Задание №14 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 12
Условие
На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведенному графику. На основании этого графика выберите все верные утверждения. Индуктивностью катушек пренебречь.
1. В промежутке между 1 с и 2 с ЭДС индукции в левой катушке равна 0.
2. В промежутках 0 − 1 с и 3 − 5 с направления тока в левой катушке были одинаковы.
3. В промежутке между 1 с и 2 с индукция магнитного поля в сердечнике была равна 0.
4. Сила тока через амперметр была отлична от 0 только в промежутках 0 − 1 с и 3 − 5 с.
5. Сила тока в левой катушке в промежутке 0 − 1 с была больше, чем в промежутке 2 − 3 с.
Подсказки — как подойти к решению
- Работай по участкам графика: ЭДС индукции в левой катушке пропорциональна скорости изменения тока в правой, поэтому на горизонтальном участке магнитный поток через левую катушку не меняется и ЭДС обращается в нуль.
- Для каждого участка определи знак изменения тока и по правилу Ленца найди направление индукционного тока. Ловушка — считать, что нулевой индукционный ток означает отсутствие магнитного поля в сердечнике: поле есть, но поток не меняется.
Решение
Обратим внимание, что авторы задачи просят пренебречь индуктивностью катушек. Это означает, что магнитный поток в катушках изменяется одновременно, не испытывая задержек. Таким образом, ток в левой катушке будет пропорционален производной от тока в правой катушке.
1. В промежутке между 1 с и 2 с ток в правой катушке остается неизменным, следовательно, магнитный поток через левую катушку остается неизменным, значит, ЭДС индукции в левой катушке равна нулю.
2. В промежутке 0 − 1 с и в промежутке 3 − 5 с ток в правой катушке уменьшается, следовательно, направления токов, индуцированных в левой катушке, одинаковы.
3. В промежутке между 1 с и 2 с ток в правой катушке отличен от нуля, следовательно, индукция магнитного поля в сердечнике также отлична от нуля.
4. Заметим, что в промежуток времени 2 − 3 с ток в правой катушке изменяется, следовательно, сила тока, индуцированного в левой катушке, отлична от нуля и в этот промежуток времени.
5. В промежутке 0 − 1 с и в промежутке 2 − 3 с производная тока по времени одинакова по модулю, следовательно, силы токов, индуцированных в левой катушке, одинаковы.
Таким образом, верны утверждения 1 и 2.
Ответ: 12.
Типичные ошибки
- Считают, что при постоянном токе в правой катушке поле в сердечнике исчезает: поле остаётся, но раз магнитный поток не меняется, ЭДС индукции в левой катушке равна нулю.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №14 по физике · Разбор темы №14 с нуля