Номер 1100, страница 250 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

1100. На рисунке 258 показано металлическое кольцо, в котором протекает индукционный ток $I_{\text{инд}}$. Определите, в каком направлении перемещают полосовой магнит.

Рис. 258

Решение

Для определения направления движения магнита воспользуемся правилом Ленца и правилом правой руки.

1. Сначала определим направление собственного магнитного поля, создаваемого индукционным током $I_{инд}$ в кольце. На рисунке показано, что ток в кольце течет против часовой стрелки (если смотреть сверху). Согласно правилу правой руки, если обхватить кольцо четырьмя пальцами правой руки по направлению тока, то отогнутый большой палец укажет направление вектора магнитной индукции $B_{инд}$ внутри кольца. В данном случае вектор $B_{инд}$ будет направлен вертикально вверх. Это означает, что верхняя плоскость кольца, обращенная к магниту, становится северным полюсом (N) электромагнита, созданного индукционным током.

2. Теперь применим правило Ленца. Оно гласит, что индукционный ток в контуре всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует изменению магнитного потока, которое вызвало этот ток.

3. К кольцу обращен южный полюс (S) полосового магнита. Внешнее магнитное поле этого магнита в области кольца направлено вверх (силовые линии входят в южный полюс).

4. Мы видим, что собственное магнитное поле кольца ($B_{инд}$) направлено вверх, то есть в ту же сторону, что и внешнее поле магнита. Согласно правилу Ленца, такое возможно только в том случае, если индукционный ток своим полем пытается скомпенсировать уменьшение внешнего магнитного потока. Уменьшение магнитного потока через кольцо происходит тогда, когда магнит удаляется от кольца.

Иначе говоря, так как верхняя часть кольца стала северным полюсом (N), а к ней обращен южный полюс (S) магнита, между ними возникает сила притяжения. Эта сила притяжения противодействует движению, значит, магнит удаляют от кольца.

Таким образом, полосовой магнит перемещают вертикально вверх, удаляя от кольца.

Ответ: полосовой магнит перемещают вверх, удаляя его от кольца.