Задание №16 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Учитель на уроке, используя два параллельных провода, ключ, источник тока и соединительные провода, собрал электрическую схему для исследования взаимодействия двух проводников с электрическим током
(см. рисунок). Условия проведения опытов и наблюдаемое взаимодействие проводников представлены на рисунках.
|
|
Опыт 1. Взаимодействие проводников | Опыт 2. Взаимодействие проводников |
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
Параллельные проводники с электрическим током притягиваются, если токи протекают в одном направлении.
Параллельные проводники с электрическим током отталкиваются, если токи протекают в противоположных направлениях.
При увеличении расстояния между проводниками взаимодействие проводников ослабевает.
При увеличении силы тока взаимодействие проводников усиливается.
Вокруг каждого из проводников с током возникает магнитное поле.
Правильный ответ
14
Пояснение
Решение.
Для правильного выполнения задания необходимо проанализировать условия и результаты представленных опытов, опираясь исключительно на данные экспериментальных наблюдений.
Анализ опытов:
1. На первом рисунке (Опыт 1) мы видим два параллельных гибких проводника, по которым пропускают ток в одном направлении (стрелки на проводах направлены вниз). Мы наблюдаем, что проводники изгибаются навстречу друг другу, то есть притягиваются.
2. На втором рисунке (Опыт 2) направление токов остаётся прежним (согласно описанию, в одном направлении), но сила тока увеличивается: . Мы видим, что проводники притягиваются друг к другу значительно сильнее (изгиб стал более выраженным). Расстояние между ними в средней части уменьшилось по сравнению с первым опытом.
Проверка утверждений:
1) Параллельные проводники с электрическим током притягиваются, если токи протекают в одном направлении. — Верно. Это прямо подтверждается Опытом 1 и Опытом 2, где сонаправленные токи вызывают притяжение проводов.
2) Параллельные проводники с электрическим током отталкиваются, если токи протекают в противоположных направлениях. — Не подходит. Хотя это физически верный факт, в данных опытах ток в противоположных направлениях не пропускался, поэтому на основании данного эксперимента сделать такой вывод нельзя.
3) При увеличении расстояния между проводниками взаимодействие проводников ослабевает. — Не подходит. В проведённых опытах расстояние между точками закрепления проводников не менялось, следовательно, влияние расстояния не исследовалось.
4) При увеличении силы тока взаимодействие проводников усиливается. — Верно. При переходе от Опыта 1 к Опыту 2 сила тока увеличилась (), и визуально заметно, что проводники притянулись сильнее. Это подтверждает зависимость силы взаимодействия от величины тока.
5) Вокруг каждого из проводников с током возникает магнитное поле. — Не подходит. Это фундаментальный физический закон, объясняющий причину взаимодействия, но сами магнитные поля в опыте не регистрировались приборами и не были визуализированы (например, с помощью магнитной стрелки или опилок). Мы видим только результат — силу взаимодействия.
Таким образом, результатам опытов соответствуют утверждения 1 и 4.
Ответ: 14
Источник: ФИПИ