Номер 9, страница 76, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные явления. Параграф 58. Магнитное поле. Линии магнитной индукции - номер 9, страница 76.

Условие.

9*. На рис. 39 показана катушка, между концами А и В которой поддерживается постоянное напряжение. Изобразите, как расположится свободно вращающаяся магнитная стрелка, если её поднести:

а) к концу А катушки;

б) к концу В катушки;

в) к середине катушки, расположив снаружи от неё.

Рис. 39

Решение.

Решение

Для того чтобы определить, как расположится магнитная стрелка, необходимо сначала определить направление магнитного поля, создаваемого катушкой с током. Для этого выполним следующие шаги:

1. Определение направления тока. По условию, к концу B катушки подключен положительный полюс источника напряжения (+), а к концу A — отрицательный (–). Согласно правилу, электрический ток течет от положительного полюса к отрицательному. Следовательно, ток в катушке направлен от конца B к концу A.

2. Определение магнитных полюсов катушки. Воспользуемся правилом правой руки для соленоида. Если мысленно обхватить катушку ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены по направлению тока в витках (в нашем случае на видимой верхней части катушки ток течет влево, от B к A), то отогнутый на 90° большой палец укажет направление линий магнитного поля внутри катушки, то есть на северный полюс (N). Применяя это правило, видим, что большой палец указывает на конец A. Таким образом, конец A является северным магнитным полюсом (N), а конец B — южным (S).

3. Ориентация магнитной стрелки. Магнитная стрелка всегда располагается вдоль линий магнитной индукции. Ее северный полюс (N, обычно окрашен в синий цвет или имеет форму стрелки) указывает направление вектора магнитной индукции $\vec{B}$. Вне магнита силовые линии выходят из северного полюса и входят в южный.

а) к концу A катушки;
Конец A является северным полюсом (N) катушки. Линии магнитного поля выходят из этого конца. Поскольку разноименные полюса притягиваются, южный полюс (S) магнитной стрелки будет направлен к северному полюсу катушки (A).

Ответ: Магнитная стрелка расположится так, что ее южный полюс (S) будет направлен к концу A катушки.

б) к концу B катушки;
Конец B является южным полюсом (S) катушки. Линии магнитного поля входят в этот конец. Северный полюс (N) магнитной стрелки притянется к южному полюсу катушки, то есть будет направлен к концу B.

Ответ: Магнитная стрелка расположится так, что ее северный полюс (N) будет направлен к концу B катушки.

в) к середине катушки, расположив снаружи от неё.
Снаружи катушки линии магнитного поля направлены от северного полюса (A) к южному (B). В средней части катушки (снаружи) эти линии практически параллельны ее оси. Магнитная стрелка установится вдоль этих линий, направив свой северный полюс (N) в сторону южного полюса катушки (B).

Ответ: Магнитная стрелка расположится параллельно оси катушки, своим северным полюсом (N) указывая в сторону конца B.