Global EE

Магнетизм — Задание Физика 8 Класс №00051594

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Магнетизм

№2. Задание без номера

ID: 00051594

Полосовой магнит лежит на столе. Ученик ставит рядом с ним маленький компас и медленно ведёт его по столу по окружности вокруг магнита против часовой стрелки (если смотреть сверху), пока компас не вернётся в начальную точку. Центр окружности совпадает с серединой магнита. Магнитное поле Земли по сравнению с полем магнита не учитывайте.

Сколько полных оборотов вокруг своей оси сделает стрелка компаса за этот обход?

В ответ запишите число.

Источник: Global_EE

Решение

Стрелка компаса в каждой точке ложится вдоль линии поля магнита, а её северный конец показывает направление линии. Значит, нужно проследить, как поворачивается направление линий поля, пока компас обходит магнит. Вспомни картину линий полосового магнита: снаружи они выходят из северного полюса, огибают магнит и входят в южный.

Пусть северный полюс магнита справа, а обход начинается на продолжении оси справа от магнита. Здесь линии уходят от северного полюса вправо. Стрелка смотрит вправо.

Компас поднимается вверх-вправо от северного полюса. Линии здесь выходят из полюса вверх. Стрелка смотрит вверх, то есть повернулась против часовой стрелки на $90^\circ$.

Над серединой магнита линии идут от северного полюса к южному, справа налево. Стрелка смотрит влево: ещё $90^\circ$ против часовой.

Над южным полюсом, слева вверху, линии опускаются вниз, в полюс. Стрелка смотрит вниз: ещё $90^\circ$.

На оси слева от магнита линии входят в южный полюс, идя вправо. Стрелка снова смотрит вправо. Пройдена половина пути, а стрелка уже сделала полный оборот: $4\cdot 90^\circ = 360^\circ$.

Нижняя половина пути устроена так же: под южным полюсом линии поднимаются в него вверх, под серединой идут влево, под северным полюсом выходят из него вниз, и в конце на оси справа стрелка опять смотрит вправо. Это ещё $360^\circ$, и всё время в ту же сторону, против часовой стрелки.

Всего стрелка повернулась на $720^\circ$, то есть сделала два полных оборота.

Проверим себя, сравнив одни только точки на оси и над и под серединой. Справа на оси стрелка смотрит вправо, над серединой — влево, слева на оси — снова вправо, под серединой — влево. За один обход направление четыре раза меняется на противоположное, по $180^\circ$ каждый раз, а промежуточные точки показали, что поворот идёт всё время в одну сторону. Значит, $4\cdot 180^\circ = 720^\circ$, два оборота.

Ответ

2
Другие задания по теме «Магнетизм» (8)