Задание 21

Качественная задача с явно заданной физической моделью · 40 заданий

Задание №21
№21
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, который изображён на рисунке в переменных U – p, где U - внутренняя энергия г…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №21
№21
На рисунке показана принципиальная схема электрической цепи, состоящей из источника тока с отличным от нуля внутренним сопротивлением, резистора, ре…
Электрическое сопротивление
Задание №21
№21
Маленький незаряженный шарик, подвешенный на непроводящей нити, помещён над горизонтальной диэлектрической пластиной, равномерно заряженной положитель…
Электрическое поле. Его действие на электрические заряды
Задание №21
№21
На столе установили два незаряженных электрометра и соединили их алюминиевым стержнем с изолирующей ручкой (рис. а). Затем к первому электрометру подн…
Электризация тел и её проявления
Задание №21
№21
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображён на рисунке в координатах р- ρ, где ρ — давление газ…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №21
№21
В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью E и магнитное поле индукцией B. Поля однородные, EB. В камеру влетает п…
Электрическое поле. Его действие на электрические заряды
Задание №21
№21
В левой половине незаряженного металлического шара располагается крупная шарообразная полость, заполненная воздухом. Шар находится в воздухе вдали от…
Проводники в электростатическом поле
Задание №21
№21
В нижней половине незаряженного металлического шара располагается крупная шарообразная полость, заполненная воздухом. Шар находится в воздухе вдали от…
Напряжённость электрического поля
Задание №21
№21
Маленький незаряженный шарик, подвешенный на непроводящей нити, помещён над горизонтальной диэлектрической пластиной, равномерно заряженной положитель…
Электрическое поле. Его действие на электрические заряды
Задание №21
№21
Лёгкая нить, привязанная к грузу массой m = 0,3 кг, перекинута через идеальный неподвижный блок. К правому концу нити приложена постоянная сила F. Лев…
Качественная задача
Задание №21
№21
В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью E и магнитное поле индукцией B. Поля однородные, EB. В камеру влетает п…
Электрическое поле. Его действие на электрические заряды
Задание №21
№21
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображён на рисунке в координатах р — ρ, где р — давление га…
Модель идеального газа в термодинамике

Задание №21 — Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток

На железный стержень намотаны две катушки изолированного медного провода: А и Б. Катушка А подключена к источнику с ЭДС $\epsilon$ и внутренним сопротивлением r, как показано на рисунке. Катушка Б замкнута на амперметр малого сопротивления. Ползунок реостата передвигают влево. В каком направлении протекает при этом ток через амперметр, подключённый к катушке Б? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите решение задачи...

Решение

Решение:

1) Когда через катушку А проходит электрический ток, вокруг неё формируется магнитное поле. Железный сердечник концентрирует это поле, создавая в системе магнитный поток Ф₁. Таким образом, катушка А с сердечником начинает работать как электромагнит. Учитывая полярность источника питания и применяя правило буравчика, можно определить, что северный полюс данного электромагнита будет расположен у левого края катушки А (как показано на схеме).

2) Если сдвинуть ползунок реостата в левую сторону, то число рабочих витков его обмотки сократится. Это вызовет падение общего сопротивления внешней цепи R $\left(R_{0} = \rho \frac{l}{S}\right) ,$ , что, согласно закону Ома $\left(I = \frac{\epsilon}{r + R}\right)$ , приведет к увеличению силы тока в цепи.

3) Поскольку сила тока в катушке А растёт, усиливается и генерируемый ею магнитный поток, проходящий в том числе через витки катушки Б.

4) Из-за изменения магнитного потока, пронизывающего катушку Б, которая соединена с амперметром, в ней, согласно закону электромагнитной индукции $\left(\epsilon_{и н д} = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}\right)$ , возникает индукционный ток. Направление этого тока определяется правилом Ленца: он будет течь так (через измерительный прибор — от левой клеммы к правой), чтобы создаваемое им магнитное поле препятствовало росту внешнего магнитного потока в катушке Б.

Ответ: при смещении ползунка реостата влево через амперметр будет идти ток, направленный вправо

Источник: ФИПИ