Номер 58.5, страница 129 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электромагнитные явления - номер 58.5, страница 129.

Условие.

Задание 58.5. На рисунке изображены проволочное кольцо и полосовой магнит.

а) Заполните таблицу, проанализировав ситуацию.

Процесс	Изменение магнитного потока
Магнит приближают к кольцу; удаляют от кольца
Кольцо вращают вокруг оси $\text{AB}$; оси $\text{MP}$
Магнит вращают вокруг оси $\text{KL}$

б) Сделайте вывод, заполнив пропуски в тексте.

Магнитный поток, пронизывающий кольцо, будет изменяться в случае, когда ______;

периодически возрастать до максимума и уменьшаться до нуля в случае, когда ______.

Решение.

а)

Решение

Магнитный поток $Φ$ через поверхность определяется формулой $Φ = B \cdot S \cdot \cos(α)$, где $\text{B}$ — модуль индукции магнитного поля, $\text{S}$ — площадь поверхности, а $α$ — угол между вектором магнитной индукции и нормалью к поверхности. Для возникновения индукционного тока в кольце необходимо изменение магнитного потока, которое происходит при изменении хотя бы одной из величин: $\text{B}$, $\text{S}$ или $α$. В данной задаче площадь кольца $\text{S}$ постоянна.

Проанализируем каждый процесс:

Магнит приближают к кольцу; удаляют от кольца: При изменении расстояния между магнитом и кольцом изменяется индукция магнитного поля $\text{B}$, пронизывающего кольцо. Когда магнит приближается, поле усиливается, и поток $Φ$ растет. Когда магнит удаляется, поле ослабевает, и поток $Φ$ уменьшается. Следовательно, магнитный поток изменяется.

Кольцо вращают вокруг оси AB; оси MP: Ось AB является диаметром кольца. При вращении вокруг этой оси изменяется угол $α$ между нормалью к плоскости кольца и линиями магнитного поля. Магнитный поток будет периодически изменяться. Ось MP совпадает с осью симметрии кольца и направлением поля от магнита. При вращении вокруг этой оси ни индукция поля $\text{B}$, ни угол $α$ (он всегда равен 0) не изменяются. Следовательно, магнитный поток не изменяется.

Магнит вращают вокруг оси KL: Ось KL перпендикулярна оси магнита. При вращении магнита вокруг этой оси изменяется ориентация его полюсов относительно кольца. Это приводит к периодическому изменению как величины, так и направления магнитного поля, пронизывающего кольцо. Следовательно, магнитный поток изменяется.

Ответ:

Процесс	Изменение магнитного потока
Магнит приближают к кольцу; удаляют от кольца	Изменяется
Кольцо вращают вокруг оси AB; оси MP	Вокруг оси AB – изменяется; вокруг оси MP – не изменяется
Магнит вращают вокруг оси KL	Изменяется

б)

Решение

Основываясь на анализе, проведенном в пункте а), можно сделать общий вывод об условиях изменения магнитного потока. Магнитный поток изменяется при любом относительном движении магнита и кольца, которое приводит к изменению числа линий магнитной индукции, проходящих через площадь кольца. Это происходит при изменении расстояния между ними или их взаимной ориентации.

Периодическое изменение потока от максимального значения до нуля и обратно происходит при вращении, которое циклически меняет угол $α$ между 0° и 90°. Таким движением является вращение кольца вокруг диаметра (ось AB), перпендикулярного линиям поля.

Ответ:

Магнитный поток, пронизывающий кольцо, будет изменяться в случае, когда изменяется расстояние между магнитом и кольцом или их взаимная ориентация; периодически возрастать до максимума и уменьшаться до нуля в случае, когда кольцо вращается вокруг своего диаметра (оси AB).