Номер 4, страница 154 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

11. Электромагнетизм. 11.13. Правило Ленца - номер 4, страница 154.

Решение.

Решение 2.

Решение

В данной задаче мы имеем дело с явлением электромагнитной индукции. Для определения направления индукционного тока воспользуемся правилом Ленца.

1. Согласно условию, к катушке сверху приближают постоянный магнит. Заштрихованная часть магнита — это его северный полюс (N). Линии магнитной индукции ($\vec{B}$) постоянного магнита выходят из северного полюса и входят в южный. Следовательно, магнитное поле внешнего магнита направлено вниз, пронизывая витки катушки.

2. Так как магнит приближается к катушке, магнитный поток ($\Phi$) через контур катушки, направленный вниз, увеличивается.

3. Согласно правилу Ленца, возникающий в замкнутом контуре индукционный ток имеет такое направление, что создаваемое им собственное магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван этот ток. Поскольку внешний магнитный поток, направленный вниз, возрастает, магнитное поле индукционного тока ($\vec{B}_{ind}$) должно быть направлено вверх.

4. Чтобы магнитное поле катушки было направлено вверх, её верхний торец должен стать северным полюсом (N). Используя правило правой руки (правило буравчика), можно определить направление тока в витках. Если большой палец правой руки направить по направлению индукционного поля $\vec{B}_{ind}$ (то есть вверх), то согнутые четыре пальца укажут направление индукционного тока. Для катушки на рисунке это соответствует направлению тока против часовой стрелки, если смотреть на нее сверху.

5. Проследим путь тока в цепи. Чтобы ток в видимой нам, передней части витков катушки тек справа налево (что соответствует направлению против часовой стрелки при взгляде сверху), он должен входить в катушку через провод, подключенный к правому контакту микроамперметра, и выходить из катушки через провод, идущий к левому контакту. Таким образом, через сам микроамперметр ток будет течь от правого контакта к левому, то есть справа налево.

Ответ: Индукционный ток в катушке направлен так, что через микроамперметр он протекает справа налево.