ID: 00017237
На длинный цилиндрический картонный каркас намотали много витков медной изолированной проволоки, после чего концы этой проволоки замкнули накоротко. К торцу получившейся катушки подносят постоянный магнит, приближая его южный полюс к катушке. Что будет происходить в результате этого?
Выберите все верные утверждения.
1) На катушку будет действовать сила, отталкивающая её от магнита.
2) На катушку будет действовать сила, притягивающая её к магниту.
3) На катушку не будет действовать сила со стороны магнита.
4) Магнитный поток через сечение катушки будет изменяться.
5) В катушке будет выделяться теплота, согласно закону Джоуля–Ленца.
Источник: ФИПИ
Главный закон тут — правило Ленца: замкнутый контур всегда «сопротивляется» изменению магнитного потока через себя. Если магнит приближается, поток растёт, и катушка наводит такой ток, чтобы помешать этому — то есть отталкивает магнит.
Магнит подносят к катушке — расстояние уменьшается, поле магнита внутри катушки усиливается, значит магнитный поток через её сечение МЕНЯЕТСЯ (растёт). Пункт 4 — верно.
По правилу Ленца индукционный ток противодействует росту потока. Катушка ведёт себя как магнит, повёрнутый к подносимому полюсу одноимённым полюсом, поэтому ОТТАЛКИВАЕТ магнит. Значит пункт 1 — верно, пункт 2 — неверно, пункт 3 — неверно (сила есть, ведь поток меняется и ток течёт).
Обмотка замкнута накоротко, у медной проволоки есть сопротивление, по ней идёт индукционный ток — значит на сопротивлении выделяется теплота по закону Джоуля–Ленца $Q=I^2Rt$. Пункт 5 — верно.