Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с нулевой начальной скоростью из положения, изображенного на рисунке

27 задание ЕГЭ 2020 физика

Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с нулевой начальной скоростью из положения, изображенного на рисунке 1. Пролетая сквозь закрепленное проволочное кольцо, стержень создает в нем электрический ток, сила которого изменяется со временем так, как показано на рисунке 2.

Рисунок 1 и рисунок 2

Почему в моменты времени t1 и t2 ток в кольце имеет различные направления? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.

Разбор задания

Индукционный ток в кольце вызван ЭДС индукции, возникающей при пересечении проводником линий магнитного поля.

По закону индукции Фарадея

ε = −ΔΦ/Δt

ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока Φ, т.е. количеству линий, пересекаемых кольцом в секунду. Она тем выше, чем больше скорость движения магнита.

Сила тока I, в соответствии с законом Ома для замкнутой цепи, пропорциональна ЭДС индукции ε:

I = ε/R

В момент времени t1 к кольцу приближается магнит, и магнитный поток увеличивается. В момент t2 магнит удаляется, в магнитный поток уменьшается. Следовательно, ток имеет различные направления.

Опубликовано: 26.02.2020 Обновлено: 26.02.2020
Поделись с друзьями

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

восемнадцать + 19 =