Задание №5 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Полосовой магнит южным полюсом поднесли к стальным скрепкам. Скрепки притянулись к магниту (см. рисунок).
Что произойдёт, если эти скрепки отцепить и поднести к ним магнит северным полюсом?
Скрепки являются маленькими постоянными магнитами, поэтому они притянутся, но другим концом.
Скрепки оттолкнутся от северного полюса, так как сами превратились в северный магнитный полюс.
Скрепки притянутся, так как скрепки заново намагнитятся в поле полосового магнита.
Нельзя ответить однозначно, так как скрепки могут намагнититься
по-разному.
Правильный ответ
3
Пояснение
Решение.
Для решения данной качественной задачи проанализируем физические процессы, происходящие при взаимодействии магнита и стальных предметов.
1. Явление магнитной индукции (намагничивания). Сталь является ферромагнетиком. Это означает, что при внесении стальной скрепки во внешнее магнитное поле она сама становится магнитом. Внутри неё происходит упорядочивание магнитных моментов атомов, и скрепка приобретает собственные магнитные полюса.
2. Взаимодействие с южным полюсом. Когда мы подносим южный полюс магнита к скрепке, на ближайшем к магниту конце скрепки индуцируется противоположный полюс — северный . Поскольку разноимённые полюса притягиваются, скрепка притягивается к магниту.
3. Перемагничивание. Сталь, из которой изготовлены обычные канцелярские скрепки, относится к магнитомягким или умеренно магнитотвёрдым материалам. Если скрепку отцепить от магнита, она может сохранить слабую остаточную намагниченность, но при поднесении к ней сильного магнита другим полюсом она легко перемагничивается.
4. Взаимодействие с северным полюсом. Когда мы подносим к скрепкам северный полюс магнита, внешнее магнитное поле заставляет магнитные домены в стали переориентироваться. Теперь на ближайшем к магниту конце скрепки индуцируется южный полюс . Вновь возникает сила притяжения между разноимёнными полюсами (северным полюсом магнита и индуцированным южным полюсом скрепки).
Вывод: Любой полюс постоянного магнита будет притягивать незаряженные стальные предметы, так как они намагничиваются в его поле таким образом, что на ближайшем конце всегда образуется противоположный полюс.
Ответ: 3
Источник: ФИПИ