ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер p239.4

План решения:

Для ответа на вопросы необходимо вспомнить определение магнитного потока и зависимость его величины от напряжённости магнитного поля. Магнитный поток Φ через контур (катушку) определяется произведением модуля вектора магнитной индукции B, площади контура S и косинуса угла между вектором B и нормалью к плоскости контура: Φ=B·S·α В данной задаче площадь катушки S и ориентация её оси относительно магнита остаются неизменными, поэтому изменение потока зависит исключительно от изменения модуля вектора магнитной индукции B в области расположения витков.

Вычисление и анализ ситуации:

Рассмотрим два случая движения постоянного магнита относительно катушки:

• При движении магнита расстояние между ним и катушкой меняется. Поскольку напряжённость магнитного поля вокруг постоянного магнита неоднородна (она убывает с увеличением расстояния от полюсов), то при приближении или удалении магнита значение B в месте нахождения катушки изменяется. Следовательно, меняется и магнитный поток Φ.
• При остановке магнита расстояние до катушки становится постоянным. Значит, и величина вектора магнитной индукции B, пронизывающего витки, перестаёт изменяться во времени. При неизменных B, S и угле ориентации магнитный поток Φ остаётся константой.

Объяснение причины изменения потока при приближении:

Магнитное поле постоянного магнита имеет силовые линии, плотность которых максимальна у полюсов и уменьшается по мере удаления от них. Когда мы приближаем магнит к катушке, мы перемещаем источник поля в область, где раньше поле было слабее (или отсутствовало). Из-за этого количество линий магнитной индукции, пересекающих площадь поперечного сечения катушки, увеличивается. Так как магнитный поток численно равен количеству этих линий, проходящих сквозь контур, то увеличение плотности линий (B) приводит к росту общего магнитного потока Φ через катушку.