Номер 822, страница 130 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца - номер 822, страница 130.

Условие.

822. На рисунке 197 показана схема эксперимента по наблюдению явления электромагнитной индукции при перемещении магнита около катушки, соединённой с гальванометром. При отсутствии тока, текущего через прибор, стрелка располагается вертикально. Стрелка около магнита показывает направление и модуль скорости перемещения магнита относительно катушки.

Выберите из предложенного перечня два утверждения, являющихся выводами, сделанными на основании проведённого эксперимента. Укажите их номера.

Рис. 197

1) Направление тока в катушке зависит от направления перемещения магнита.

2) Направление тока в катушке зависит от полюса магнита, приближающегося к катушке.

3) Значение индукционного тока зависит от скорости перемещения магнита.

4) С увеличением скорости движения магнита сила тока в катушке становится меньше.

5) При покоящемся магните ток в катушке не течёт.

Решение.

Решение

Проанализируем представленную на рисунке 197 схему эксперимента и каждый из предложенных выводов.

На рисунке изображены три различных случая взаимодействия магнита и катушки:

• Случай 1 (слева): Магнит движется вниз, приближаясь к катушке северным полюсом (N). Скорость движения обозначена короткой стрелкой. Гальванометр фиксирует индукционный ток, его стрелка отклоняется влево.
• Случай 2 (в центре): Магнит движется вверх, удаляясь от катушки северным полюсом (N). Скорость движения такая же, как в первом случае. Стрелка гальванометра отклоняется вправо, что указывает на изменение направления тока на противоположное.
• Случай 3 (справа): Магнит движется вниз, приближаясь к катушке северным полюсом (N), но с большей скоростью, чем в первом случае (обозначено более длинной стрелкой). Стрелка гальванометра отклоняется влево (то же направление, что и в первом случае), но на больший угол, что свидетельствует о большей силе тока.

Теперь рассмотрим каждое утверждение на предмет того, является ли оно выводом из данного эксперимента.

1) Направление тока в катушке зависит от направления перемещения магнита.

Сравнивая случай 1 (движение вниз) и случай 2 (движение вверх), мы видим, что при одинаковом полюсе магнита (N) и одинаковой по модулю скорости, изменение направления движения приводит к изменению направления тока (стрелка гальванометра отклоняется в разные стороны). Следовательно, это утверждение является прямым выводом из эксперимента.

2) Направление тока в катушке зависит от полюса магнита, приближающегося к катушке.

Чтобы проверить эту зависимость, нужно было бы сравнить результаты приближения к катушке северного полюса (N) и южного полюса (S). В данной серии экспериментов все три опыта проводятся с одним и тем же полюсом магнита (N), обращённым к катушке. Таким образом, на основании представленных данных сделать такой вывод невозможно.

3) Значение индукционного тока зависит от скорости перемещения магнита.

Сравнивая случай 1 и случай 3, мы видим, что направление движения и полюс магнита одинаковы. Однако в случае 3 скорость движения магнита больше, и отклонение стрелки гальванометра (которое характеризует силу тока) также больше. Это позволяет заключить, что значение индукционного тока зависит от скорости перемещения магнита. Это утверждение является прямым выводом из эксперимента.

4) С увеличением скорости движения магнита сила тока в катушке становится меньше.

Это утверждение прямо противоречит сравнению случаев 1 и 3. Эксперимент показывает, что с увеличением скорости сила тока, наоборот, увеличивается (стрелка отклоняется сильнее).

5) При покоящемся магните ток в катушке не течёт.

Все представленные на рисунке эксперименты проводятся с движущимся магнитом. Случай, когда магнит покоится относительно катушки, не показан. Хотя это утверждение является верным с точки зрения физики (индукционный ток возникает при изменении магнитного потока, которого нет при покое магнита), его нельзя считать выводом, сделанным на основании *проведённого* эксперимента.

Таким образом, единственными верными утверждениями, которые являются выводами из данных опытов, являются утверждения 1 и 3.

Ответ: 13