Физика. 9 класс · Перышкин, Гутник · § 40

Упражнение 37 к § 40

§ 40. Направление индукционного тока. Правило Ленца · тема: Направление индукционного тока. Правило Ленца

Задача 1

Условие (кратко)

Почему прибор с двумя кольцами на поворотном коромысле сделан из алюминия? Как прошёл бы опыт, если бы прибор был железным; медным?

Решение

Алюминий подходит по трём причинам: он хорошо проводит ток (в сплошном кольце возникает заметный индукционный ток), он лёгкий (коромысло легко поворачивается) и почти не намагничивается (магнит не притягивает сам металл).

Железный прибор: железо сильно притягивается к магниту. Оба кольца — и сплошное, и с разрезом — тянулись бы к магниту и при приближении, и при удалении. Это притяжение намного сильнее действия индукционного тока, поэтому отталкивания сплошного кольца мы бы не увидели — опыт не получился бы.

Медный прибор: медь, как и алюминий, не притягивается магнитом и проводит ток даже лучше. Опыт прошёл бы так же: сплошное кольцо отталкивалось бы от приближающегося магнита и тянулось за удаляющимся, кольцо с разрезом оставалось бы на месте. Но медь примерно в 3 раза тяжелее алюминия, поэтому коромысло было бы тяжелее и поворачивалось бы медленнее.

Ответ
Алюминий лёгкий, проводит ток и не притягивается магнитом. С железом опыт не удался бы — оба кольца притягивались бы к магниту; с медью опыт прошёл бы так же, но прибор был бы тяжелее.
Почему так

Движение колец вызывает только взаимодействие индукционного тока с магнитом, поэтому материал должен быть проводящим, лёгким и немагнитным.

Подробнее — в теме «Направление индукционного тока. Правило Ленца».

Задача 2

Условие (кратко)

Расставьте в правильном порядке операции определения направления индукционного тока: а) направление тока по правилу правой руки; б) направление \(\vec{B}_{\text{к}}\) относительно \(\vec{B}_{\text{м}}\) по отталкиванию или притяжению кольца; в) направление \(\vec{B}_{\text{м}}\) по полюсам магнита.

Решение

Сначала нужно знать внешнее поле: по расположению полюсов магнита находим направление \(\vec{B}_{\text{м}}\) — это операция в.

Затем по поведению кольца (отталкивается — \(\vec{B}_{\text{к}} \uparrow\downarrow \vec{B}_{\text{м}}\), притягивается — \(\vec{B}_{\text{к}} \uparrow\uparrow \vec{B}_{\text{м}}\)) находим направление поля тока — операция б.

Наконец, зная \(\vec{B}_{\text{к}}\), по правилу правой руки находим направление тока в кольце — операция а.

Ответ
в, б, а
Почему так

Направление тока находят по направлению его поля, а поле тока — сравнивая с известным полем магнита.

Подробнее — в теме «Направление индукционного тока. Правило Ленца».

Похожие задачи для тренировки

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Физика. 9 класс» (А. В. Перышкин, Е. М. Гутник; Дрофа, 2014).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.