Вопрос:

1. На рисунке показан прибор (коромысло с двумя алюминиевыми кольцами) для демонстрации правила Ленца. Выбери два верных утверждения о поведении коромысла с двумя алюминиевыми кольцами при приближении к сплошному кольцу полосового магнита разными полюсами.

Ответ:

Решение:

Согласно правилу Ленца, индуцированный ток в замкнутом проводнике возникает с таким направлением, чтобы противодействовать изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток. В данном случае, приближение магнита к кольцу вызывает изменение магнитного потока. Кольцо, становясь электромагнитом, будет отталкивать или притягивать магнит в зависимости от направления индукционного тока.

Рассмотрим утверждения:

  • При удалении южного полюса магнита от кольца в нём возникает индукционный ток, превращая кольцо в электромагнит с северным полюсом, обращённым к магниту.

Когда южный полюс магнита удаляется от кольца, магнитный поток через кольцо уменьшается. Чтобы противодействовать этому уменьшению, индукционный ток в кольце создаст такое магнитное поле, которое будет стремиться удержать магнит. Для этого северный полюс кольца должен быть обращён к удаляющемуся южному полюсу магнита. Следовательно, кольцо превращается в электромагнит с северным полюсом, обращённым к магниту. Это утверждение верно.

  • При приближении южного полюса магнита к кольцу, кольцо отталкивает магнит.

При приближении южного полюса магнита к кольцу, магнитный поток через кольцо увеличивается. Чтобы противодействовать этому увеличению, индукционный ток в кольце создаст такое магнитное поле, которое будет отталкивать приближающийся магнит. Следовательно, южный полюс кольца будет отталкивать южный полюс магнита. Это утверждение верно.

  • При приближении северного полюса магнита к кольцу, кольцо притягивает магнит.

При приближении северного полюса магнита к кольцу, магнитный поток через кольцо увеличивается. Чтобы противодействовать этому увеличению, индукционный ток в кольце создаст такое магнитное поле, которое будет отталкивать приближающийся магнит. Следовательно, северный полюс кольца будет отталкивать северный полюс магнита. Это утверждение неверно.

  • При удалении северного полюса магнита от кольца, кольцо притягивает магнит.

При удалении северного полюса магнита от кольца, магнитный поток через кольцо уменьшается. Чтобы противодействовать этому уменьшению, индукционный ток в кольце создаст такое магнитное поле, которое будет стремиться удержать магнит. Для этого южный полюс кольца должен быть обращён к удаляющемуся северному полюсу магнита. Следовательно, кольцо превратится в электромагнит с южным полюсом, обращённым к магниту, и будет его притягивать. Это утверждение верно.

Таким образом, верными являются утверждения:

1. При удалении южного полюса магнита от кольца в нём возникает индукционный ток, превращая кольцо в электромагнит с северным полюсом, обращённым к магниту.

2. При приближении южного полюса магнита к кольцу, кольцо отталкивает магнит.

3. При удалении северного полюса магнита от кольца, кольцо притягивает магнит.

Ответ: Выбраны два верных утверждения.