Задача по электродинамике №54

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур KLMN  находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией B⃗  (рис. 1). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике (рис. 2). Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

PIC

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) В течение первых 6 с индукционный ток течет через лампочку непрерывно.

2) В интервале времени от 0 до 4 с лампочка горит наиболее ярко.

3) В момент времени t=2  с сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.

4) Максимальная ЭДС находится в контуре в интервале времени от 4 до 8 с.

5) Индукционный ток в интервале времени от 6 до 12 с течёт в одном направлении.

При движении проводника происходит изменение магнитного потока, значит, по правилу Ленца в контуре возникает индукционный ток с таким направлением, чтобы препятствовать изменению магнитного потока контура, значит, при уменьшении площади направление вектора ⃗Bi  (магнитное поле, создаваемое индукционным током) сонаправлено вектору магнитной индукции B⃗  . Для определения тока в контуре воспользуемся правилом правой руки (буравчика), для этого направляем по вектору ⃗Bi  большой палец, а 4 согнутых пальца покажут направление индукционного тока, в данном случае он направлен по часовой стрелке.

1) Неверно

Так как от 0 с до 6 с площадь не меняется, то магнитный поток не изменяется и индукционный ток не возникает в контуре.

2) Неверно

Нет, ток через лампочку не течёт, значит, лампочка не горит.

3) Неверно

Сила Ампера равна

FA = IiBl,

где Ii  – индукционный ток, l  – длина проводника.

Так как проводник не движется, то индукционный ток не возникает и сила Ампера равна нулю.

4) Верно

Модуль ЭДС индукции равен:

     ΔΦ- |ℰi|= Δt ,

где Δ Φ  – изменение магнитного потока за время Δt  .

Изменение потока же равно:

Δ Φ= B ΔS,

то есть чем быстрее изменяется площадь, тем больше по модулю возникает ЭДС, следовательно, ЭДС максимальна от 4 с до 8 с.

5) Верно

Да, так как площадь все время уменьшается, то и индукционный ток течёт в одном направлении.

Оцените статью
Я решу все!