Магнетизм и электромагнитная индукция

По гладким параллельным проводящим рельсам, которые расположены на диэлектрической подножке и замкнуты на резистор $R$, перемещают лёгкий тонкий проводник $MN$. Рельсы, резистор и проводник образуют контур, который находится в однородном магнитном поле с вектором магнитной индукции $\vec{B}$, как показано на рисунке а. При движении проводника площадь, ограниченная контуром, изменяется с течением времени так, как указано на рисунке б. Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта. ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре, пренебречь. Рис. а Рис. б В интервале времени от 20 до 40 с в резисторе течёт ток. Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, достигает максимального значения в интервале времени от 40 до 50 с. В интервале времени от 0 до 20 с сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево. Величина силы, прикладываемой к проводнику для его перемещения, максимальна в интервале времени от 40 до 50 с. Поскольку рельсы гладкие, для перемещения проводника к нему не надо прикладывать силу ни в один из интервалов времени, представленных на графике на рис. б.

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо. ЭДС самоиндукции в катушках пренебречь. Сила тока в катушке № 1 увеличивается. Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, уменьшается. Модуль магнитного потока, созданного катушкой № 1 и пронизывающего катушку № 2, увеличивается. Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, в центре этой катушки направлен к наблюдателю. В катушке № 2 индукционный ток направлен против часовой стрелки.

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1, и её обмотка замкнута. Вид схемы электрической цепи с торца катушек представлен на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы, которые происходят в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь. Сила тока в катушке № 1 уменьшается. Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, увеличивается. Модуль магнитного потока, созданного катушкой № 1 и пронизывающего катушку № 2, увеличивается. Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2 в её центре, направлен от наблюдателя. В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.

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. Сопротивление внешней цепи увеличивается. Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом вблизи проводника АБ, направлены влево. Сила тока, протекающего через проводник АБ, уменьшается. Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается. Сила натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличивается.

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1, и её обмотка замкнута. Вид с торца катушек представлен на рисунке. Из приведённого ниже списка найдите все верные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата влево. Сила тока в катушке № 1 увеличивается. Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, увеличивается. Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку № 2, уменьшается. Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2 в её центре, направлен от наблюдателя. В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.

Проволочная рамка площадью 30 $\text{см}^2$ помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции $\vec{B}$. Величина индукции магнитного поля $B$ изменяется во времени $t$ согласно графику на рисунке. Из приведённого ниже списка найдите все верные утверждения о процессах, происходящих в рамке. Модуль ЭДС электромагнитной индукции в рамке максимален в интервале времени от 0 до 1 мс. Магнитный поток через рамку в интервале времени от 1 до 3 мс равен 2 мВб. Модуль ЭДС электромагнитной индукции в рамке минимален в интервале времени от 0 до 1 мс. Модуль ЭДС электромагнитной индукции в рамке в интервале времени от 3 до 4 мс равен 3 В. Скорость изменения магнитного потока через рамку максимальна в интервале времени от 4 до 6 мс.

В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд одной из обкладок конденсатора в колебательном контуре с течением времени. $t,\ 10^{-6}\ \text{c}$ | $0$ | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ | $5$ | $6$ | $7$ | $8$ | $9$ $q,\ 10^{-9}\ \text{Кл}$ | $2$ | $1{,}41$ | $0$ | $ - 1{,}41$ | $ - 2$ | $ - 1{,}41$ | $0$ | $1{,}41$ | $2$ | $1{,}41$ Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре. В момент $t=2\cdot{10}^{-6}\text{ }\text{с}$ модуль силы тока в контуре максимален. Амплитуда колебаний заряда обкладки равна $4\cdot{10}^{-9}$ Кл. Период колебаний равен $16\cdot{10}^{-6}$ с. В момент $t=4\cdot{10}^{-6}\text{ }\text{с}$ сила тока в контуре равна 0. В момент $t=6\cdot{10}^{-6}\text{ }\text{с}$ энергия конденсатора максимальна.

В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. Изменение заряда конденсатора в колебательном контуре с течением времени показано в таблице. $t,\ 10^{-6}\ \text{c}$ | $0$ | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ | $5$ | $6$ | $7$ | $8$ | $9$ $q,\ 10^{-9}\ \text{Кл}$ | $1$ | $0{,}71$ | $0$ | $ - 0{,}71$ | $ - 1$ | $ - 0{,}71$ | $0$ | $0{,}71$ | $1$ | $0{,}71$ Выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в контуре. Период колебаний равен 8 $\times 10^{-6}$ с. Частота колебаний равна 250 кГц. В момент времени $t$ = 2 $\times 10^{-6}$ с модуль силы тока в катушке индуктивности максимален. В момент времени $t$ = 8 $\times 10^{-6}$ с энергия магнитного поля катушки индуктивности максимальна. В момент времени $t$ = 4 $\times 10^{-6}$ с энергия электрического поля конденсатора минимальна.

По гладким горизонтальным рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают легкий тонкий проводник. Контур находится во внешнем магнитном поле с магнитной индукцией $B$, направленной вертикально вверх. При движении проводника площадь контура $S$ меняется согласно приведенному графику. Выберите все правильные утверждения, соответствующие данному опыту. 1) Ток в промежутках времени 5-15 с и 15-20 с имеет разные направления. 2) Ток будет идти в контуре в течение всего опыта. 3) Так как рельсы гладкие, то в течение всего опыта к проводнику для равномерного движения необходимо прикладывать одну и ту же по модулю внешнюю силу $F$. 4) В промежутке времени 0-5 с ток в контуре отсутствует. 5) В промежутке времени 15-20 с в контуре наводится ненулевая ЭДС. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.