Задание №10 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
На горизонтальной поверхности вокруг постоянного полосового магнита находятся магнитные стрелки (см. рисунок). Для какой из стрелок 1–4 её расположение не соответствует взаимодействию с постоянным магнитом?

Правильный ответ
3
Пояснение
Решение.
Для решения данной задачи воспользуемся основными свойствами взаимодействия магнитов и правилами ориентации магнитной стрелки в магнитном поле.
1. Закон взаимодействия магнитов: Одноимённые полюса магнитов отталкиваются, а разноимённые — притягиваются. Это означает, что северный полюс стрелки () должен притягиваться к южному полюсу магнита (), и наоборот.
2. Магнитное поле полосового магнита: Линии магнитной индукции выходят из северного полюса () магнита и входят в его южный полюс (). Вне магнита они направлены от к . Магнитная стрелка в каждой точке пространства устанавливается вдоль линий магнитного поля так, что её северный полюс () указывает направление вектора магнитной индукции.
Проанализируем положение каждой стрелки на рисунке:
- Стрелка 1: Расположена вблизи южного полюса () магнита. Её северный полюс () направлен к южному полюсу магнита. Это соответствует правилу притяжения разноимённых полюсов. Расположение верное.
- Стрелка 2: Находится на оси магнита со стороны его южного полюса (). Она ориентирована северным полюсом () к магниту. Разноимённые полюса притягиваются. Расположение верное.
- Стрелка 4: Находится на оси магнита со стороны его северного полюса (). Она ориентирована южным полюсом () к магниту. Разноимённые полюса притягиваются. Расположение верное.
- Стрелка 3: Расположена сбоку от магнита. Линии магнитного поля над/под магнитом направлены от его северного полюса () к южному () (справа налево на данном рисунке). Следовательно, северный полюс () стрелки 3 должен быть направлен влево (к -полюсу магнита), а южный () — вправо (к -полюсу магнита). На рисунке же мы видим обратную ситуацию: северный полюс стрелки направлен в сторону северного полюса магнита. Это противоречит закону взаимодействия (одноимённые полюса должны отталкиваться).
Таким образом, расположение стрелки под номером 3 является ошибочным.
Ответ: 3
Источник: ФИПИ