Лежавшее на горизонтальном столе металлическое кольцо повернули вокруг горизонтальной оси, направленной на север, на угол 90 градусов. Какой заряд при этом протек через кольцо? Вертикальная составляющая магнитного поля земли равно B, радиус кольца r, его сопротивление R.

Объяснение:

Магнитный поток:

Ф = B·S·cos α

При α₁ = 0:

Ф₁ = B·S

При α₂ = 90°:

Ф₂ = 0

Тогда:

ΔФ = B·S = B·π·r²

ЭДС индукции (по модулю):

ЭДС = ΔФ / Δt                     (1)

ЭДС = I·R = R·Δq/Δt            (2)

Приравниваем (2)  и  (1)

R·Δq/Δt  = ΔФ / Δt

R·Δq  = ΔФ

Окончательно:

Δq  = ΔФ / R = π·r²·B / R

заряд конденсатора    q = c * u , где с - емкость, u - напряжение на конденсаторе. 

q = 10^(-6) * 100 = 10^(-4)  кл.

по закону ома для участка цепи находим сопротивление лампочки: r = u/i = 4/0,25 = 16 ом. теперь используем закон ома для замкнутой цепи, содержащей э.д.с. : i = e/(r+r), где r - искомое внутреннее сопротивление батареи. отсюда r = (e - ir)/i = (4,5 - 4)/0,25 = 2 ом.