Задание №10 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения данной задачи необходимо вспомнить основные свойства взаимодействия магнитов и правила ориентации магнитной стрелки в магнитном поле.

1. Закон взаимодействия магнитов: Одноимённые полюса магнитов отталкиваются, а разноимённые — притягиваются. Это означает, что северный полюс $N$ магнитной стрелки должен притягиваться к южному полюсу $S$ полосового магнита, и наоборот.

2. Магнитные линии: Магнитная стрелка в каждой точке пространства устанавливается вдоль касательной к линии магнитной индукции. Вне полосового магнита линии магнитной индукции выходят из северного полюса $N$ и входят в южный полюс $S$. Таким образом, северный полюс стрелки указывает направление вектора магнитной индукции.

Проанализируем положение каждой стрелки на рисунке:

• Стрелка 4: Находится слева от южного полюса $S$ магнита. Её северный полюс $N$ направлен к южному полюсу $S$ магнита. Это соответствует правилу притяжения разноимённых полюсов. Расположение верное.
• Стрелка 2: Находится справа от северного полюса $N$ магнита. Её южный полюс $S$ направлен к северному полюсу $N$ магнита. Это соответствует правилу притяжения разноимённых полюсов. Расположение верное.
• Стрелка 1: Находится под углом вблизи северного полюса $N$. Её южный полюс $S$ ориентирован в сторону северного полюса $N$ магнита, что соответствует направлению линий магнитной индукции, выходящих из $N$. Расположение верное.
• Стрелка 3: Расположена над магнитом параллельно ему. В этой области линии магнитного поля направлены от северного полюса $N$ к южному полюсу $S$ (справа налево на рисунке). Следовательно, северный полюс $N$ стрелки должен быть направлен влево (к южному полюсу магнита), а южный полюс $S$ — вправо (к северному полюсу магнита). На рисунке же мы видим обратную картину: северный полюс стрелки 3 направлен в ту же сторону, что и северный полюс магнита. Это противоречит закону взаимодействия (одноимённые полюса $N$ и $N$ оказались бы рядом). Расположение неверное.

Таким образом, расположение стрелки под номером 3 не соответствует правилам взаимодействия с постоянным магнитом.

Ответ: 3

Источник: ФИПИ