Задача #300 ← →
Намагниченная железная стрелка, расположенная в горизонтальной плоскости, может свободно вращаться вокруг вертикальной оси. Стрелку поместили в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого направлен горизонтально вправо (см. рисунок). Выберите все верные утверждения из приведенного ниже списка.
-
Результирующая сила, действующая на стрелку со стороны магнитного поля, направлена горизонтально вправо.
-
Стрелка развернется так, что ее южный полюс будет показывать влево.
-
Свободные заряды в стрелке распределятся так, что в правой части стрелки возникнет отрицательный заряд.
-
Стрелка станет вращаться вокруг вертикальной оси по часовой стрелке (если смотреть сверху), причем вращение не прекратится, пока не убрать внешнее магнитное поле.
-
Результирующий момент сил, действующий на стрелку в первоначальный момент времени, отличен от нуля.
Ответ:
Решение
-
Неверно. Поскольку поле однородное, результирующая сила, действующая с его стороны на любой магнитный диполь, равна нулю. Магниты притягиваются (отталкиваются) друг к другу, поскольку их поле неоднородно.
-
Верно. Направление линий магнитной индукции выбирается сонаправлено с направлением, которое покажет магнитная стрелка своим северным полюсом.
-
Неверно. Перераспределения зарядов в магнитном поле не возникнет.
-
Неверно. Стрелка начнет вращение в указанном направлении, но в момент расположения в плоскости чертежа суммарный момент сил обратится в ноль. Возможны колебания относительно положения равновесия, затухающие из-за сопротивления воздуха и трения в оси.
-
Верно. Момент сил стремится развернуть стрелку в положение равновесия.
Ответ
15