Э/м Индукция — Задание 21 ЕГЭ по физике №00003210

Дано:

медное кольцо на нитях вблизи катушки индуктивности, цепь замыкается

Найти:

направление движения кольца при замыкании

Решение:

При замыкании ключа ток в катушке не устанавливается мгновенно, а нарастает от нуля до максимального значения (из-за явления самоиндукции). В период нарастания тока увеличивается магнитный поток $\Phi$ через катушку: $$\Phi = LI$$ Этот поток пронизывает и медное кольцо. По закону электромагнитной индукции (правило Ленца) в кольце возникает индукционный ток, направленный так, чтобы препятствовать нарастанию магнитного потока через него. Индукционный ток в кольце создаёт собственное магнитное поле, противоположное полю катушки. Кольцо ведёт себя как магнит, полюс которого одноимённый с ближайшим полюсом катушки. По правилу правой руки можно установить, что вблизи катушки со стороны кольца возникают одноимённые полюса. Одноимённые полюса отталкиваются: кольцо будет отталкиваться от катушки. Когда ток в катушке достигает максимума (режим постоянного тока), магнитный поток перестаёт меняться, индукционный ток в кольце исчезает, и кольцо возвращается в исходное положение.