Номер 1099, страница 250 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

1099. На рисунке 257 показан горизонтальный проводник, по которому протекает постоянный ток $I$. Ниже проводника расположен замкнутый проволочный контур, который перемещают в вертикальной плоскости вниз. Определите направление индукционного тока в контуре.

Рис. 257

Решение

Для определения направления индукционного тока в контуре воспользуемся правилом Ленца.

1. Сначала определим направление магнитного поля, создаваемого горизонтальным проводником с током $I$. По правилу правой руки, если направить большой палец вдоль тока $I$ (например, вправо), то четыре согнутых пальца укажут направление линий магнитной индукции $\vec{B}$. В области под проводником, где находится контур, вектор магнитной индукции $\vec{B}$ будет направлен перпендикулярно плоскости рисунка, от нас.

2. Магнитное поле прямого проводника с током неоднородно: его модуль уменьшается по мере удаления от проводника ($B \sim 1/r$). Поскольку контур перемещают вниз, он удаляется от проводника. Следовательно, модуль магнитной индукции, пронизывающей контур, уменьшается.

3. Магнитный поток $Φ$, пронизывающий контур, направлен от нас и уменьшается по величине. Согласно правилу Ленца, индукционный ток, возникающий в контуре, создаст собственное магнитное поле $\vec{B}_{инд}$, которое будет стремиться скомпенсировать это уменьшение. Для этого поле $\vec{B}_{инд}$ должно быть сонаправлено с внешним полем $\vec{B}$, то есть направлено также от нас.

4. Зная направление индуцированного магнитного поля $\vec{B}_{инд}$ (от нас), снова применяем правило правой руки, но уже для контура. Если направить большой палец правой руки по направлению поля $\vec{B}_{инд}$ (от нас), то согнутые пальцы укажут направление индукционного тока $I_{инд}$. Это направление будет по часовой стрелке.

Ответ: Индукционный ток в контуре направлен по часовой стрелке.