Магнетизм

Задание №21. Качественная Задача

№2. Задание 21

ID: 00017072

Непосредственно над неподвижно закреплённой проволочной катушкой вдоль её оси на пружине подвешен полосовой магнит (см. рис.). Куда начнёт двигаться магнит сразу после замыкания ключа?

Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы вы использовали для объяснения.

Рисунок к заданию 21 ЕГЭ по физике — Магнетизм

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Главная мысль: катушка с током — это электромагнит, по сути такой же полосовой магнит, у которого есть свои северный и южный полюса. Где какой полюс — определяется направлением тока (правило буравчика/правой руки). А дальше работает обычное правило: одноимённые полюса отталкиваются, разноимённые притягиваются.

Шаг 1. До замыкания

Пока ключ разомкнут, тока в катушке нет, магнитного поля она не создаёт. Магнит просто висит неподвижно на растянутой пружине: сила тяжести уравновешена силой упругости.

Шаг 2. Замкнули ключ — катушка стала магнитом

После замыкания по катушке идёт ток, и вблизи её оси индукция магнитного поля направлена вниз. По правилу буравчика это значит, что катушка ведёт себя как полосовой магнит, у которого северный полюс ( $$N$$ ) расположен у нижнего торца, а южный ( $$S$$ ) — у верхнего, то есть у верхнего торца (обращённого к подвешенному магниту) оказывается южный полюс.

Шаг 3. Притяжение

Нижний полюс подвешенного магнита и обращённый к нему верхний полюс катушки оказываются разноимёнными, поэтому магнит притягивается к катушке. Появляется направленная вниз магнитная сила, и магнит начинает двигаться вниз, к катушке.

Ответ: сразу после замыкания ключа магнит начнёт двигаться вниз — он притягивается к катушке.

Ответ

Магнит начнёт двигаться вниз (притянется к катушке).

Видеоразбор

Другие задания по теме «Магнетизм» (8)