Выделение теплоты (35 баллов)

Поворот витка (26 баллов)

В однородном магнитном поле с напряженностью H =10⁵ А/м расположен плоский проволочный виток таким образом, что его плоскость перпендикулярна к силовым линиям. Виток замкнут на гальванометр. Полный заряд, протекший через гальванометр при повороте витка, равен Q =9,5⋅10⁻³ Кл, площадь витка S =10³ см², сопротивление витка R =2Ом. На какой угол повернули виток? Магнитная постоянная равна μ ₀=4 π ⋅10⁻⁷ Гн/м. Ответ приведите в градусах, округлив до десятков градусов.

Движение перемычки (27 баллов)

В однородное горизонтальное магнитное поле с индукцией B =4⋅10⁻² Тл помещена П-образная конструкция из толстых медных стержней, боковые стороны которой вертикальны. Плоскость конструкции перпендикулярна вектору B ¯. По стержням свободно и без нарушения контакта скользит сверху вниз тонкая медная перемычка (удельное сопротивление меди ρ =1.75⋅10⁻⁸ Ом⋅м, плотность меди ρ_Cu =8.8⋅10³ кг/м3). Какой максимальной скорости (в см/c) она достигнет? Сопротивлением всех частей, кроме перемычки пренебречь. Ответ округлить до целых.

ЭДС индукции в диске (36 баллов)

Металлический диск радиуса 10 см расположен в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости диска. Диск вращается с угловой скоростью 500 рад/с. Два скользящих контакта (один на оси диска, другой - на его окружности) соединены с резистором сопротивлением 10 Ом. Какая мощность выделится в резисторе, если индукция магнитного поля 0,5 Тл? Центробежный эффект считать несущественным. Ответ приведите в Вт, с точностью до сотых.

Запас энергии (21 балл)

В катушке индуктивности сила тока равномерно увеличивается от 0A до 20А за время Δ t =10 с. При этом в ней возникает ЭДС самоиндукции 40 В. Какова энергия магнитного поля катушки при силе тока в ней 10 А. Ответ приведите в килоджоулях.

Выделение теплоты (35 баллов)

В схеме, показанной на рисунке 6, ключ К достаточно долго был замкнут. Какое количество теплоты выделится в нити лампы после размыкания ключа? Емкость конденсатора C =5 мкФ, индуктивность катушки L =50 мГн, сопротивление нити лампочки можно считать постоянным и равным трети сопротивления резистора R =100 Ом, омическое сопротивление катушки и внутреннее сопротивление источника пренебрежимо малы. ЭДС источника E =80 В. Ответ выразить в мДж.