Номер 6, страница 139 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

Приложение «Знаем и применяем» - номер 6, страница 139.

Условие.

6. Если две лёгкие стальные иголки подвесить рядом на тонких нитях, а затем медленно подносить к ним снизу достаточно сильный полосовой магнит, то иголки начнут удаляться друг от друга. Однако, если магнит приблизить к иголкам почти вплотную, они вновь окажутся рядом и притянутся к магниту. Как вы объясните результаты опыта?

помощник

▪ Какой магнитный полюс появится на конце стальной спицы, если к нему приблизить северный полюс магнита?

▪ Как взаимодействуют одноимённые магнитные полюсы?

Решение.

Это явление объясняется магнитной индукцией и зависимостью силы магнитного взаимодействия от расстояния.

Когда к двум лёгким стальным иголкам, висящим рядом, снизу подносят сильный полосовой магнит, иголки оказываются в его магнитном поле и намагничиваются. Этот процесс называется магнитной индукцией. Концы иголок, которые находятся ближе к полюсу магнита, приобретают противоположную полярность, а дальние концы — одноимённую. Например, если к иголкам подносят северный полюс магнита (N), то нижние концы обеих иголок станут южными полюсами (S), а верхние — северными (N). В результате обе иголки превращаются во временные магниты, ориентированные одинаково. Их нижние концы являются одноимёнными полюсами (S и S), так же как и верхние (N и N). Согласно закону взаимодействия магнитов, одноимённые полюса отталкиваются. Поэтому между иголками возникает сила отталкивания, которая заставляет их удаляться друг от друга.

Когда магнит подносят к иголкам почти вплотную, сила его магнитного поля значительно возрастает. В этом случае сила притяжения каждой отдельной иголки к мощному магниту становится доминирующей и оказывается гораздо больше, чем сила взаимного отталкивания иголок. Нижний (индуцированный южный) полюс каждой иголки очень сильно притягивается к близкому северному полюсу магнита, в то время как верхний (индуцированный северный) полюс отталкивается от него значительно слабее из-за большего расстояния. В итоге на каждую иголку действует преобладающая сила притяжения к магниту. Поскольку обе иголки с большой силой притягиваются к одному и тому же полюсу магнита, они стягиваются к нему и оказываются рядом друг с другом, прилипая к магниту. Сила притяжения к основному магниту "побеждает" их взаимное отталкивание.

Ответ: Сначала иголки отталкиваются, так как под действием внешнего магнитного поля они намагничиваются и становятся магнитами, обращёнными друг к другу одноимёнными полюсами. При приближении магнита вплотную сила притяжения каждой иголки к сильному магниту становится значительно больше силы их взаимного отталкивания. Обе иголки притягиваются к одному и тому же полюсу магнита, что заставляет их снова сойтись вместе.