Номер 7, страница 91 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VIII. Электромагнитные колебания и волны. Выполняем тест - номер 7, страница 91.

Условие.

7. Рамка, подключённая к миллиамперметру, вращается в магнитном поле. За время наблюдения стрелка миллиамперметра отклонилась от максимального значения в противоположную сторону до такого же значения. Это означает, что рамка за время наблюдения повернулась на:

1) $90^\circ$

2) $270^\circ$

3) $180^\circ$

4) $360^\circ$

Решение.

Решение

Когда рамка вращается в магнитном поле, пронизывающий её магнитный поток изменяется, что приводит к возникновению индукционного тока. Сила индукционного тока $\text{I}$ зависит от угла поворота рамки $ \alpha $ (угла между нормалью к плоскости рамки и вектором магнитной индукции). Эта зависимость является синусоидальной:

$ I = I_{max} \sin(\alpha) $

где $ I_{max} $ — максимальное (амплитудное) значение силы тока.

Из условия задачи известно, что в начальный момент времени стрелка миллиамперметра находилась на максимальном значении. Это означает, что сила тока была равна своей амплитуде: $ I_1 = I_{max} $. Такое значение достигается, когда $ \sin(\alpha_1) = 1 $, что соответствует углу $ \alpha_1 = 90^\circ $.

Далее стрелка отклонилась в противоположную сторону до такого же значения. Это означает, что сила тока стала равной $ I_2 = -I_{max} $. Такое значение достигается, когда $ \sin(\alpha_2) = -1 $, что соответствует углу $ \alpha_2 = 270^\circ $.

Чтобы найти, на какой угол повернулась рамка, нужно вычислить разность между конечным и начальным углами:

$ \Delta\alpha = \alpha_2 - \alpha_1 = 270^\circ - 90^\circ = 180^\circ $

Таким образом, рамка повернулась на 180 градусов, что соответствует половине полного оборота.

Ответ: 3) 180°