Номер 1800, страница 212 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. 64. Явление электромагнитной индукции. Самоиндукция. Переменный ток. Передача электрической энергии. Трансформатор - номер 1800, страница 212.

Решение.

Решение

Когда постоянный магнит движется относительно замкнутого проводящего контура, каким является металлическое кольцо, происходит изменение магнитного потока $ \Phi $, пронизывающего площадь этого контура. Согласно закону электромагнитной индукции, это изменение магнитного потока приводит к возникновению в кольце индукционного электрического тока.

Направление возникшего индукционного тока определяется правилом Ленца. Оно гласит, что индукционный ток всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, которым этот ток был вызван.

В рассматриваемой задаче северный полюс (N) магнита приближается к кольцу, двигаясь вниз. Линии магнитной индукции $ \vec{B} $ внешнего магнита выходят из его северного полюса, следовательно, они направлены вниз и пронизывают кольцо. При приближении магнита модуль вектора магнитной индукции увеличивается, что приводит к увеличению магнитного потока, направленного вниз.

Чтобы скомпенсировать это увеличение, индукционный ток в кольце должен создать собственное магнитное поле, направленное в противоположную сторону, то есть вверх. Применяя правило правой руки (если обхватить виток с током так, чтобы четыре пальца указывали направление тока, то отогнутый большой палец покажет направление вектора магнитной индукции в центре витка), можно определить, что для создания магнитного поля, направленного вверх, ток в кольце должен течь против часовой стрелки (если смотреть на него сверху).

Контур с током сам является магнитом. Та сторона контура, из которой выходят линии его собственного магнитного поля, является северным полюсом. В данном случае верхняя сторона кольца, обращённая к магниту, становится северным полюсом.

Таким образом, к северному полюсу магнита оказывается обращён одноимённый, северный, полюс, индуцированный в кольце. Одноимённые магнитные полюса отталкиваются. Следовательно, между магнитом и кольцом возникает сила отталкивания. Поскольку кольцо не закреплено, оно придёт в движение под действием этой силы. Сила будет направлена от магнита, то есть вниз. Кольцо начнёт двигаться в том же направлении, что и магнит.

Ответ: При вдвигании магнита северным полюсом в незакреплённое металлическое кольцо оно будет отталкиваться от магнита и начнёт двигаться вниз, опережая магнит.