Global EE

Магнитное Поле — Задание 14 ЕГЭ по физике №00017306

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Магнитное Поле

№2. Задание 14

ID: 00017306

Электромагнит представляет собой картонный цилиндр длиной $50$ см и радиусом $1$ см, на который плотно намотано $2000$ витков тонкого изолированного провода. Намотка осуществлена виток к витку. По проводу течёт постоянный электрический ток.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) В любой точке снаружи цилиндра магнитное поле неоднородно.

2) Внутри цилиндра вблизи его середины магнитное поле можно считать практически однородным.

3) Индукция магнитного поля внутри каркаса увеличится, если увеличить силу тока, протекающего по проводу (при прочих равных условиях).

4) Положение северного и южного полюсов электромагнита не зависит от направления протекания тока в проводе.

5) Снаружи цилиндра магнитное поле отсутствует.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Это длинный соленоид: его длина $50$ см много больше радиуса $1$ см. У такого соленоида поле внутри (вдали от концов) почти однородно, а снаружи — слабое и неоднородное. Разберём пункты.

Шаг 1. Поле снаружи (пункты 1 и 5)

У реального соленоида снаружи поле не строго ноль: линии замыкаются вокруг катушки, поэтому везде снаружи оно слабое и НЕОДНОРОДНОЕ — пункт 1 верно. А утверждение, что снаружи поля совсем нет, — это идеализация бесконечного соленоида, для реального оно неверно, пункт 5 неверный.

Шаг 2. Поле внутри (пункт 2)

Внутри длинного соленоида вблизи середины линии индукции параллельны и густота их одинакова — поле практически однородно. Пункт 2 верно.

Шаг 3. Зависимость от тока (пункт 3)

Индукция внутри соленоида $B=\mu_0\dfrac{N}{L}I$ прямо пропорциональна силе тока: увеличим ток — вырастет и $B$. Пункт 3 верно.

Шаг 4. Полюса и направление тока (пункт 4)

Где север, а где юг у катушки, определяется направлением тока (правило буравчика). Поменяем направление тока — полюса поменяются местами. Значит положение полюсов ЗАВИСИТ от направления тока, пункт 4 неверно.

Ответ

123

Видеоразбор

Другие задания по теме «Магнитное Поле» (8)