Номер 734, страница 115 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Магнитное поле проводников с током и постоянных магнитов. Магнитные линии - номер 734, страница 115.

Условие.

734. Стальной шарик А удерживается магнитом (рис. 157). Удержится ли шарик, если магнит замкнуть железным стержнем?

Рис. 157

Решение.

Решение

В начальном состоянии стальной шарик удерживается у полюса магнита, так как сила магнитного притяжения $F_{магн}$ уравновешивает или превышает действующую на него силу тяжести $F_{тяж}$ ($F_{магн} \ge F_{тяж}$). Это происходит из-за наличия сильного магнитного поля в пространстве вокруг полюса магнита.

Железо является ферромагнетиком и обладает высокой магнитной проницаемостью. Это означает, что оно представляет собой путь с очень малым магнитным сопротивлением для силовых линий магнитного поля. Когда железным стержнем соединяют северный (N) и южный (S) полюса магнита, создаётся замкнутая магнитная цепь.

В результате этого явления, называемого магнитным шунтированием, подавляющее большинство магнитных силовых линий замыкается через железный стержень, а не через окружающий воздух. Это приводит к резкому ослаблению внешнего магнитного поля вблизи полюсов, где находится шарик.

Сила, с которой магнит притягивает стальной шарик, напрямую зависит от напряженности магнитного поля в точке его нахождения. Поскольку поле значительно ослабло, сила магнитного притяжения $F_{магн}$ также резко уменьшится и станет меньше силы тяжести.

Таким образом, равновесие сил нарушится, и шарик упадет под действием силы тяжести.

Ответ: Нет, шарик не удержится. Он упадет, так как железный стержень замкнет на себя большую часть силовых линий магнитного поля (создаст магнитный шунт), и внешнее магнитное поле, удерживающее шарик, сильно ослабнет.