В2. Определите полюсы магнита, показанного на рисунке, если известно, что при направлении тока к наблюдателю проводник перемещается влево.

Решение:

Используем правило левой руки для определения силы Ампера. Сила Ампера определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по току, то отогнутый на 90° большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.

По условию, ток направлен к наблюдателю (вправо на рисунке, если смотреть изнутри U-образного магнита, и влево на рисунке, если смотреть снаружи), а проводник перемещается влево.

Рассмотрим U-образный магнит. Ток \( I \) направлен в соответствии со стрелкой. Если проводник перемещается влево, то сила Ампера направлена влево.

Если предположить, что верхний полюс магнита (где находится проводник) — северный \(N\), а нижний — южный \(S\), то линии магнитной индукции направлены сверху вниз. По правилу левой руки, если линии индукции входят в ладонь (сверху вниз), а пальцы направлены по току (вправо, если смотреть на витки), то большой палец (сила) будет направлен вправо. Это противоречит условию (проводник перемещается влево).

Если предположить, что верхний полюс магнита — южный \(S\), а нижний — северный \(N\), то линии магнитной индукции направлены снизу вверх. По правилу левой руки, если линии индукции входят в ладонь (снизу вверх), а пальцы направлены по току (вправо), то большой палец (сила) будет направлен влево. Это соответствует условию.

Следовательно, верхний конец магнита — южный полюс, а нижний — северный полюс.

Ответ: Верхний полюс – южный, нижний полюс – северный.