Question

1) В однородном магнитном поле вокруг оси MN с одинаковой частотой вращаются две рамки. Отношение АI : АII амплитудных значений ЭДС индукции, возникающих в рамках I и II, равно 1) 1 : 2 2) 2 : 1 3) 1 : 4 4) 4 : 1

2) Вблизи северного полюса магнита падает медная рамка ABCD (рис). При прохождении верхнего и нижнего положений рамки, показанных на рис, индукционный ток в стороне АВ рамки
1) равен нулю в обоих положениях 3) направлен вниз в обоих положениях
2) направлен вверх в обоих положениях 4) направлен вверх и вниз соответственно

Answer 1

1) Для ответа на вопрос, необходимо знать, как меняется ЭДС индукции в рамках, вращающихся в магнитном поле. В данном случае, мы можем использовать закон электромагнитной индукции, который утверждает, что ЭДС индукции пропорциональна отношению изменения магнитного потока к изменению времени.

В случае рамки, вращающейся в магнитном поле, магнитный поток, пронизывающий рамку, будет изменяться в соответствии с законом Фарадея. При вращении рамки, площадь поперечного сечения, пронизываемого магнитным полем, будет меняться, что приведет к изменению магнитного потока и возникновению ЭДС индукции.

Таким образом, при вращении рамки, ЭДС индукции в рамке I будет пропорциональна изменению магнитного потока и времени изменения этого потока. Аналогично, ЭДС индукции в рамке II будет пропорциональна изменению магнитного потока и времени изменения этого потока.

Учитывая, что рамки вращаются с одинаковой частотой, время изменения магнитного потока также будет одинаковым для обеих рамок. Следовательно, отношение амплитудных значений ЭДС индукции в рамках I и II будет зависеть только от отношения изменения магнитного потока в рамке I к изменению магнитного потока в рамке II.

При вращении рамок в однородном магнитном поле, изменение магнитного потока в рамке будет пропорционально изменению площади поперечного сечения рамки. Учитывая, что в условии задачи рамки одинаковы, получаем, что отношение изменения магнитного потока в рамке I к изменению магнитного потока в рамке II равно отношению площадей поперечных сечений рамки I к рамке II.

Амплитудные значения ЭДС индукции пропорциональны абсолютному значению изменения магнитного потока, поэтому отношение амплитудных значений ЭДС индукции в рамках I и II будет равно отношению площадей поперечных сечений рамки I к рамке II. Так как рамки одинаковые, то это отношение будет равно единице.

Ответ: 1) 1 : 2

2) В данном случае, необходимо определить направление индукционного тока в стороне АВ рамки при прохождении верхнего и нижнего положений рамки вблизи северного полюса магнита.

При движении рамки вблизи северного полюса магнита, индукционный ток будет возникать в рамке в соответствии с законом Ленца. Этот закон утверждает, что индукционный ток будет возникать таким образом, чтобы создать магнитное поле, направленное в противоположную сторону меняющегося магнитного поля (северный полюс магнита).

При прохождении верхнего положения рамки ABCD, изменение магнитного поля будет направлено вниз. Следовательно, индукционный ток в стороне АВ рамки будет направлен вверх, чтобы создать магнитное поле, направленное в противоположную сторону изменяющегося магнитного поля.

При прохождении нижнего положения рамки ABCD, изменение магнитного поля будет направлено вверх. Следовательно, индукционный ток в стороне АВ рамки будет направлен вниз, чтобы создать магнитное поле, направленное в противоположную сторону изменяющегося магнитного поля.

Ответ: 4) направлен вверх и вниз соответственно