Задание №1902

Положительно заряженная частица влетает в зазор между полюсами электромагнита (рис. 308). Куда направлена действующая на частицу сила со стороны магнитного поля?
рис. 308

Решение

Направление силы можно найти по правилу левой руки. Так как частица заряжена положительно, то пальцы левой руки следует расположить в направлении её движения (ток течет от «+» к «−»). Далее, ладонь поворачиваем так, чтобы в нее входил вектор магнитной индукции B и оттопыренный на 90 градусов большой палец покажет нам направление силы со стороны магнитонго поля.
Действующая на частицу сила со стороны магнитного поля направлена от наблюдателя.

Задание №1903

Пучок заряженных частиц влетает в магнитное поле перпендикулярно силовым линиям этого поля. Докажите, что траектория движения частицы в этом поле будет окружностью. Считать поле однородным.

Решение

Если влетает положительно заряженная частица − это эквивалентно электрическому току вдоль траектории движения этой частицы ( направление тока для отрицательной частицы противоположно направлению ее движения). На проводник с током действует сила Лоренца: четыре пальца правой руки располагаем в направлении тока, ладонь располагаем так, чтобы линии индукции входили в ладонь, тогда оттопыренный большой палец покажет направление силы, действующей на частицу. Так как сила Лоренца перпендикулярна скорости движения частицы, то эта сила изменяет только направление скорости, сообщая частице центростремительное ускорение. В результате частица движется по окружности.
Таким образом траектория движения частицы, влетающей в магнитное поле перпендикулярно силовым линиям, является окружность,
Если смотреть на поле так, чтобы линии индукции были направлены от глаза перпендикулярно плоскости движения частицы, положительная частица будет описывать круги по часовой стрелке, а отрицательная − против часовой стрелки.

Задание №1904

На столе лежит рамка из гибкой лёгкой проволоки. Магнитное поле направлено сверху вниз (рис. 309). Какую форму примет виток, если пропустить ток так, как показано на рисунке; если изменить направление тока? Проверьте на опыте.
рис. 309

Решение

При направлении тока, указанном стрелкой, на элементы витка будут действовать силы, растягивающие его, и виток примет форму круга.
При обратном направлении тока в результате действия сил виток сожмется и примет форму двух параллельных соприкасающихся прямых.

Задание №1905

Объясните причину возникновения тока в катушке в опыте, изображённом на рисунке 310. Будет ли возникать индукционный ток, если магнит оставить неподвижным в катушке?
рис. 310

Решение

Во время движения магнита относительно катушки изменяется магнитный поток (за счет изменения вектора магнитной индукции), следовательно, возникает индукционный ток.
Таким образом, причиной возникновения электрического тока в катушке, является изменение магнитного поля, пронизывающего эту катушку, которое происходит при движении магнита.
Как только движение магнита относительно катушки прекращается, прекращается и ток. Следовательно, ток в цепи катушки существует только во время движения магнита относительно катушки.

Задание №1906

Будет ли возникать индукционный ток при поступательном движении металлического контура в однородном магнитном поле (рис. 311)?
рис. 311

Решение

Если перемещать металлический контур так, чтобы он не поворачивался относительно направления поля, а лишь перемещалась параллельно самому себе в любом направлении вдоль поля, то индукционный ток возникать не будет.

Задание №1907

Что произойдёт, если в опыте Фарадея в катушку ввести не один магнит, а два магнита, сложенные вместе одноимёнными полюсами; разноимёнными полюсами?

Решение

Если в опыте Фарадея в катушку ввести не один магнит, а два магнита, сложенные вместе одноимёнными полюсами, индукционный ток станет сильнее (больше), потому что увеличится индукция магнитного поля.
Если в опыте Фарадея в катушку ввести не один магнит, а два магнита, сложенные вместе разноимёнными полюсами, то индукционный ток будет равен нулю.