ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер 59.3: Явление электромагнитной индукции

План решения:

Для ответа на вопрос вспомним формулу магнитного потока: Φ=B·S·cos(α), где B — модуль вектора магнитной индукции, S — площадь контура, а α — угол между вектором магнитной индукции и нормалью (перпендикуляром) к плоскости контура. Нам нужно проанализировать поведение косинуса при разных ориентациях.

Вычисление и анализ:

1. Максимальный поток. Магнитный поток будет максимальным, когда множитель cos(α) принимает своё наибольшее значение, равное 1. Это происходит при угле α=0^°. Если нормаль к контуру совпадает по направлению с линиями магнитной индукции, то сама плоскость контура перпендикулярна этим линиям. В таком положении через контур проходит наибольшее количество силовых линий.
2. Нулевой поток. Магнитный поток равен нулю, когда cos(α)=0. Это соответствует углу α=90^°. В этом случае нормаль к контуру перпендикулярна вектору магнитной индукции, а значит, плоскость самого контура параллельна линиям магнитной индукции. Силовые линии не пересекают площадь контура, а лишь скользят вдоль неё.

Проверка:

Представим себе рамку в однородном магнитном поле. Если мы держим её «лицом» к потоку (плоскость перпендикулярна полю), поток максимален. Если мы повернём рамку на 90^°, так что она станет «ребром» к полю (плоскость параллельна полю), поток исчезнет. Логика согласуется с физическим смыслом величины «магнитный поток» как меры числа пронизывающих поверхность линий.