Положения равновесия - плоскость рамки перпендикулярна вектору Вм индукции поля магнита. Когда направление вектора В1 магнитного поля, создаваемого током, совпадает с направлением вектора Вм, равновесие устойчиво; когда эти направления противоположны - неустойчиво.


...пробкой, если поднести к ней сильный прямой магнит?
Пробка будет повертываться так, чтобы плоскость витка расположилась перпендикулярно к оси магнита, и приближаться к магниту.


Соленоид притянется к магниту, наденется на магнит и остановится на нейтральной линии магнита. При этом направление линий магнитной индукции поля тока будет совпадать с направлением линий магнитной индукции внутри магнита.


...по соленоиду достаточно сильный ток, то снаряд втянется внутрь соленоида, пролетит сквозь него и вылетит с довольно значительной скоростью. В какой момент нужно выключить ток, чтобы снаряд вылетел из соленоида с наибольшей скоростью? Каково будет движение снаряда, если ток останется включенным все время?
Ток нужно выключить в момент, когда снаряд приобрел максимальную скорость, т. е. тогда, когда он находится в области однородного поля, где сила, действующая на него, равна нулю. Если ток останется включенным все время, то у второго конца катушки снаряд попадет в область, где поле слабеет, так как действующие на него силы всегда стремятся втягивать его в область наибольшей индукции поля, здесь снаряд будет тормозиться, скорость его обратится в некоторой точке в нуль, и затем он начнет двигаться в обратную сторону.


Объемный электрический заряд в проводнике с электрическим током равен нулю (число электронов и число положительных ионов одинаково). Действуют лишь магнитные силы, которые при одинаковом направлении токов притягивают проводники один к другому. В катодных же пучках (поток электронов) объемный электрический заряд не равен нулю. Силы взаимодействия электрических полей между пучками вследствие одноименности их зарядов будут силами отталкивания. Магнитные же поля катодных лучей слишком слабы и не могут противодействовать силе электрического взаимодействия.


В первом случае поплавок немного всплывет, так как провода АВ и CD будут притягиваться друг к другу. Во втором случае провода оттолкнутся, поплавок повернется на 180° и притянется к проводу CD.


Диаметрально противоположные элементы проводника, в которых текут токи в противоположных направлениях, отталкиваются друг от друга.


...в обоих контурах?
в) Как поднести магнит к первому контуру, чтобы подать то же самое действие?

Во всех случаях контуры располагаются так, чтобы линии магнитной индукции одного контура совпадали по направлению с линиями магнитной индукции другого.


F=0. Линии индукции магнитного поля тока I2 представляют собой концентрические окружности. Ток I1 проходит вдоль одной из таких линий. Поэтому магнитное поле на ток I1 действовать не будет. Все элементы провода с током I2 также всюду совпадают по направлению с осевой линией индукции магнитного поля, создаваемого током I1. На ток I2 также не будут действовать никакие силы со стороны магнитного поля.


Катушка В оттолкнется, повернется на 180°, притянется к катушке А и наденется на нее. При перемене направления одного из токов катушка В сразу наденется на катушку А.


...По какой траектории будут двигаться частицы в таком магнитном поле?
По окружности, так как действующая на частицы сила постоянна и в каждой точке траектории перпендикулярна к скорости.


Нулю, так как сила, действующая на электрон, все время перпендикулярна к его перемещению.


Движение стального стержня (если он не обладает остаточным магнетизмом) на положение кольца не влияет. При движении магнита в кольце по правилу Ленца возникает индукционный ток, поле которого препятствует перемещению магнита. Магнит в свою очередь с такой же силой действует на кольцо, и оно отклоняется от вертикального положения в ту сторону, в которую движется магнит.


...кольцо быстро останавливается. Объясните причину быстрого торможения кольца.
При колебаниях кольца в магнитном поле в нем наводятся токи всегда такого направления, что они своим магнитным полем препятствуют его движению.


...(не выпуская его из рук), то алюминиевое кольцо будет подниматься. Почему?
Сближение колец происходит потому, что в них наводятся индукционные токи одинакового направления.