Вопрос №2. Билет №6. Две катушки надеты на железный сердечник (см. рис. 1). Через первую катушку протекает переменный ток, график зависимости которого от времени представлен на рисунке 2. Вторая катушка замкнута на гальванометр. Выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера. 1) Заряд, прошедший через первую катушку в интервале времени от 0 до 10 с, равен 60 Кл. 2) В интервале времени от 20 с до 40 с в катушке 2 возникает индукционный ток. 3) В интервале времени от 40 с до 50 с магнитного поля в катушке 1 не возникает. 4) Максимальный индукционный ток в катушке 2 возникает в интервале времени от 50 с до 60 с. 5) Заряд, прошедший через вторую катушку в интервале времени от 0 до 20 с, равен 60 Кл.

Рассмотрим каждое из утверждений:

1. Утверждение 1: "Заряд, прошедший через первую катушку в интервале времени от 0 до 10 с, равен 60 Кл".
   

   Заряд можно оценить как площадь под графиком тока. На участке от 0 до 10 с ток линейно возрастает от 0 до 3 А. Площадь под графиком (треугольника) можно вычислить как:

   
   $$S = \frac{1}{2} * основание * высоту = \frac{1}{2} * 10 * 3 = 15 \text{ Кл}$$
   

   Следовательно, утверждение 1 неверно.

   
   


2. Утверждение 2: "В интервале времени от 20 с до 40 с в катушке 2 возникает индукционный ток".
   

   В интервале времени от 20 с до 40 с ток в первой катушке изменяется (возрастает). Изменение тока в первой катушке приводит к изменению магнитного поля, которое пронизывает вторую катушку. По закону электромагнитной индукции, изменение магнитного потока во второй катушке приводит к возникновению в ней индукционного тока. Следовательно, утверждение 2 верно.

   
   


3. Утверждение 3: "В интервале времени от 40 с до 50 с магнитного поля в катушке 1 не возникает".
   

   В интервале времени от 40 с до 50 с ток в первой катушке постоянен и равен 1.5 А. Это означает, что существует постоянное магнитное поле. Следовательно, утверждение 3 неверно.

   
   


4. Утверждение 4: "Максимальный индукционный ток в катушке 2 возникает в интервале времени от 50 с до 60 с".
   

   В интервале времени от 50 с до 60 с ток в первой катушке линейно убывает от 1.5 А до 0 А. Наибольшая скорость изменения тока (и, следовательно, магнитного потока) будет там, где график тока имеет наибольший наклон. В данном случае, наклон максимален в интервале от 50 с до 60 с. Следовательно, утверждение 4 верно.

   
   


5. Утверждение 5: "Заряд, прошедший через вторую катушку в интервале времени от 0 до 20 с, равен 60 Кл".
   

   Во второй катушке течет индукционный ток, вызванный изменением тока в первой катушке. Невозможно определить заряд, прошедший через вторую катушку, не зная сопротивления этой катушки и величины индукционного тока. Поэтому утверждение 5, скорее всего, неверно.

   
   

Ответ: 24