Номер 2, страница 10 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

2. Перечислите основные свойства магнитного поля.

Магнитное поле — это силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения. Оно является одной из форм проявления электромагнитного поля. Основные свойства магнитного поля следующие:

1. Источники поля. Магнитное поле порождается движущимися электрическими зарядами (то есть электрическим током) и/или собственными (внутренними) магнитными моментами элементарных частиц (например, электронов в атомах, что является причиной существования постоянных магнитов).

2. Материальность. Магнитное поле материально, то есть существует объективно, вне зависимости от нас и наших знаний о нем. Оно обладает энергией, импульсом и способно оказывать силовое воздействие. Плотность энергии магнитного поля в среде с магнитной проницаемостью $\mu$ и магнитной постоянной $\mu_0$ вычисляется по формуле: $w_m = \frac{B^2}{2\mu\mu_0}$, где $B$ — модуль вектора магнитной индукции.

3. Силовое действие. Главное проявление магнитного поля — это его способность действовать с силой на движущиеся в нем электрические заряды (сила Лоренца) и на проводники с током (сила Ампера). Сила Лоренца, действующая на точечный заряд $q$, движущийся со скоростью $\vec{v}$ в магнитном поле с индукцией $\vec{B}$, определяется выражением: $\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})$.

4. Вихревой характер. Силовые линии магнитного поля (линии вектора магнитной индукции) всегда замкнуты, они не имеют ни начала, ни конца. Это фундаментальное свойство означает, что в природе не существует изолированных магнитных полюсов (магнитных зарядов или монополей). Математически это свойство выражается в виде одного из уравнений Максвелла: $\nabla \cdot \vec{B} = 0$.

5. Векторный характер. Магнитное поле является векторным, то есть в каждой точке пространства оно характеризуется не только числовым значением (интенсивностью), но и направлением. Основной силовой характеристикой поля является вектор магнитной индукции $\vec{B}$. Его направление по определению совпадает с направлением, которое указывает северный полюс свободно вращающейся магнитной стрелки.

6. Принцип суперпозиции. Если в пространстве существует несколько источников магнитного поля, то результирующий вектор магнитной индукции в любой точке является векторной суммой векторов магнитной индукции, создаваемых каждым из источников в отдельности: $\vec{B} = \vec{B_1} + \vec{B_2} + ... + \vec{B_n} = \sum_{i} \vec{B_i}$.

7. Неразрывная связь с электрическим полем. Переменное во времени магнитное поле всегда порождает вихревое электрическое поле (явление электромагнитной индукции). В свою очередь, переменное электрическое поле порождает магнитное поле. Эти два поля являются компонентами единого электромагнитного поля.

8. Конечная скорость распространения. Изменения магнитного поля (и электромагнитного поля в целом) распространяются в пространстве не мгновенно, а с конечной скоростью, равной скорости света в данной среде. В вакууме эта скорость составляет $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с.

Ответ: Основными свойствами магнитного поля являются: его порождение движущимися электрическими зарядами (токами) и магнитными моментами частиц; материальность и обладание энергией; силовое действие на движущиеся заряды и токи; вихревой характер (замкнутость силовых линий и отсутствие магнитных зарядов); векторный характер; подчинение принципу суперпозиции; неразрывная связь с переменным электрическим полем и распространение с конечной скоростью, равной скорости света.