Задание №15 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 41
Условие
К кольцу, сделанному из тонкой металлической проволоки, подносят постоянный магнит таким образом, что поток вектора магнитной индукции через плоскость кольца линейно возрастает с течением времени t.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ
А)
Б)
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) Сила протекающего в кольце электрического тока I
2) Возникающая в кольце ЭДС самоиндукции _си
3) Среднее ускорение электронов проводимости в материале кольца a
4) Работа протекающего в кольце электрического тока A
| A | Б |
|---|
Подсказки — как подойти к решению
- Магнитный поток растёт линейно, значит, по закону электромагнитной индукции Фарадея ЭДС индукции постоянна, а по закону Ома постоянна и сила тока. Определи, какой график — горизонтальная прямая, а какой растёт со временем.
- Работа тока A = E·I·t растёт линейно, а средняя скорость электронов при постоянном токе не меняется, поэтому их среднее ускорение равно нулю. Ловушка — приписать растущий график силе тока.
Решение
Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, при изменении магнитного потока через замкнутый контур в нем возникают индукционные токи, при этом ЭДС индукции определяется соотношением: _и = − Δ Φ/Δ t. Поскольку, согласно условию, магнит двигают так, что магнитный поток через кольцо возрастает равномерно, заключаем, что ЭДС индукции будет постоянной.
Согласно закону Ома, сила тока связана с ЭДС и сопротивлением формулой: I = _и/R. Так как ЭДС постоянна, можно сделать вывод, что в кольце будет течь постоянный ток, а значит, график Б может отображать зависимость силы тока в цепи от времени (Б — 1).
Поскольку сила тока постоянна средняя скорость электронов проводимости в материале кольца также постоянна, а значит, их среднее ускорение равно нулю. Индуктивностью кольца можно пренебречь, поэтому явление самоиндукции для него не возникает.
Работа протекающего в кольце тока связана с ЭДС и силой тока соотношением: A = _и I t, а значит, эта величина линейно возрастает со временем. Таким образом, график А соответствует работе тока в кольце (А — 4).
Ответ: 41.
Типичные ошибки
- Графики перепутаны местами: неизменной во времени величиной является сила тока, а линейно растёт работа тока, пропорциональная ЭДС, току и времени.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №15 по физике · Разбор темы №15 с нуля