Магнит или катушка
5/10В одном из двух одинаково длинных «чёрных ящиков» находится постоянный магнит, а в другом — длинная катушка из медной проволоки, подключённая к источнику постоянного тока (батарейке). Как, используя только эти «чёрные ящики», определить, в каком из них находится постоянный магнит? Нельзя заглядывать внутрь ящиков, разбирать и разрушать их.
▶Показать разборСкрыть разбор
ОтветПоднести один ящик концом к середине другого: конец ящика с катушкой притягивается к середине ящика с магнитом, а конец ящика с магнитом не притягивается к середине ящика с катушкой. (Другой способ — наблюдать за ящиками: ящик с катушкой нагревается.)
РешениеЕсли поднести к «чёрному ящику» сбоку внешний магнит, то намагниченность постоянного магнита изменится, и он будет притягиваться к внешнему магниту; катушка, сделанная из медной проволоки, притягиваться к внешнему магниту не будет (медь — немагнитный материал). В качестве внешнего магнита можно использовать второй «чёрный ящик». Следовательно, конец «чёрного ящика» с катушкой будет притягиваться к середине «чёрного ящика» с постоянным магнитом, а конец «чёрного ящика» с постоянным магнитом не будет притягиваться к середине «чёрного ящика» с катушкой.
Другой способ заключается в наблюдении за ящиками в течение длительного времени: «чёрный ящик» с катушкой будет нагреваться, что можно заметить на ощупь; кроме того, со временем ток через катушку и создаваемое им магнитное поле станут меньше из-за разрядки батарейки.
Похожие задачи
- Четыре провода с током МОШ 2013/14, 11 кл.
- Трио Био-Савар-Лаплас СПбГУ 2013/14, 11 кл.
- Вращающееся поле четырёх соленоидов ИОШ 2017/18, 11 кл.
- Магнитное vs электрическое Савченко, №9.2.1
- Движущаяся нить Савченко, №9.2.2
- Поле прямого тока Савченко, №9.2.3