$1.$

A. Zdanie jest PRAWDZIWE, ponieważ zgodnie z regułą Lenza indukowany prąd będzie zapobiegał zmianie pola magnetycznego. Magnes się oddala, więc indukowany prąd tworzy linie pola zgodne ze zwrotem tych pochodzących od magnesu. Ponieważ indukowane linie pola wchodzą do pierścienia od prawej, oznacza to, że z tej strony powstaje południowy biegun magnetyczny. W rezultacie magnes będzie przyciągany przez pierścień.

B. Zdanie jest PRAWDZIWE, ponieważ jeśli magnes się zbliża, to prąd musi płynąć w pierścieniu tak, aby wytworzyć pole magnetyczne o przeciwnym zwrocie do tego pochodzącego od magnesu, a gdy się oddala – o takim samym zwrocie.

C. Zdanie jest FAŁSZYWE, ponieważ jeśli magnes się nie porusza i generuje pole magnetyczne o stałej wartości, to - niezależnie od tego, jak silne jest to pole - nie dochodzi do zmiany strumienia magnetycznego przez powierzchnię pierścienia.

D. Zdanie jest PRAWDZIWE, ponieważ im szybciej oddala lub zbliża się magnes, tym szybciej zmienia się strumień magnetyczny.

 

$2.$

Naszym zadaniem w tym podpunkcie jest wyznaczenie zwrotu prądu indukowanego w pierścieniu. Zgodnie z regułą Lenza, indukowany prąd musi wytwarzać linie pola skierowane tak, aby przeciwdziałać zmianie pola magnetycznego. Ponieważ magnes się oddala, indukowane pole magnetyczne ma zwrot zgodny z pierwotnym polem. Stosując zasadę prawej dłoni, możemy wyznaczyć zwrot przepływu prądu w pierścieniu. Jeśli ustawimy prawą dłoń tak, aby zgięte palce wskazywały zwrot indukowanego pola magnetycznego, to wyprostowany kciuk wskaże zwrot indukowanego prądu.

 

$3.$

Komentarz nauczyciela - nie jest on częścią rozwiązania zadania! W tym zadaniu nie mamy informacji, które pozwolą dokładnie określić wartość ${\vec{B}}_2$, więc możemy dobrać ją dowolnie tak długo jak będzie mniejsza niż wartość ${\vec{B}}_1$ oraz będą miały ten sam zwrot.

Naszym celem jest narysowanie na diagramach wektorów związanych z poszczególnymi polami magnetycznymi z zachowaniem proporcji między nimi. Wiemy, że magnes w chwili $t_2$ znajdował się dalej od pętli niż w chwili $t_1$. Wartość indukcji magnetycznej pola zależy od odległości od źródła, więc wartość wektora musi być mniejsza. Zatem możemy uzupełnić diagram 2:

gdzie:

${\vec{B}}_2$ - wektor indukcji magnetycznej pola magnesu w chwili $t_2$.

Wektor zmiany indukcji jest dany wzorem:

$\Delta {\vec{B}}_{12}={\vec{B}}_2-{\vec{B}}_1$

gdzie:

$\Delta {\vec{B}}_{12}$ - wektor zmiany indukcji magnetycznej pola magnesu w chwili $t_1$ do $t_2$,

${\vec{B}}_1$ - wektor indukcji magnetycznej pola magnesu w chwili $t_1$.

Wartość powyższego wektora możemy obliczyć ze wzoru poniżej:

$\Delta B_{12}=B_2-B_1$

gdzie:

$\Delta B_{12}$ - wartość zmiany indukcji magnetycznej pola magnesu w chwili $t_1$ do $t_2$,

$B_1$ - wartość indukcji magnetycznej pola magnesu w chwili $t_1$,

$B_2$ - wartość indukcji magnetycznej pola magnesu w chwili $t_2$.

 Przyjęliśmy wartość wektora ${\vec{B}}_2$ na 3 kratki. Zgodnie z zadaniem wektor ${\vec{B}}_1$ ma wartość 7 kratek.  Podstawiając te wartości do powyższego wzoru otrzymujemy:

$\Delta B_{12}=3-7=-4$

Znak minus w otrzymanym równaniu oznacza przeciwny zwrot wektora niż wektory indukcji pola magnesu. 

Wiemy również, że wektor zmiany indukcji pola magnetycznego określa, jak zmienia się pole magnetyczne. Zgodnie z regułą Lenza indukowane pole magnetyczne będzie miało tę samą wartość, lecz przeciwny zwrot co ten wektor.

Korzystając z powyższych informacji: