Задание №5 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Существует много способов (физических и химических) для разделения смесей. На рисунке представлен один из физических способов разделения смесей.
Можно ли с помощью магнита разделить смесь цинковой и медной стружек?
Можно, так как при одинаковом размере медные стружки более тяжёлые, и поэтому к магниту притянутся только более лёгкие цинковые.
Нельзя, так как в магнитном поле магнита ни цинковая, ни медная стружки не намагничиваются.
Нельзя, так как в магнитном поле магнита все металлические стружки намагнитятся и притянутся к нему.
Нельзя ответить однозначно, так как стружки могут намагнититься
по-разному.
Правильный ответ
2
Пояснение
Решение.
Для того чтобы разделить смесь двух веществ с помощью магнита, необходимо, чтобы одно из веществ обладало выраженными магнитными свойствами (было ферромагнетиком), а другое — нет.
1. Физические свойства материалов: Все вещества по их поведению в магнитном поле делятся на три основные группы: ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики.
— Ферромагнетики (железо, никель, кобальт и некоторые сплавы) сильно намагничиваются и притягиваются к магниту.
— Парамагнетики и диамагнетики (к которым относятся большинство металлов, включая медь и цинк) взаимодействуют с магнитным полем крайне слабо. В обычных условиях это взаимодействие незаметно, и такие вещества не притягиваются к бытовым магнитам.
2. Анализ условий задачи: В смеси присутствуют цинковая и медная стружки.
— Медь () является диамагнетиком. Она не притягивается к постоянному магниту.
— Цинк () также является диамагнетиком. Он не притягивается к постоянному магниту.
3. Вывод: Так как ни медь, ни цинк не являются ферромагнетиками, они не будут взаимодействовать с магнитом в достаточной степени, чтобы их можно было извлечь из смеси или отделить друг от друга. Следовательно, разделить такую смесь с помощью магнита невозможно.
Рассматривая предложенные варианты ответа:
— Вариант 1 неверен, так как магнитное взаимодействие зависит от магнитных свойств, а не от массы (если вещества не магнитятся, то и легкие, и тяжелые частицы останутся на месте).
— Вариант 2 верно описывает причину: ни цинк, ни медь не намагничиваются в магнитном поле обычного магнита.
— Вариант 3 неверен, так как не все металлы магнитятся (ошибочное утверждение).
— Вариант 4 неверен, так как свойства данных металлов хорошо известны и позволяют дать однозначный ответ.
Ответ: 2
Источник: ФИПИ