Задание, страница 205 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Задание

Используя алгоритм, определите направление индукционного тока в замкнутом проводящем контуре, изображенном на рисунке 244. Постоянный магнит приближается к контуру.

Рис. 244. К заданию

Дано:

Постоянный магнит приближается к замкнутому проводящему контуру. К контуру обращен южный полюс (S) магнита, скорость движения магнита $\vec{v}$ направлена вниз.

Найти:

Направление индукционного тока $I_{ind}$ в контуре.

Решение:

Для определения направления индукционного тока воспользуемся правилом Ленца. Алгоритм решения следующий:

1. Определяем направление вектора магнитной индукции $\vec{B}$ внешнего магнитного поля, которое пронизывает контур. Линии магнитной индукции постоянного магнита входят в его южный полюс (S). Следовательно, в плоскости контура вектор $\vec{B}$ направлен вверх, в сторону магнита.

2. Определяем, как изменяется магнитный поток $\Phi$ через контур. Магнитный поток — это величина, пропорциональная количеству линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность. Поскольку магнит приближается к контуру, то число линий индукции, проходящих через контур, увеличивается. Следовательно, магнитный поток $\Phi$ через контур, направленный вверх, возрастает.

3. Согласно правилу Ленца, возникающий в замкнутом контуре индукционный ток создает собственное магнитное поле, которое противодействует изменению внешнего магнитного потока. Так как внешний магнитный поток, направленный вверх, увеличивается, то индукционный ток должен создать магнитное поле с вектором индукции $\vec{B}_{ind}$, направленным в противоположную сторону, то есть вниз.

4. Зная направление вектора $\vec{B}_{ind}$ собственного магнитного поля тока, определяем направление самого индукционного тока $I_{ind}$ по правилу правой руки (правилу буравчика). Если направить большой палец правой руки по направлению вектора $\vec{B}_{ind}$ (вниз), то четыре согнутых пальца укажут направление индукционного тока в контуре. При взгляде сверху это направление будет по часовой стрелке.

Ответ: индукционный ток в контуре направлен по часовой стрелке, если смотреть на него сверху.