14. Из предложенного ниже списка выберите все верные утверждения.

Дано:

• Сопротивление резистора R = 10 Ом.
• Расстояние между проводниками l = 0.1 м.
• Модуль индукции магнитного поля B = 0.2 Тл.
• График зависимости напряжения U от времени t дан на Рисунке 2.

Анализ графика (Рисунок 2):

• От 0 до 1 с: Напряжение линейно растет от 0 до 0.1 В.
• От 1 до 2 с: Напряжение постоянно и равно 0.1 В.
• От 2 до 4 с: Напряжение линейно убывает от 0.1 В до 0 В.

Проверка утверждений:

1. В промежутке времени от 1 с до 2 с скорость движения перемычки была постоянной и отличной от нуля.

   В этот промежуток времени напряжение U = 0.1 В постоянно. По закону Фарадея, ЭДС индукции (которая равна напряжению на резисторе, так как сопротивление проводников пренебрежимо мало) равна: \[ \mathcal{E} = \frac{d\Phi}{dt} = B l v \]

   По закону Ома для участка цепи: \[ U = I \cdot R \]

   Тогда \[ \mathcal{E} = U = 0.1 В \]

   Так как B, l и U постоянны в этом интервале, то и скорость v должна быть постоянной: \[ v = \frac{U}{B \cdot l} = \frac{0.1 В}{0.2 Тл \cdot 0.1 м} = \frac{0.1}{0.02} = 5 м/с \]

   Скорость постоянна и отлична от нуля. Утверждение верно.

2. В промежутке времени от 1 с до 2 с на перемычку действовала сила Ампера 0,2 мН.

   Сила Ампера определяется как: \[ F_A = I \cdot B \cdot l \]

   Ток в цепи в этот промежуток времени: \[ I = \frac{U}{R} = \frac{0.1 В}{10 Ом} = 0.01 А \]

   Сила Ампера: \[ F_A = 0.01 А \cdot 0.2 Тл \cdot 0.1 м = 0.0002 Н = 0.2 мН \]

   Утверждение верно.

3. Сила тока в резисторе за 4 с наблюдения два раза меняла своё направление.

   Направление силы тока определяется направлением ЭДС индукции. ЭДС индукции зависит от скорости изменения магнитного потока. Поскольку скорость движения перемычки (и, следовательно, площадь контура) меняется, ЭДС индукции (и ток) также меняется. Однако, направление тока будет зависеть от того, как изменяется магнитный поток. В данном случае, перемычка движется в одном направлении (от 0 до 4 с), и магнитное поле также направлено перпендикулярно плоскости движения. Следовательно, направление магнитного потока не меняется, и направление тока также не меняется. Ток направлен так, чтобы противодействовать изменению потока (правило Ленца). В данном случае, с увеличением площади, увеличивается поток, и ток создает поле, направленное против внешнего поля. Если бы перемычка двигалась в обратном направлении, направление тока изменилось бы.

   По графику напряжения (которое пропорционально току), ток всегда положителен (от 0 до 0.1 В), что означает, что направление тока остается тем же на протяжении всего времени наблюдения. Утверждение неверно.

4. Максимальная сила тока в резисторе была равна 10 А.

   Максимальное напряжение на резисторе составляет 0.1 В (в интервале от 1 с до 2 с). Максимальная сила тока: \[ I_{max} = \frac{U_{max}}{R} = \frac{0.1 В}{10 Ом} = 0.01 А \]

   Утверждение неверно.

5. За вторую секунду в резисторе выделилось количество теплоты 1 мДж.

   Вторая секунда — это промежуток времени от 1 с до 2 с. В этот промежуток время dt = 1 с. Сила тока I = 0.01 А, сопротивление R = 10 Ом.

   Количество теплоты, выделяемое на резисторе, определяется законом Джоуля-Ленца: \[ Q = I^2 \cdot R \cdot \Delta t \]

   Q = (0.01 А)^2 \(\cdot\) 10 Ом \(\cdot\) 1 с = 0.0001 \(\cdot\) 10 \(\cdot\) 1 = 0.001 Дж = 1 мДж

   Утверждение верно.

Ответ: 1, 2, 5