Магнитное поле —Каталог задач по ЕГЭ - Физика

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#17846

В масс-спектрографе разные ионы, ускоренные предварительно электрическим полем до скорости $v$ , попадают в область однородного магнитного поля с индукцией $B$ , в котором они движутся по дуге окружности радиусом $R$ . В таблице представлены следующие данные: начальная скорость иона $v$ , с которой он влетает в магнитное поле с индукцией $B = 1$ Тл, и радиус $R$ окружности, описываемой этим ионом в магнитном поле. Выберите все верные утверждения, которые можно сделать на основании данных, приведённых в таблице.

|v км/с|100-|-200-|300-|-400--|600-| |------|----|-----|----|-----|----| -R-мм---2,08-4,16--6,24--8,32--12,5--

1) Все ионы, с которыми проводят эксперименты, имеют отрицательный электрический заряд.

2) Все ионы, с которыми проводят эксперименты, могут иметь разные массы.

3) Удельный заряд (отношение заряда иона к его массе) всех ионов, участвующих в эксперименте , одинаков и равен $≈ 4,8⋅107$ Кл/кг.

4) Все ионы, с которыми проводят эксперименты, имеют одинаковые массы.

5) Заряд всех ионов, участвующих в эксперименте одинаков.

Показать ответ и решение

Все ионы, с которыми проводят опыты могут иметь разные заряды и массы.
при движении в магнитном поле, на заряженную частицу действует сила Лоренца, при этом тело движется по окружности, значит по второму закону Ньютона: $ma = Fл$ Откуда удельный заряд

2 mv--= qvB R

q-= -v-= --100⋅103-- ≈ 4,8⋅107 К л/кг m RB 2,08⋅10−3⋅1

1) $Неверно$
Необязательно, частица может быть и положительно заряжена.
2) $В ерно$
Да, главное чтобы выполнялось условие $q-≈ 4,8⋅107 m$ Кл/кг.
3) $В ерно$
Да, см. начало решения.
4) $Н еверно$
Это необязательно, массы могут разные, тогда и заряды будут разные, а условие $-q ≈4,8⋅107 m$ Кл/кг будет выполняться.
5) $Н еверно$
Это необязательно, заряды могут разные, тогда и массы будут разные, а условие $-q ≈4,8⋅107 m$ Кл/кг будет выполняться.

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#19466

Используя данные шкалы, выберите из предложенного перечня все верные утверждения и запишите в ответе цифры, под которыми они указаны.

1) Электромагнитные волны частотой 3000 кГц принадлежат только радиоизлучению.

2) Рентгеновские лучи имеют большую длину волны по сравнению с ультрафиолетовыми лучами.

3) Длины волн видимого света составляют десятые доли микрометра.

4) Наибольшую скорость распространения в вакууме имеют гамма-лучи.

5) Электромагнитные волны частотой $5 10$ ГГц могут принадлежать как инфракрасному излучению, так и видимому свету.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
3000 кГц это 3 МГц. Из рисунка следует, что при частоте 3 МГц волны принадлежат только радиоизлучению.
2) $Н еверно$
Длина волны с частотой связаны формулой:

λ = c, ν

где $c$ – скорость света, $ν$ – частота.
То есть чем больше частота, тем меньше длина волны. Из рисунка частота рентгеновских лучей больше, чем частоты ультрафиолетовых, следовательно, рентгеновские лучи имеют меньшую длину волны по сравнению с ультрафиолетовыми лучами.
3) $В ерно$
Видимый свет лежит в диапазоне от $3⋅105$ ГГц до $3 ⋅106$ ГГц. Воспользуемся формулой из второго пункта

3-⋅108-м/с 3-⋅108-м/с 3 ⋅1015 Гц ≤ λвид. ≤ 3 ⋅1014 Гц

Или

10−7 м≤ λвид ≤ 10−6 м

4) $Неверно$
Скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме постоянна и равна скорости света в вакууме.
5) $Н еверно$
$105$ ГГц находится между $3⋅104$ ГГц и $3⋅105$ ГГц. Из рисунка волны такой частоты принадлежат только инфракрасному диапазону

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#34593

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Сопротивление реостата увеличивается.
2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника АБ направлены влево.
3) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.
4) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличиваются.
5) Сила тока, протекающего по проводнику АБ, увеличивается.
Демоверсия, 2022

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
При перемещении ползунка реостата вправо его сопротивление увеличивается
2) $В ерно$
Силовые линии ”выходят” из северного полюса и ”входят” в южным (см. рис.)

3) $Неверно$
Ток по проводнику течет от ”+” к ”-” (см .рис. пункт 2). Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Силовые линии входят в ладонь, 4 пальца левой руки направляем вдоль силы тока, следовательно, сила Ампера направляется вверх (см .рис. пункт 2). Найдем её модуль:

FA = IBl,

где $I$ – сила тока через проводник, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина проводника.
Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

--ℰ-- I = R + r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.
Так как сопротивление увеличивается, то сила тока уменьшается, следовательно, уменьшается и сила Ампера.
4) $В ерно$
Расставим силы, действующие на проводник

Здесь $T$ – сила натяжения нити (так как их 2, то действует $2T$ ), $mg$ – сила тяжести.
Запишем второй закон Ньютона. с учетом, что проводник покоится:

FA + 2T = mg

Так как сила Ампера уменьшается, то сила натяжения нитей увеличивается
5) $Н еверно$
см. пункт 3

Ответ: 124

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#50540

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 все верные 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 будет изменяться.

5) В катушке будет выделяться теплота, согласно закону Джоуля–Ленца.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
При перемещении магнита в катушке создается индукционный ток, который, согласно правилу Ленца, создает магнитное поле, препятствующее изменению магнитного потока, исходящего от магнита. Магнитные линии магнита исходят из северного полюса $N$ и входят в южный, значит, при движении магнита к кольцу магнитный поток увеличивается, магнитные линии магнитной индукции $Bi$ будут закручиваться в противоположную сторону, препятствуя увеличению потока. На магнит будет действовать сила Ампера таким образом, чтобы препятствовать изменению магнитного потока, то есть магнит начнет отталкиваться от катушке.
2) $Н еверно$
См. пункт 1.
3) $Н еверно$
См. пункт 1.
4) $В ерно$
При перемещении магнита в катушке создается индукционный ток, который, согласно правилу Ленца, создает магнитное поле, препятствующее изменению магнитного потока, исходящего от магнита, то есть магнитный поток изменяется.
5) $В ерно$
Так как в катушке протекает индукционный ток, то по закону Джоуля-Ленца в катушке выделяется некоторое количество теплоты.

Ответ: 145

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#50542

Металлическое кольцо, обладающее электрическим сопротивлением, находится в однородном магнитном поле. Линии индукции этого поля перпендикулярны плоскости кольца, а величина магнитной индукции изменяется по гармоническому закону с частотой $ω$ . Индуктивность кольца пренебрежимо мала.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) В кольце протекает переменный электрический ток.

2) Сила натяжения проволоки, из которой изготовлено кольцо, изменяется по гармоническому закону с частотой $2ω$ .

3) Амплитуда протекающего в кольце электрического тока не зависит от частоты $ω$ .

4) Амплитуда ЭДС индукции, действующая в кольце, пропорциональна частоте $ω$ .

5) Средняя тепловая мощность, выделяющаяся в кольце, пропорциональна частоте $ω$ .

Показать ответ и решение

Гармоническое изменение можно описать формулой:

B (t)= B0sin(ωt+ φ),

где $B0$ – амплитуда магнитной индукции, $φ$ – начальная фаза колебаний.
1) $В ерно$
Магнитный поток изменяется по гармоническому закону, значит, по закону Ленца в кольце также будет возникать индукционный ток, который будет препятствовать изменению магнитного потока, при этом ток будет также изменяться по гармоническому закону.
2) $В ерно$
Сила индукционного тока пропорциональна изменению потока магнитной индукции:

dΦ I ∼ dt-,

где $dΦ$ – изменение потока за время $dt$ .
Изменение потока же равно:

dΦ = dB ⋅S,

где $dB$ – изменение магнитной индукции, $S$ – площадь кольца.
Тогда

dB I ∼ dt-.

При этом сила натяжения проволоки кольца пропорциональна силе Ампера, которая равна:

FA = IBl,

где $l$ – длина проводника.
То есть

Fн ∼ FA ∼ BI ∼ B dB-. dt

Здесь $dB- dt$ – производная от магнитной индукции по времени (скорость изменения магнитной индукции). Найдём её:

′ dB B = -dt = B0ω cos(ωt+ φ).

То есть

B2 ω Fн ∼ B0sin(ωt+ φ)⋅B0ω cos(ωt+ φ)=--02-sin(2ωt+ 2φ),

то есть изменение происходят по гармоническому закону с частотой $2ω$ .
3) $Н еверно$
Сила тока:

ℰ- dΦ- 1- d(B0Ssin(ωt+-φ) B0Sω-cos(ωt+-φ) I = R = dt ⋅R = R = R .

Значит, амплитуда протекающего в кольце электрического тока изменяется по гармоническому закону с частотой $ω$ .
4) $В ерно$
Из прошлого пункта:

ℰ =B S ωcos(ωt+ φ) I = B0Sω-cos(ωt+-φ) 0 R

При этом мощность за малый промежуток

ΔP = Δℰ ⋅ΔI,

Средняя мощность равна сумме данных мощностей, то есть конечное значение зависит от $ω2$ .
5) $Н еверно$

Ответ: 124

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#64414

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Сопротивление реостата увеличивается.
2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника АБ направлены влево.
3) Сила тока, протекающего по проводнику АБ, увеличивается.
4) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.
5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
При перемещении ползунка реостата вправо его сопротивление увеличивается
2) $Н еверно$
Силовые линии ”выходят” из северного полюса и ”входят” в южным (см. рис.)

3) $Неверно$
Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

I =--ℰ-- R + r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.
Так как сопротивление увеличивается, то сила тока уменьшается
4) $Н еверно$
Ток по проводнику течет от ”+” к ”-” (см .рис. пункт 2). Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Силовые линии входят в ладонь, 4 пальца левой руки направляем вдоль силы тока, следовательно, сила Ампера направляется вниз (см .рис. пункт 2). Найдем её модуль:

FA = IBl,

где $I$ – сила тока через проводник, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина проводника.
Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

--ℰ-- I = R + r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.
Так как сопротивление увеличивается, то сила тока уменьшается, следовательно, уменьшается и сила Ампера.

5) $Верно$
Расставим силы, действующие на проводник

Здесь $T$ – сила натяжения нити (так как их 2, то действует $2T$ ), $mg$ – сила тяжести.
Запишем второй закон Ньютона. с учетом, что проводник покоится:

FA + mg =2T

Так как сила Ампера уменьшается, то сила натяжения нитей уменьшается.

Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#65093

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится южный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом вблизи проводника АБ, направлены влево.

2) Сила натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличивается.

3) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.

4) Сопротивление внешней цепи увеличивается.

5) Сила тока, протекающего через проводник АБ, уменьшается.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$

Силовые линии «выходят» из северного полюса и «входят» в южным.

2) $Верно$

Ток по проводнику течет от «+» к «-» (см. рис. пункт 1). Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Силовые линии входят в ладонь, 4 пальца левой руки направляем вдоль силы тока, следовательно, сила Ампера направляется вниз (см. рис. пункт 1) Найдем её модуль:

FA = IBl,

где $I$ – сила тока через проводник, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина проводника.

Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

ℰ I = R-+-r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.

Так как сопротивление уменьшается, то сила тока увеличивается, следовательно, увеличивается и сила Ампера.

Запишем второй закон Ньютона с учетом, что проводник покоится:

FA + 2T = mg

где $T$ – сила натяжения нити (так как их 2, то действует $2T$ ), $mg$ – сила тяжести.

Так как сила Ампера увеличивается, то сила натяжения нитей увеличивается.

3) $Верно$

См. пункт 2.

4) $Неверно$

При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается, значит, сопротивление внешней цепи уменьшается.

5) $Неверно$

См. пункт 2.

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#65366

Медный стержень АБ подвешен на тонких медных проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения – так, как показано на рисунке. Справа вблизи проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо.

$PIC$

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Сопротивление реостата уменьшается.

2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника АБ направлены влево.

3) Сила тока, протекающего через стержень АБ, увеличивается.

4) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, уменьшается.

5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен стержень АБ, уменьшаются.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$

При перемещении ползунка реостата вправо его сопротивление увеличивается.

2) $Верно$

Силовые линии ”выходят” из северного полюса и ”входят” в южным (см. рисунок):

3) $Неверно$

Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

I =--ℰ-- R + r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.

Так как сопротивление реостата увеличивается, то сила тока уменьшается.

4) $Верно$

Ток по проводнику течет от ”+” к ”-” (см .рис. пункт 2). Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Силовые линии входят в ладонь, 4 пальца левой руки направляем вдоль силы тока, следовательно, сила Ампера направляется вверх (см .рис. пункт 2). Найдем её модуль:

FA = IBl,

где $I$ – сила тока через проводник, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина проводника.

Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

--ℰ-- I = R + r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.

Так как сопротивление увеличивается, то сила тока уменьшается, следовательно, уменьшается и сила Ампера.

5) $Неверно$

Расставим силы, действующие на проводник

где $T$ – сила натяжения нити (так как их 2, то действует $2T$ ), $mg$ – сила тяжести.

Запишем второй закон Ньютона. с учетом, что проводник покоится:

FA + 2T = mg

Так как сила Ампера уменьшается, то сила натяжения нитей увеличивается.

Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#84081

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится южный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево.

$PIC$

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
1) Сопротивление во внешней цепи источника увеличивается.
2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом вблизи проводника АБ, направлены влево.
3) Сила тока, протекающего через проводник АБ, увеличивается.
4) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.
5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$

При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается, значит, сопротивление внешней цепи уменьшается.

2) $Неверно$
Силовые линии «выходят» из северного полюса и «входят» в южным.

$PIC$

3) $Верно$

Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

--ℰ-- I = R + r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.

Так как сопротивление уменьшается, то сила тока увеличивается.

4) $Верно$

Ток по проводнику течет от «+» к «-» (см. рис. пункт 1). Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Силовые линии входят в ладонь, 4 пальца левой руки направляем вдоль силы тока, следовательно, сила Ампера направляется вниз (см. рис. пункт 1) Найдем её модуль:

FA = IBl,

где $I$ – сила тока через проводник, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина проводника.

Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

I =--ℰ-- R + r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.

Так как сопротивление уменьшается, то сила тока увеличивается, следовательно, увеличивается и сила Ампера.

5) $Неверно$

$PIC$

Ток по проводнику течет от «+» к «-» (см. рис. пункт 1). Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Силовые линии входят в ладонь, 4 пальца левой руки направляем вдоль силы тока, следовательно, сила Ампера направляется вниз (см. рис. пункт 1) Найдем её модуль:

FA = IBl,

где $I$ – сила тока через проводник, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина проводника.

Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

ℰ I = R-+-r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.

Так как сопротивление уменьшается, то сила тока увеличивается, следовательно, увеличивается и сила Ампера.

Запишем второй закон Ньютона с учетом, что проводник покоится:

FA + 2T = mg

где $T$ – сила натяжения нити (так как их 2, то действует $2T$ ), $mg$ – сила тяжести.

Так как сила Ампера увеличивается, то сила натяжения нитей увеличивается.

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#84978

Нихромовый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится южный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево.

$PIC$

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом вблизи проводника АБ, направлены влево.

2) Сила натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличивается.

3) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.

4) Сопротивление внешней цепи увеличивается.

5) Сила тока, протекающего через проводник АБ, увеличивается.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$ Силовые линии «выходят» из северного полюса и «входят» в южным.

$PIC$

2) $Верно$ При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается, значит, сопротивление внешней цепи уменьшается.

$PIC$

Ток по проводнику течет от «+» к «-» (см. рис. пункт 1). Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Силовые линии входят в ладонь, 4 пальца левой руки направляем вдоль силы тока, следовательно, сила Ампера направляется вниз (см. рис. пункт 1) Найдем её модуль:

FA = IBl,

где $I$ – сила тока через проводник, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина проводника.

Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

I =--ℰ-- R + r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.

Так как сопротивление уменьшается, то сила тока увеличивается, следовательно, увеличивается и сила Ампера.

Запишем второй закон Ньютона с учетом, что проводник покоится:

FA + 2T = mg

где $T$ – сила натяжения нити (так как их 2, то действует $2T$ ), $mg$ – сила тяжести.

Так как сила Ампера увеличивается, то сила натяжения нитей увеличивается.

3) $Верно$

Да, см. пункт 2.

4) $Неверно$

Нет, при перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается, значит, сопротивление внешней цепи уменьшается.

5) $Верно$

Да, см. пункт 2.

Ответ: 235

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#91584

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Сопротивление реостата увеличивается.
2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника АБ направлены влево.
3) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.
4) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.
5) Сила тока, протекающего по проводнику АБ, увеличивается.
Демоверсия, 2022

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#91585

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Сопротивление реостата увеличивается.
2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника АБ направлены влево.
3) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.
4) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.
5) Сила тока, протекающего по проводнику АБ, увеличивается.
Демоверсия, 2022

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
При перемещении ползунка реостата вправо его сопротивление увеличивается
2) $В ерно$
Силовые линии ”выходят” из северного полюса и ”входят” в южным (см. рис.)

3) $Неверно$
Ток по проводнику течет от ”+” к ”-” (см .рис. пункт 2). Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Силовые линии входят в ладонь, 4 пальца левой руки направляем вдоль силы тока, следовательно, сила Ампера направляется вверх (см .рис. пункт 2). Найдем её модуль:

FA = IBl,

где $I$ – сила тока через проводник, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина проводника.
Сила тока через проводник равна силе тока в цепи, которая вычисляется по формуле:

--ℰ-- I = R + r,

где $ℰ$ – ЭДС источника, $R$ – сопротивление реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.
Так как сопротивление увеличивается, то сила тока уменьшается, следовательно, уменьшается и сила Ампера.
4) $Н еверно$
Расставим силы, действующие на проводник

Здесь $T$ – сила натяжения нити (так как их 2, то действует $2T$ ), $mg$ – сила тяжести.
Запишем второй закон Ньютона. с учетом, что проводник покоится:

FA + 2T = mg

Так как сила Ампера уменьшается, то сила натяжения нитей увеличивается
5) $Н еверно$
см. пункт 3

Ответ: 12

03 Магнитное поле