Номер 12, страница 109 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

12. При выдвигании из алюминиевого кольца южного полюса постоянного магнита кольцо притягивается к магниту (рис. Т3.10), потому что

Рис. Т3.10

1) в кольце возникает индукционный ток, направленный по часовой стрелке при наблюдении со стороны магнита

2) в кольце возникает индукционный ток, направленный против часовой стрелки при наблюдении со стороны магнита

3) кольцо намагничивается, возникший магнит обращён к выдвигаемому магниту южным полюсом

4) кольцо намагничивается, возникший магнит обращён к выдвигаемому магниту северным полюсом

Решение:

В основе данного явления лежит закон электромагнитной индукции и, в частности, правило Ленца. Разберем процесс по шагам.

1. Изменение магнитного потока. При выдвигании постоянного магнита из алюминиевого кольца, магнитное поле, пронизывающее площадь кольца, изменяется. Так как магнит удаляется, сила его поля в области кольца ослабевает, следовательно, магнитный поток через кольцо уменьшается.

2. Правило Ленца. Согласно правилу Ленца, индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре (в данном случае, в кольце), создает собственное магнитное поле, которое всегда противодействует изменению магнитного потока, вызвавшему этот ток.

Проще говоря, система стремится сохранить исходное состояние. Раз магнит (источник поля) удаляется, кольцо будет пытаться его "удержать", то есть притянуть обратно.

3. Взаимодействие полюсов. Магнитное притяжение возникает между разноименными полюсами (северный N и южный S). В задаче из кольца выдвигают южный полюс (S) магнита. Чтобы кольцо притягивало этот южный полюс, на стороне кольца, обращенной к магниту, должен индуцироваться (создаться) северный полюс (N).

Таким образом, кольцо временно превращается в электромагнит, у которого северный полюс обращен к южному полюсу удаляющегося магнита, что и вызывает их взаимное притяжение.

Рассмотрим предложенные варианты:

1) в кольце возникает индукционный ток, направленный по часовой стрелке при наблюдении со стороны магнита

Это неверно. Ток, текущий по часовой стрелке (если смотреть со стороны магнита), создал бы южный полюс, который бы отталкивал южный полюс магнита.

2) в кольце возникает индукционный ток, направленный против часовой стрелки при наблюдении со стороны магнита

Это утверждение верно. По правилу правой руки, ток, направленный против часовой стрелки (если смотреть со стороны магнита), создает на этой стороне кольца северный полюс. Однако, это описание тока, который является причиной намагничивания, а не прямое описание причины силы притяжения.

3) кольцо намагничивается, возникший магнит обращён к выдвигаемому магниту южным полюсом

Это неверно. Одноименные полюса (S и S) отталкиваются. В условии сказано, что кольцо притягивается.

4) кольцо намагничивается, возникший магнит обращён к выдвигаемому магниту северным полюсом

Это утверждение является наиболее точным и прямым ответом на вопрос. Причина притяжения – это силовое взаимодействие между полюсами. Кольцо притягивается, потому что оно становится магнитом, чей северный полюс (N) оказывается напротив южного полюса (S) постоянного магнита.

Ответ: 4) кольцо намагничивается, возникший магнит обращён к выдвигаемому магниту северным полюсом