Номер 32.1, страница 230 - гдз по физике 10-11 класс задачник Гельфгат, Генденштейн

Упражнения. 32. Электромагнитная индукция. Магнитное поле. Электродинамика - номер 32.1, страница 230.

Условие.

32.1. Найдите направление индукционного тока в металлическом кольце, к которому приближают магнит (см. рисунок).

Решение. Линии магнитной индукции поля магнита входят в его южный полюс (см. сплошные линии на рисунке). Согласно правилу Ленца магнитное поле индукционного тока $I_i$ в кольце препятствует увеличению магнитного потока через кольцо, т. е. направлено противоположно магнитному полю магнита (на рисунке линии индукции этого магнитного поля показаны пунктирными стрелками). С помощью правила буравчика находим теперь направление индукционного тока: он идет по часовой стрелке, если смотреть на кольцо со стороны магнита. Взаимодействие индукционного тока и магнита приводит к отталкиванию между кольцом и приближающимся к нему магнитом.

Решение.

Решение

Когда магнит приближается к замкнутому проводящему контуру (кольцу) своим северным полюсом (N), магнитный поток $Φ$ через площадь, ограниченную кольцом, увеличивается. Линии магнитной индукции $B$ постоянного магнита выходят из северного полюса, следовательно, в данном случае они направлены сквозь кольцо слева направо по рисунку, но для наблюдателя со стороны магнита - влево.

Согласно правилу Ленца, возникающий в кольце индукционный ток $I_{инд}$ создает собственное магнитное поле $B_{инд}$, которое препятствует изменению внешнего магнитного потока. Поскольку внешний магнитный поток (направленный влево) увеличивается, индукционное магнитное поле $B_{инд}$ должно быть направлено в противоположную сторону, то есть вправо.

Зная направление вектора магнитной индукции $B_{инд}$ собственного поля кольца, можно определить направление индукционного тока $I_{инд}$ с помощью правила правой руки (правила буравчика). Если направить большой палец правой руки по направлению вектора $B_{инд}$ (вправо), то четыре согнутых пальца укажут направление тока в контуре. Для наблюдателя, смотрящего на кольцо со стороны магнита, это направление будет по часовой стрелке.

Таким образом, сторона кольца, обращенная к магниту, становится северным полюсом (N). Одноименные полюса отталкиваются, поэтому между магнитом и кольцом возникает сила отталкивания.

Ответ: Если смотреть на кольцо со стороны приближающегося магнита, то индукционный ток направлен по часовой стрелке.