Каминский А.М. Оригинальные качественные задачи. Магнетизм

1. Почему долларовая купюра в неоднородном магнитном поле отклоняется к одному из полюсов?

Краска долларовой купюры содержит соли железа.

2. Если поднести к плотницкому уровню магнит, то пузырек сдвинется. В какую сторону сдвинется пузырек и почему?

Уровень заполнен диамагнитной жидкостью, которая создает собственное магнитное поле противоположного направления, и она выталкивается из внешнего поля. Поэтому пузырек приближается к магниту.

3. Каким образом близко летящий самолет влияет на работу телевизора?

Сигнал, отраженный от самолета, попадает в телевизор чуть позже, чем прямой сигнал. На экране появляется изображение от прямого сигнала, а чуть правее – слабое изображение отраженного сигнала.

4. Имеются две одинаковые стальные спицы, из которых одна намагничена. Как узнать, какая из спиц намагничена, не пользуясь ничем, кроме самих спиц?

Одну из спиц поднести к середине другой.

5. Шарик из мягкого железа был помещен в слабое магнитное поле, а затем в сильное. При этом во втором случае на него действовала меньшая сила, чем в первом. Почему?

На шарике в магнитном поле образуются два полюса. В однородном поле равнодействующая сил равна нулю. Сильное поле близко к однородному, а слабое – более неоднородное. Поэтому в слабом магнитном поле равнодействующая сил больше, чем в сильном.

6. При сближении двух отталкивающихся магнитов возрастает потенциальная энергия системы. А куда исчезает энергия, расходуемая при сближении двух проводников с токами противоположных направлений?

При сближении этих проводников в контурах, которые они образуют со своими источниками тока, возникают индукционные токи, которые, по правилу Ленца, имеют то же направление, что и токи, создаваемые источниками тока. Увеличение тока приводит к большому выделению джоулевой теплоты.

7. Как с помощью телевизора определить полюса подковообразного немаркированного магнита?

К кинескопу, с телевизионной сеткой на экране, подносим магнит. Применяем правило левой руки: вытянутые пальцы левой руки должны быть направлены в экран, а большой палец – по направлению смещения центральной точки. Магнитные линии выходят из северного полюса магнита.

8. На нитке висит гвоздь и недалеко установлен магнит. Как, не касаясь ни гвоздя, ни магнита, привести гвоздь в движение (колебаться).

Нужно взять кусок жести и помещать его попеременно то между полюсом магнита и гвоздем, то над ними. Жесть представляет собой магнитный экран. Гвоздь начинает раскачиваться.

9. Можно ли считать индуктивность соленоида с железным сердечником постоянной величиной?

Индуктивность зависит от магнитной проницаемости сердечника, которая при различной силе тока одинакова.

10. Можно ли транспортировать раскаленные стальные болванки в цехе металлургического завода с помощью электромагнитного крана?

Можно, если их температура ниже точки Кюри (753 °С). В противном случае они потеряют свои ферромагнитные свойства и применять электромагниты нельзя.

11. В проводнике течет пульсирующий ток. Предложите способ разделения постоянной и переменной составляющих этого тока.

Если в цепь включить участок, состоящий из двух параллельных ветвей, из которых одна содержит катушку с большим индуктивным сопротивлением, а вторая – конденсатор большой емкости, то в индуктивной ветви будет течь постоянный, а в емкостной – переменный ток.