На рисунке схематично воспроизведены опыты Фарадея. Использовались замкнутая на амперметр катушка и магнит, который выдвигали из катушки (полюсы магнита и направления его движения указаны на рисунке). Поясните возникновение тока в каждом из приведенных случаев.

1. Вокруг движущихся электрических зарядов существует

B. электрическое и магнитное поле.

2. Железные опилки в магнитном поле прямого тока располагаются… по силовым линиям

B. по замкнутым кривым, охватывающим проводник.

3. При ... силы тока действие магнитного поля катушки с током…

A. увеличении; усиливается.

4. Одноименные магнитные полюсы…, разноименные…

Б. отталкиваются; притягиваются.

5. Какой из приведенных ниже металлов сильнее притягивается магнитом?

Б. Железо.

6. Магнит удерживает стальной шарик (рис. 76). Что произойдет с шариком, если магнит замкнуть железным стержнем?

Б. Шарик упадет, так как магнитное поле (см рисунок 1-1) ослабнет.

7. Как направлены магнитные линии между полюсами магнита (рис. 1-2)?

От северного к южному. Южный полюс магнитной стрелки притягивается к В, следовательно ответ Б. От Б к А.

8. Какими магнитными полюсами образован спектр магнитного поля (1-3)?

А. Одноименными.

Магнитные линии разноименных полюсов начинались бы на одном полюсе и заканчивались на другом.

9. Постоянный магнит ломают пополам. Будут ли обладать магнитными свойствами концы А и Б в месте излома магнита (1-4)?

При этом каждая половина станет магнитом. Сохранившийся полюс останется тем же, а на месте разлома появится другой полюс.

B. Конец А станет южным магнитным полюсом, а Б — северным.

10. Какое явление используется в устройстве электродвигателей?

Б. Вращение рамки с током в магнитном поле.

1. Импульс момента силы, Mdt, действующий на вращательное тело, равен изменению его момента импульса dL:
                                                           Mdt = d(Jω)  или  Mdt = dL
Где:  Mdt – импульс момента силы (произведение момента силы М на промежуток времени dt)
Jdω = d(Jω) – изменение момента импульса тела,
Jω = L - момент импульса тела есть произведение момента инерции J на угловую скоростьω  ω, а d(Jω) есть dL.

2.  Кинематические характеристики   Вращение твердого тела, как целого характеризуется углом  φ, измеряющегося в угловых градусах или радианах, угловой скоростью  
                                       ω = dφ/dt  (измеряется в рад/с)
и угловым ускорением     
                                       ε = d²φ/dt²   (измеряется в рад/с²).  
При равномерном вращении (T оборотов в секунду),   Частота вращения — число оборотов тела в единицу времени:
                                                     f = 1/T = ω/2    
Период вращения — время одного полного оборота. Период вращения T и его частота f связаны соотношением    
                                                     T = 1/f
                                            
   Линейная скорость точки, находящейся на расстоянии R от оси вращения                                                       

Угловая скорость вращения тела
                                                    ω = f/Dt = 2/T          
                                                    
      Динамические характеристики   Свойства твердого тела при его вращении описываются моментом инерции твёрдого тела. Эта характеристика входит в дифференциальные уравнения, полученные из уравнений Гамильтона или Лагранжа. Кинетическую энергии вращения можно записать в виде:     
                                       E=
                                      
       В этой формуле момент инерции играет роль массы, а угловая скорость роль обычной скорости. Момент инерции выражает геометрическое распределение массы в теле и может быть найден из формулы:                       
                                           

        Момент инерции механической системы относительно неподвижной оси a («осевой момент инерции») — физическая величина Ja, равная сумме произведений масс всех n материальных точек системы на квадраты их расстояний до оси:
                                =∑

     где: mi — масса i-й точки, ri — расстояние от i-й точки до оси.   Осевой момент инерции тела Ja является мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси a подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении.

3.  Маятник представляет собой замкнутую систему.
Если маятник находится в крайней точке, его потенциальная энергия максимальна, а кинетическая равна нулю.
Как только маятник начинает двигаться, егопотенциальная энергия уменьшается, а кинетическая - увеличивается.
В нижней точке кинетическая энергия максимальна, а потенциальная - минимальна. После этого начинается обратный процесс. Накопленная кинетическая энергия двигает маятник вверх и увеличивает, тем самым потенциальную энергию маятника. Кинетическая энергия уменьшается, пока маятник снова не остановится уже в другой крайней точке.
Можно сказать, что в процессе движения маятника происходит переход потенциальной энергии в кинетическую и наоборот.

Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается постоянной.
     Или так: Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения и силами упругости, остается неизменной.
(Сумма кинетической и потенциальной энергии тел называется полной механической энергией)