Номер 8, страница 155 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

11. Электромагнетизм. 11.13. Правило Ленца - номер 8, страница 155.

Решение.

Решение 2.

Решение

Для определения направления индукционного тока в замкнутом контуре необходимо последовательно выполнить несколько шагов, используя правило правой руки и правило Ленца.

1. Направление внешнего магнитного поля. Прямолинейный проводник с током $I$, направленным вниз, создает вокруг себя магнитное поле. Чтобы определить его направление в области, где находится квадратный контур, воспользуемся правилом правой руки: если направить большой палец правой руки по направлению тока (вниз), то остальные пальцы, обхватывающие проводник, укажут направление линий магнитной индукции $\vec{B}$. Слева от проводника, где расположен контур, линии магнитного поля будут направлены от нас, перпендикулярно плоскости рисунка.

2. Изменение магнитного потока. Магнитный поток $\Phi$ — это физическая величина, пропорциональная количеству линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность контура. Модуль вектора магнитной индукции $B$, создаваемого прямым проводом, убывает с расстоянием от него ($B \sim 1/r$). По условию, контур приближают к проводнику, то есть расстояние до него уменьшается. Следовательно, магнитная индукция, пронизывающая контур, усиливается. Это означает, что магнитный поток через контур, направленный от нас, увеличивается.

3. Применение правила Ленца. Согласно правилу Ленца, возникающий в замкнутом контуре индукционный ток имеет такое направление, что его собственное магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван этот ток. В нашем случае внешний магнитный поток, направленный от нас, увеличивается. Чтобы противодействовать этому увеличению, индукционный ток в контуре должен создать собственное магнитное поле $\vec{B}_{инд}$, направленное в противоположную сторону — то есть на нас, из плоскости рисунка.

4. Направление индукционного тока. Теперь снова воспользуемся правилом правой руки, но уже для контура. Чтобы в контуре создавалось магнитное поле, направленное на нас, ток в нем должен течь против часовой стрелки. Если мы направим согнутые пальцы правой руки по контуру против часовой стрелки, то отогнутый большой палец укажет направление создаваемого поля — на нас.

Таким образом, индукционный ток в контуре будет направлен против часовой стрелки.

Ответ: Индукционный ток в контуре направлен против часовой стрелки.