Вариант 4, страница 91 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Самостоятельные работы. СР-11. Электромагнитные явления - страница 91.

Условие.

Вариант 4

1. Как будет себя вести стрелка при замыкании цепи электромагнита (рис. 108)?

2. Прямолинейный проводник длиной 88 см расположен перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. Чему равна магнитная индукция этого поля, если на проводник действует сила 1,6 Н при силе тока в нём 23 А?

3. Определите направление тока в кольце (рис. 109), если оно отталкивается от магнита.

Рис. 108

Рис. 109

Решение.

1. При замыкании цепи ток в передней части витков электромагнита будет направлен вниз. Согласно правилу правой руки, левый конец электромагнита станет северным полюсом (N), а правый — южным (S). Поскольку одноименные полюса отталкиваются, а разноименные притягиваются, южный полюс (S) электромагнита оттолкнет южный полюс стрелки и притянет ее северный полюс (N). В результате магнитная стрелка повернется на 180°, и ее северный полюс будет указывать на электромагнит.

Ответ: Магнитная стрелка повернется на 180°.

2. Дано

$l = 88 \text{ см} = 0.88 \text{ м}$
$F_A = 1.6 \text{ Н}$
$I = 23 \text{ А}$
$\alpha = 90^\circ$

Найти:

$\text{B}$

Решение

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (сила Ампера), определяется по формуле: $F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$ где $\text{I}$ — сила тока, $\text{B}$ — магнитная индукция, $\text{l}$ — длина проводника, $\alpha$ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. По условию, проводник расположен перпендикулярно линиям индукции, следовательно, $\alpha = 90^\circ$ и $\sin(90^\circ) = 1$. Формула упрощается до $F_A = I \cdot B \cdot l$. Выразим из этой формулы магнитную индукцию $\text{B}$: $B = \frac{F_A}{I \cdot l}$ Подставим числовые значения: $B = \frac{1.6 \text{ Н}}{23 \text{ А} \cdot 0.88 \text{ м}} = \frac{1.6}{20.24} \approx 0.079 \text{ Тл}$

Ответ: Магнитная индукция поля равна примерно 0.079 Тл.

3. Так как кольцо отталкивается от магнита, это означает, что обращенная к магниту сторона кольца имеет такой же полюс, как и у приближенного к нему конца магнита. К кольцу обращен северный полюс (N) магнита, следовательно, в результате электромагнитной индукции на этой стороне кольца также возникает северный полюс. Используя правило правой руки для определения направления тока в кольце, мысленно направим большой палец правой руки в сторону северного полюса кольца (то есть влево, от кольца). Тогда согнутые пальцы укажут направление индукционного тока. Ток будет течь вверх по передней части кольца, что соответствует направлению против часовой стрелки, если смотреть на кольцо со стороны магнита.

Ответ: Ток в кольце направлен против часовой стрелки, если смотреть со стороны магнита.