Номер 51, страница 139, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 23. Магнитные взаимодействия. Магнитное поле - номер 51, страница 139.

Условие.

51. Изучение магнитного поля постоянных магнитов при их объединении и разделении

Насыпьте на лист плотной бумаги или картона металлические опилки. Осторожно постукивая по краю листа, наблюдайте формирующуюся картину магнитных линий, когда под листом:

а) один полосовой магнит;

б) два полосовых магнита, обращённые одинаковыми полюсами друг к другу;

в) два полосовых магнита, повёрнутые противоположными полюсами друг к другу;

г) подковообразный магнит;

д) два полосовых магнита, соединённые друг с другом разноимёнными полюсами.

Сделайте в тетради схематические рисунки, подписав на каждом полюсы магнитов.

Решение.

а) один полосовой магнит

Металлические опилки под действием магнитного поля выстраиваются вдоль его силовых линий. Для одиночного полосового магнита опилки образуют замкнутые кривые линии, которые выходят из северного полюса (N), огибают магнит и входят в южный полюс (S). Наибольшая плотность линий (и, соответственно, опилок) наблюдается у полюсов, что свидетельствует о наибольшей силе магнитного поля в этих областях. Вдали от магнита линии расходятся, и поле ослабевает.

Схематический рисунок: Изображается прямоугольник (магнит) с обозначенными полюсами N и S на концах. От полюса N рисуются исходящие дугообразные линии, которые плавно изгибаются и входят в полюс S. Линии не должны пересекаться. Направление линий указывается стрелками от N к S.

Ответ: Опилки образуют картину силовых линий магнитного поля, выходящих из северного полюса и входящих в южный, с наибольшей концентрацией у полюсов, где поле наиболее сильное.

б) два полосовых магнита, обращённые одинаковыми полюсами друг к другу

При сближении двух магнитов одноимёнными полюсами (N к N или S к S) их магнитные поля отталкиваются. Опилки покажут, что силовые линии, выходящие из каждого из полюсов, изгибаются и расходятся в стороны, избегая области между полюсами. В пространстве точно посередине между полюсами образуется область, где опилок практически нет. Это указывает на то, что магнитные поля двух магнитов компенсируют друг друга, и результирующее поле очень слабое. Эта картина наглядно демонстрирует отталкивание одноимённых полюсов.

Схематический рисунок: Два прямоугольника-магнита расположены на одной линии друг напротив друга одноимёнными полюсами (например, N и N). Силовые линии, исходящие от каждого полюса, изгибаются в стороны, как бы отталкиваясь. Между полюсами изображается область без силовых линий.

Ответ: Магнитные линии от двух одноимённых полюсов отталкиваются друг от друга, в результате чего между полюсами образуется область с очень слабым магнитным полем.

в) два полосовых магнита, повёрнутые противоположными полюсами друг к другу

Если сблизить магниты разноимёнными полюсами (N к S), опилки в пространстве между ними выстроятся в густые, почти прямые и параллельные линии. Эти линии соединяют северный полюс одного магнита с южным полюсом другого. Такая картина свидетельствует о том, что поля магнитов складываются, образуя сильное магнитное поле в зазоре между ними. Это визуализация притяжения разноимённых полюсов.

Схематический рисунок: Два прямоугольника-магнита расположены на одной линии, обращённые друг к другу полюсами N и S. Силовые линии выходят из полюса N одного магнита и входят в полюс S другого, образуя плотный "мост" из линий между ними.

Ответ: Силовые линии соединяют разноимённые полюса, образуя сильное поле в пространстве между ними, что демонстрирует взаимное притяжение.

г) подковообразный магнит

Подковообразный магнит создаёт сильное и практически однородное магнитное поле в пространстве между его полюсами. Опилки в этом зазоре располагаются очень плотно, образуя прямые параллельные линии, идущие от северного полюса (N) к южному (S). С внешней стороны магнита силовые линии образуют более редкие и широкие дуги, замыкаясь от полюса N к полюсу S.

Схематический рисунок: Изображается магнит в форме буквы U с полюсами N и S на концах. Между полюсами рисуются густые параллельные прямые линии со стрелками от N к S. Снаружи рисуются несколько дугообразных линий, идущих от N к S.

Ответ: Опилки показывают наличие сильного и однородного магнитного поля в зазоре между полюсами подковообразного магнита, где силовые линии густы и параллельны.

д) два полосовых магнита, соединённые друг с другом разноимёнными полюсами

Если два полосовых магнита соединить встык разноимёнными полюсами (S одного к N другого), они будут вести себя как один цельный магнит большей длины. Внешнее магнитное поле будет создаваться свободными полюсами на концах этой сборки (N на одном конце и S на другом). Опилки сформируют картину, характерную для одного длинного полосового магнита: силовые линии будут выходить из свободного северного полюса, огибать весь составной магнит и входить в свободный южный полюс. В месте стыка магнитов внешнее поле будет практически отсутствовать.

Схематический рисунок: Два прямоугольника соединены в одну линию (например, [N--S][N--S]). Вся конструкция ведёт себя как один магнит [N------S]. Силовые линии рисуются выходящими из крайнего левого полюса N, огибающими всю конструкцию и входящими в крайний правый полюс S.

Ответ: Два соединённых разноимёнными полюсами магнита создают магнитное поле, аналогичное полю одного более длинного полосового магнита, у которого полюсами являются свободные концы.