Условие
Республиканская олимпиада 2000 11 класс № 1- Крутильный маятник представляет собой легкий жесткий проводящий стержень, к концам которого прикреплены два одинаковых полых металлических шарика, подвешенный на длинной упругой проводящей нити. Маятник подвесили над верхним торцом вертикально расположенного соленоида с ферромагнитным сердечником. Обмотка соленоида сделана из медного провода, намотанного в один слой «виток к витку». Маятник подключили к источнику высоковольтного напряжения
, а обмотку соленоида через ключ к источнику постоянного напряжения . Оцените на какой максимальный угол повернется стержень маятника, если замкнуть ключ в цепи обмотки?
Параметры установки: удельное электрическое сопротивление меди; радиус обмотки , ее высота , диаметр провода , магнитная проницаемость сердечника , диаметры шариков маятника , масса шарика , период свободных крутильных колебаний маятника .
Индукция магнитного поля внутри сердечника длинного соленоида рассчитывается по формуле, где - плотность намотки (число витков на единицу длины, - сила тока в обмотке. Рекомендуем также воспользоваться формулой , где - скорость света.