Задание №5 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Полосовой магнит подносили к тонкой железной полоске, подвешенной на нити, поочерёдно то южным, то северным полюсом. В обоих случаях полоска притягивалась к магниту. Можно ли на основании этого опыта сделать однозначный вывод, что изначально железная полоска была намагничена?
Можно, так как все железные тела являются магнитами.
Можно, так как только намагниченные тела притягиваются друг к другу разноимёнными полюсами.
Нельзя, так как полоска могла намагнититься в поле полосового магнита и притянуться к нему.
Нельзя, так как не все металлические тела могут намагничиваться.
Правильный ответ
3
Пояснение
Решение.
Для того чтобы ответить на вопрос задачи, проанализируем физические процессы, происходящие при взаимодействии магнита и железной полоски.
1. Явление намагничивания. Железо является ферромагнетиком. Это означает, что при помещении во внешнее магнитное поле (которое создаётся полосовым магнитом) внутри железа происходит переориентация внутренних магнитных моментов (доменов). В результате полоска сама становится временным магнитом.
2. Взаимодействие полюсов. Согласно законам электромагнетизма, на ближайшем к магниту конце полоски всегда наводится магнитный полюс, противоположный по знаку полюсу подносимого магнита.
— Если мы подносим северный полюс (), на полоске наводится южный полюс ().
— Если мы подносим южный полюс (), на полоске наводится северный полюс ().
Так как разноимённые полюса притягиваются, полоска будет притягиваться к магниту в обоих случаях, даже если изначально она не была намагничена.
3. Признак изначальной намагниченности. Если бы полоска уже была постоянным магнитом, то при поднесении одного из полюсов магнита она бы притягивалась, а при поднесении другого (одноимённого) — отталкивалась. Поскольку в опыте наблюдается только притяжение, это не доказывает наличие собственной намагниченности у полоски до начала эксперимента.
Таким образом, однозначный вывод о том, что полоска была намагничена изначально, сделать нельзя, так как притяжение объясняется её намагничиванием в поле поднесённого магнита.
Ответ: 3
Источник: ФИПИ