЕГЭ
Математика 5-7
Математика ОГЭ
Информатика
Физика
Обществознание
Кликните, чтобы открыть меню

16. Электродинамика (объяснение явлений)

1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения

Магнитное поле. ЭДС индукции

Задание 1 #15928

В колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд в зависимости от времени \[\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|} \hline t \text{ мкс}&0&1&2&3&4&5&6&7&8&9\\ \hline q\text{ нКл}&4&2&0&-2&-4&-2&0&2&4&2\\ \hline \end{array}\] Выберите два верных утверждения о данной ситуации и укажите их номера.

 

1) Период колебаний равен \(8\cdot10^{−6} c\).

2) В момент \(t = 2\cdot 10^{−6} c\) энергия катушки минимальна.

3) В момент \(t = 4\cdot 10^{−6} c\) сила тока в контуре будет минимальна.

4) В момент \(t =4 \cdot 10^{−6} c\) сила тока в контуре равна будет максимальна.

5) Частота колебаний равна 250 кГц.


1) \(\color{green}{\small\text{Верно }}\)
Период колебаний это время, между двумя последовательными одинаковыми величинами заряда. Возьмем \(q=4\text{ нКл}\) в первый раз он был при \(t=0\text{ мкс}\), а второй раз при \(t=8\text{ мкс}\), а значит период равен 8 мкс, то есть \(8 \cdot 10^{-6}\) с.
2) \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\) Энергия катушки будет минимальная, когда энергия конденсатора будет максимальная, а это наступает при максимальном по модулю заряде (\(W=\dfrac{q^2}{2C}\)). У нас заряд по модулю максимален при \(t=0\) \(t = 4\cdot 10^{−6} c\) и \(t = 8\cdot 10^{−6} c\). Значит энергия катушки при \(t = 2\cdot 10^{−6} c\) максимальна.
3) \(\color{green}{\small\text{Верно }}\)
Энергия катушки будет минимальная, когда энергия конденсатора будет максимальная, а это наступает при максимальном по модулю заряде (\(W=\dfrac{q^2}{2C}\)). У нас заряд по модулю максимален при \(t=0\) \(t = 4\cdot 10^{−6} c\) и \(t = 8\cdot 10^{−6} c\). Значит энергия катушки при \(t = 4\cdot 10^{−6} c\) минимальна.
4) \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\) По пункту 3) при \(t=4\cdot 10^{−6} c\) сила тока будет минимальна.
5) \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)
Частота \(\nu=\dfrac{1}{T}=\dfrac{1}{8\cdot 10^{-6}\text{ с}}=125\text{ кГц}\)

Ответ: 13

Задание 2 #15929

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите два верных утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.
1) В промежутках 0–1 и 1–2 с направления тока в правой катушке различны.
2) В промежутке времени 2–3 с сила тока в левой катушке отлична от нуля.
3) Модуль силы тока в левой катушке в промежутке 1–2 с больше, чем в промежутке 3–5 с.
4) В промежутке 0–2 с модуль магнитной индукции в сердечнике минимален.
5) В промежутке 1–2 с сила тока в левой катушке равномерно увеличивается.

“Демоверсия 2018”



1) На графике видно, что направления токов различны, до 1 с ток отрицателен, а после положителен.
Утверждение 1 – \(\color{green}{\small \text{Верно}}\)
2) В промежутке времени 2–3 с сила тока в правой катушке постоянна, магнитная индукция в сердечнике постоянна, и, значит, в левой катушке отсутствует индукционный ток.
Утверждение 2 – \(\color{red}{\small \text{Неверно}}\)
3)Скорость изменения тока в правой катушке (и магнитной индукции в сердечнике) в промежутке 1–2 с больше, чем в промежутке 3–5 с, значит, модуль силы тока в левой катушке в промежутке 1–2 с больше, чем в промежутке 3–5 с.
Утверждение 3 – \(\color{green}{\small \text{Верно}}\)
4) В промежутке 0–2 с сила тока в правой катушке изменяется, значит, и модуль магнитной индукции в сердечнике изменяется.
Утверждение 4 – \(\color{red}{\small \text{Неверно}}\)
5) В промежутке 1–2 с сила тока в правой катушке (и магнитная индукция в сердечнике) изменяется линейно, значит, в левой катушке сила тока постоянна.
Утверждение 5 – \(\color{red}{\small \text{Неверно}}\)

Ответ: 13

Задание 3 #15930

Внутри катушки 1, включенной в цепь последовательно с реостатом, находится катушка 2. Ползунок реостата перемещают влево. Выберите из предложенных утверждений два верных:


1) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.
2) Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, увеличивается.
3) Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку № 2, уменьшается.
4) Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2 в её центре, направлен от наблюдателя.
5) В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке

“Демоверсия 2021”


При перемещении ползунка реостата влево сопротивление цепи уменьшается, сила тока увеличивается, магнитный поток, пронизывающий катушку №2 увеличиваетеся, следовательно, по правилу Ленца, возникающий в контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, стремится компенсировать изменение магнитного потока, вызвавшее данный ток, то есть магнитное поле катушки №2 будет направлено от нас (ток будет идти против часовой стрелки — правило правой руки).


1)\(\color{green}{\small\text{Верно }}\)
Из пояснения
2) \(\color{green}{\small\text{Верно }}\)
Из рисунка
3) \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)
Из пояснения
4) \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)
Из рисунка
5) \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)
Из рисунка

Ответ: 12

Задание 4 #15931

От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 – северный полюс (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
1) Кольцо № 2 отталкивается от магнита
2) В кольце № 2 возникает индукционный ток.
3) Кольцо № 1 притягивается к магниту.
4) В кольце № 1 индукционный ток не возникает.
5) В опыте с кольцом № 1 наблюдается явление электромагнитной индукции.

 

“Досрочная волна 2019 вариант 1”


Дерево не является проводником, следовательно, индукционного тока в кольце появляться не будет и явление электромагнитной индукции не будет наблюдаться.
Во втором кольце будет создаваться такой индукционный ток, чтобы получившееся магнитное поле кольца компенсировало уменьшение магнитного потока через кольцо. Созданное таким образом магнитное поле будет взаимодействовать с магнитным полем магнита и кольцо отталкнется к магниту.

Ответ: 14

Задание 5 #15932

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите два верных утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.
1) В промежутке 0-1 с сила тока в левой катушке равномерно увеличивается.
2) В промежутке 1-4 с модуль магнитной индукции в сердечнике минимален.
3) Модуль силы тока в левой катушке в промежутке 4-6 с меньше, чем в промежутке 6-8 с.
4) В промежутках 0-1 с и 6-8 с направления тока в левой катушке различны.
5) В промежутке времени 1-4 с сила тока в левой катушке отлична от нуля.



Ток в правой катушке генерирует магнитное поле. Изменение магнитного потока будет генерировать ток в левой катушке, то есть при изменении тока в правой катушке будет появляться ток в левой катушке. \[I_{\text{лев}}\sim \frac{\Delta I_{\text{прав}}}{\Delta t}\]
1) В промежутке 0-1 с сила тока в правой катушке равномерно увеличивается, следовательно, скорость изменения магнитного потока постоянна, то есть ток в левой катушке постоянен. Утверждение 1 - \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)
2) Модуль магнитной индукции в сердечнике будет минимален, когда сила тока в правой катушке минимальна. Утверждение 2 - \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)
3) Ток в левой катушке прямо пропорционален скорости изменения тока в правой катушке. Утверждение 3 - \(\color{green}{\small\text{Верно }}\)
4) В момент времени от 0 до 1 с сила тока в правой катушке нарастает, а в моменты от 6 до 8 с – убывает. Это приводит к разным направлениям движения тока в левой катушке. Утверждение 4 - \(\color{green}{\small\text{Верно }}\)
5) В промежутке времени 1-4 с сила тока в левой катушке равна нулю, так как ток в правой катушке не изменяется. Утверждение 5 - \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)

Ответ: 34

Задание 6 #15933

На длинный цилиндрический картонный каркас намотали много витков медной изолированной проволоки, после чего концы этой проволоки замкнули накоротко. К торцу получившейся катушки подносят постоянный магнит, приближая его южный полюс к катушке. Что будет происходить в результате этого? Выберите два верных утверждения.
1) На катушку будет действовать сила, отталкивающая её от магнита.
2) На катушку будет действовать сила, притягивающая её к магниту.
3) На катушку не будет действовать сила со стороны магнита.
4) Магнитный поток через сечение катушки не будет изменяться.
5) В катушке будет выделяться теплота, согласно закону Джоуля–Ленца.


По правилу Ленца, возникающий в контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, стремится компенсировать изменение магнитного потока, вызвавшее данный ток, то есть на катушку будет действовать сила, отталкивающая ее от магнита
1) Утверждение 1 - \(\color{green}{\small\text{Верно }}\)
2) Утверждение 2 - \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)
3) Утверждение 3 -\(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)
4) При поднесении магнита к контуру количество силовых линий будет увеличиваться, значит магнитный поток будет увеличиваться. Утверждение 4 - \(\textcolor{red}{Неверно}\)
5) При изменении магнитного потока будет ЭДС в контуре. Так как контур замкнут, то по нему будет идти электрический ток, следовательно, по закому Джоуля-Ленца в цепи будет выделяться теплота. Утверждение 5 - \(\color{green}{\small\text{Верно }}\)

Ответ: 15

Задание 7 #15934

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута (см. рисунок).
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо.
1) Магнитный поток, пронизывающий катушку № 2, увеличивается.
2) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2, в центре этой катушки направлен от наблюдателя.
3) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, всюду увеличивается.
4) В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.
5) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.


При перемещении ползунка реостата вправо сопротивление цепи увеличивается, сила тока уменьшается, магнитный поток, пронизывающий катушку №2 уменьшается, следовательно, по правилу Ленца, возникающий в контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, стремится компенсировать изменение магнитного потока, вызвавшее данный ток, то есть магнитное поле катушки №2 будет направлено от нас (ток будет идти по часовой стрелке — правило правой руки).
1) Утверждение 1 - \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)
2) Утверждение 2 - \(\color{green}{\small\text{Верно }}\)
3) Утверждение 3 - \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)
4) Утверждение 4 - \(\color{green}{\small\text{Верно }}\)
5) Утверждение 5 - \(\color{red}{\small\text{Неверно }}\)

Ответ: 24