Задание №16 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Изучая магнитные свойства проводника с током, ученик собрал электрическую схему, содержащую неподвижно закреплённый прямой проводник, и установил рядом с проводником магнитную стрелку (рис. 1). При пропускании электрического тока через проводник магнитная стрелка поворачивается, как показано на рис. 2 и 3.

Рис. 1
|
|
Рис. 2 | Рис. 3 |
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
Вокруг проводника с током существует магнитное поле.
При увеличении электрического тока, протекающего через проводник, магнитное действие проводника усиливается.
При изменении направления электрического тока направление вектора индукции магнитного поля, создаваемого проводником с током, изменяется на противоположное.
Магнитные свойства проводника зависят от его размеров.
Магнитное действие проводника с током зависит от среды, в которую он помещён.
Правильный ответ
13
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем представленные рисунки и сопоставим их с предложенными утверждениями. В подобных заданиях важно выбирать только те выводы, которые непосредственно следуют из условий эксперимента.
1) Анализ явления (Опыт Эрстеда):
На рисунке 1 цепь разомкнута (ключ поднят), тока в проводнике нет, и магнитная стрелка ориентирована вдоль магнитного меридиана Земли. На рисунках 2 и 3 цепь замыкают, по проводнику начинает течь электрический ток, и мы видим, что магнитная стрелка отклоняется от своего первоначального положения. Поскольку магнитная стрелка реагирует только на магнитное поле, это доказывает, что вокруг проводника с током существует магнитное поле. Утверждение № 1 верно.
2) Анализ направления тока:
Сравним рисунки 2 и 3. На рисунке 2 к левой части провода подключён отрицательный полюс источника, а к правой — положительный. На рисунке 3 полярность подключения источника изменена на противоположную. Мы видим, что при смене направления тока северный полюс стрелки повернулся в противоположную сторону. Это подтверждает, что при изменении направления электрического тока направление вектора индукции магнитного поля изменяется на противоположное. Утверждение № 3 верно.
3) Разбор остальных утверждений:
- Утверждение № 2 (об усилении поля при увеличении тока): Хотя в схеме есть реостат, на рисунках не показано изменение положения его ползунка и соответствующее изменение угла отклонения стрелки. Следовательно, из данного эксперимента этот вывод сделать нельзя.
- Утверждение № 4 (о зависимости от размеров): В эксперименте используется один и тот же проводник, его длина или толщина не меняются. Данных для такого вывода нет.
- Утверждение № 5 (о зависимости от среды): Проводник во всех трёх случаях находится в воздухе. Среда не меняется, поэтому экспериментального подтверждения этому факту в данной задаче нет.
Таким образом, результатам проведённых наблюдений соответствуют утверждения 1 и 3.
Ответ: 13
Источник: ФИПИ

