Номер 3.89, страница 67 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Основы электродинамики. Глава 3. Электромагнетизм. Электромагнитная индукция - номер 3.89, страница 67.

Условие.

3.89. Определите направление движения магнита, при котором будет наблюдаться свечение лампы в ситуации, изображённой на рисунке 3.40.

Рис. 3.40

Решение.

Решение

Чтобы лампа загорелась, в катушке должен возникнуть индукционный ток. В цепь включен диод, который пропускает ток только в одном направлении. Судя по его изображению на схеме, ток может течь по часовой стрелке: от левого вывода катушки через диод и лампу к правому выводу. Это означает, что в витках катушки, которые мы видим спереди, ток должен быть направлен сверху вниз.

Зная направление индукционного тока в катушке, можно определить направление создаваемого им магнитного поля с помощью правила правой руки. Если обхватить катушку ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках (вниз на передней стороне), то отставленный на 90 градусов большой палец покажет направление линий магнитной индукции $ \vec{B}_{i} $ внутри катушки. Большой палец будет направлен влево. Следовательно, индукционный ток создает в катушке магнитное поле, которое имеет северный полюс (N) слева и южный (S) справа.

Согласно правилу Ленца, возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван. Внешнее магнитное поле создается постоянным магнитом. Поскольку к катушке обращен северный полюс (N) магнита, линии его магнитного поля направлены от магнита, то есть влево сквозь катушку.

Индукционное поле $ \vec{B}_{i} $ направлено в ту же сторону, что и поле магнита (влево). Это означает, что оно стремится поддержать, а не ослабить внешнее поле. Такое происходит, когда магнитный поток, создаваемый внешним магнитом, уменьшается. Уменьшение магнитного потока через катушку будет происходить в случае, если магнит удаляется от катушки, то есть движется вправо.

Ответ: Магнит должен двигаться вправо, то есть удаляться от катушки.