Номер 4, страница 184 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

4. Меняется ли магнитный поток при таком вращении контура, когда линии магнитной индукции то пронизывают его, то скользят по его плоскости?

4. Да, магнитный поток при таком вращении контура меняется. Чтобы понять почему, необходимо рассмотреть определение магнитного потока.

Магнитный поток $ \Phi $ через плоский контур площадью $ S $, помещенный в однородное магнитное поле с индукцией $ B $, вычисляется по формуле:

$ \Phi = B \cdot S \cdot \cos(\alpha) $

где $ \alpha $ — это угол между вектором магнитной индукции $ \vec{B} $ и вектором нормали (перпендикуляром) $ \vec{n} $ к плоскости контура.

Проанализируем два крайних положения контура, описанные в вопросе:

1. Когда линии магнитной индукции пронизывают его. Это означает, что линии поля пересекают площадь контура. В этом случае угол $ \alpha $ между вектором $ \vec{B} $ и нормалью $ \vec{n} $ отличен от $ 90^\circ $, и, следовательно, $ \cos(\alpha) \ne 0 $. Максимальный поток достигается, когда линии поля перпендикулярны плоскости контура, то есть вектор $ \vec{B} $ параллелен нормали $ \vec{n} $. Тогда $ \alpha = 0^\circ $, $ \cos(0^\circ) = 1 $, и магнитный поток максимален: $ \Phi_{max} = B \cdot S $.

2. Когда линии магнитной индукции скользят по его плоскости. В этом случае вектор магнитной индукции $ \vec{B} $ параллелен плоскости контура. Это значит, что он перпендикулярен нормали $ \vec{n} $ к этой плоскости. Угол между ними $ \alpha = 90^\circ $. Так как $ \cos(90^\circ) = 0 $, то и магнитный поток в этом положении равен нулю: $ \Phi = B \cdot S \cdot \cos(90^\circ) = 0 $.

Поскольку при вращении контур переходит из одного положения в другое, угол $ \alpha $ непрерывно изменяется. Это приводит к непрерывному изменению значения $ \cos(\alpha) $ и, как следствие, самого магнитного потока $ \Phi $ (например, от $ B \cdot S $ до $ 0 $).

Ответ: Да, магнитный поток меняется, так как в процессе вращения изменяется ориентация контура относительно линий магнитной индукции, а следовательно, меняется и угол $ \alpha $ в формуле для магнитного потока, что приводит к изменению его значения.