Магнитное поле. Электромагнитная индукция

ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦ · 3 БАЛЛА

1. Траектория протона в поле Юпитера

Заполните пропуски в формулах, описывающих движение протона в магнитном поле.

При влёте протона в однородное магнитное поле под углом $\alpha$ к вектору магнитной индукции $\vec{B}$, он движется по спирали. Радиус витка определяется выражением $R=$ , а шаг витка спирали зависит от параллельной составляющей скорости и равен $h=$ .

ЭДС ИНДУКЦИИ · 4 БАЛЛА

2. Электродинамическая тросовая система

Орбитальная станция выпускает проводящий трос длиной $L=20$ км, движущийся перпендикулярно линиям индукции магнитного поля Земли ($B=50$ мкТл) со скоростью $v=7.5$ км/с. Рассчитайте разность потенциалов на концах троса. Ответ дайте в вольтах.

ПРАВИЛО ЛЕНЦА · 2 БАЛЛА

3. Торможение зонда в плазме

Исследовательский зонд с короткозамкнутым сверхпроводящим контуром влетает в область усиления магнитного поля газового гиганта. Что произойдёт с его кинетической энергией?

• Энергия уменьшится из-за возникновения индукционных токов, создающих силу, препятствующую движению.
• Энергия увеличится, так как магнитное поле совершает работу над контуром.
• Энергия не изменится, так как магнитное поле не совершает работы над движущимися зарядами.
• Энергия будет периодически изменяться по гармоническому закону.

СИЛА АМПЕРА · 3 БАЛЛА

4. Лунный рельсотрон

Заполните пропуски в описании работы электромагнитного ускорителя масс.

Сила, ускоряющая снаряд массой $m$ в рельсотроне, является силой Ампера и рассчитывается как $F=$ . Если ток в системе увеличить в 3 раза, то при неизменной геометрии рельсов ускорение снаряда увеличится в раз(а).

САМОИНДУКЦИЯ · 4 БАЛЛА

5. Энергия магнитной ловушки

В системе удержания плазмы ток в катушке индуктивностью $L=0.4$ Гн равномерно убывает с $I_1=50$ А до нуля за промежуток времени $\Delta t=0.02$ с. Определите среднее значение ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке. Ответ дайте в вольтах.