Номер 266, страница 82 - гдз по физике 11 класс сборник задач Дорофейчик, Силенков

266. На рисунке 71 показано направление распространения электромагнитной волны. Укажите все допустимые направления вектора магнитной индукции в этой волне:

1) влево; 2) вправо; 3) вверх; 4) вниз; 5) влево и вниз; 6) вправо и вверх; 7) от нас; 8) к нам.

$ \vec{c} $

Рис. 71

Электромагнитная волна является поперечной волной. Это означает, что векторы напряженности электрического поля $ \vec{E} $ и магнитной индукции $ \vec{B} $ колеблются в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, которое задано вектором скорости $ \vec{c} $.

Векторы $ \vec{E} $, $ \vec{B} $ и $ \vec{c} $ взаимно перпендикулярны, то есть $ \vec{E} \perp \vec{B} $, $ \vec{E} \perp \vec{c} $ и $ \vec{B} \perp \vec{c} $. Они образуют правую тройку векторов, и направление распространения волны (направление переноса энергии) определяется вектором Пойнтинга $ \vec{S} $, который сонаправлен с $ \vec{c} $.

В данной задаче вектор скорости распространения волны $ \vec{c} $ направлен горизонтально влево. Следовательно, вектор магнитной индукции $ \vec{B} $ должен лежать в плоскости, перпендикулярной этому направлению. Эта плоскость является вертикальной плоскостью, проходящей через точку наблюдения. Любой вектор в этой плоскости будет перпендикулярен вектору $ \vec{c} $.

Проанализируем предложенные варианты направлений:

1) влево: Это направление параллельно вектору $ \vec{c} $, поэтому оно недопустимо.

2) вправо: Это направление также параллельно вектору $ \vec{c} $ (противоположно ему), поэтому оно недопустимо.

3) вверх: Это направление перпендикулярно горизонтальному направлению "влево", поэтому оно допустимо.

4) вниз: Это направление перпендикулярно горизонтальному направлению "влево", поэтому оно допустимо.

5) влево и вниз: Этот вектор имеет компоненту, направленную влево (параллельную $ \vec{c} $), поэтому он не перпендикулярен $ \vec{c} $. Направление недопустимо.

6) вправо и вверх: Этот вектор имеет компоненту, направленную вправо (параллельную $ \vec{c} $), поэтому он не перпендикулярен $ \vec{c} $. Направление недопустимо.

7) от нас: Это направление перпендикулярно плоскости рисунка, в которой лежит вектор $ \vec{c} $. Следовательно, оно перпендикулярно $ \vec{c} $ и является допустимым.

8) к нам: Это направление также перпендикулярно плоскости рисунка и, следовательно, вектору $ \vec{c} $. Оно является допустимым.

Таким образом, все допустимые направления для вектора магнитной индукции из предложенных вариантов — это вверх, вниз, от нас и к нам.

Ответ: 3) вверх; 4) вниз; 7) от нас; 8) к нам.