Модуль 3. Электричество и магнетизм

Закон Кулона где Q1 и Q2 — величины точечных зарядов,          e0 — электрическая постоянная,           e — диэлектрическая проницаемость cреды,           r — расстояние между зарядами. Напряженность электрического поля Напряженность поля: точечного заряда бесконечно длинной заряженной нити равномерно заряженной бесконечной            плоскости между двумя разноименно заряжен- ными бесконечными плоскостями где t — линейная плотность заряда, s — поверхностная плотность заряда,   r — расстояние до источника поля. Электрическое смещение Работа перемещения заряда в электрическом поле где j1 и j2 — электрические потенциалы начального и конечного положения заряда. Потенциал поля точечного заряда   Связь между потенциалом и напряжен-ностью Сила притяжения между двумя разноименно заряженными обкладками конденсатора где S — площадь пластин. Электроемкость: уединенного проводника плоского конденсатора слоистого конденсатора где d — расстояние между пластинами конденсатора, d1 — толщина i-го слоя диэлектрика, ei — его диэлектрическая     проницаемость. Электроемкость батареи конденсаторов, соединенных параллельно последовательно Энергия поля: заряженного проводника заряженного конденсатора где V — объем конденсатора. Объемная плотность энергии электри-ческого поля Сила Лоренца  где v — скорость заряда q,    В — индукция магнитного поля. Сила Ампера где I — сила тока в проводнике, dl — элемент длины проводника. Магнитный момент контура с током где S — площадь контура. Механический момент, действующий на контур с током в магнитном поле Закон Био-Савара-Лапласа где m0 — магнитная постоянная,   m — магнитная проницаемость среды. Магнитная индукция: в центре кругового тока поля бесконечно длинного прямолинейного   тока поля, созданного отрезком прямолинейного   проводника  с током поля внутри бесконечно длинного соленоида где R — радиус кругового тока,      r — кратчайшее расстояние до оси             проводника,     п — число витков на единицу длины                  соленоида,  a1 и a2 — углы между отрезком проводника и линией, соединяющей концы отрезка с точкой поля. Сила взаимодействия двух прямолинейных бесконечно длинных параллельных токов на единицу их длины где r — расстояние между токами I1 и I2.   Работа по перемещению контура с током в магнитном поле  где Ф — магнитный поток через поверхность контура. Магнитный поток однородного магнитного поля через площадку S где α — угол между вектором В и нормалью к площадке.    Закон электромагнитной индукции где N — число витков контура.   Потокосцепление контура с током где L — индуктивность контура.   Электродвижущая сила самоиндукции   Индуктивность соленоида где V — объем соленоида   п — число витков на единицу длины            соленоида Энергия магнитного поля соленоида   Объемная плотность энергии магнитного поля

F = ,   E= . E = ; E = ; E = ; E = , D = e 0 eE. A = q     . El = - .   F = ,     C = ; C = ; C = ,   C = SCi;   .     Wэ = ; Wэ =   wэ =   F = qE + qv´ B,   dF = I dl ´ B, pm = IS,   M = p m ´ B dB = ,   B = ,   B = ;   В =   ( cos a 1 — cos a 2 ),     B = m o m nI,     F = ,   A = I D Ф ,   Ф = В S cos α,   ei = —N , y = LI,     es = — L ,   L = m o m n2V,     Wм = . wм = .

Модуль 4.Оптика

	Длина волны где Т — период волны.   Скорость распространения электромагнитной волны где с — скорость света в вакууме, e — диэлектрическая проницаемость cреды, m — магнитная проницаемость. Оптическая длина пути в оптически однородной среде где s — геометрическая длина пути световой волны, п — показатель преломления среды.   Оптическая разность хода где L1 и L2 — оптические пути двух световых волн.     Условие интерференционного   максимума и интерференционного минимума где l0 — длина световой волны в    вакууме. Ширина интерференционных полос в опыте Юнга где d — расстояние между когерентными источниками света, l — расстояние от источников до экрана. Оптическая разность хода в тонких пленках: в проходящем свете в отраженном свете где d — толщина пленки, n — показатель преломления              пленки, i — угол падения света.   Направление дифракционных максимумов от одной щели и дифракционных минимумов где а — ширина щели. Направление главных максимумов дифракционной решетки где с — постоянная дифракционной решетки. Разрешающая способность дифракционной решетки где Dl — минимальная разность длин волн двух спектральных     линий, разрешаемых     решеткой, т — порядок спектра, N — общее число щелей решетки. Формула Вульфа -Брэгга где d — расстояние между атомными плоскостями кристалла, qт — угол скольжения рентгеновских лучей. Степень поляризации где Iтах и Imin — максимальная и    минимальная интенсивность     света. Закон Брюстера где i0 — угол Брюстера, п1 и п2 — показатели преломления первой и второй среды. Закон Малюса где I0 и I — интенсивность    плоскополяризованного      света, падающего и           прошедшего через     поляризатор, α— угол между плоскостью    поляризации падающего    света и главной плоскостью      поляризатора.  Угол поворота плоскости    поляризации света  в кристаллах и чистых жидкостях  в растворах где j0 — постоянная вращения, [j0] — удельная постоянная             вращения,    с — концентрация оптически                        активного вещества в           растворе,    l — расстояние, пройденное          светом в оптически активном          веществе. Закон Стефана-Больцмана где R — энергетическая светимость         черного тела, Т — термодинамическая         температура тела, s — постоянная Стефана-          Больцмана. Закон смещения Вина где lmax — длина волны, на которую           приходится максимум        энергии излучения черного          тела, b — постоянная Вина. Давление света при нормальном падении на поверхность где I — интенсивность света,  r — коэффициент отражения,  w — объемная плотность энергии  излучения. Энергия фотона где h — постоянная Планка,  n — частота света.   Уравнение Энштейна для внешнего фотоэффекта где А — работа выхода электронов из  металла, Тmax — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов. Комптоновская длина волны частицы где т0 — масса покоя частицы, Е0 — энергия покоя частицы. Изменение длины волны рентгеновского излучения при эффекте Комптона где l и l’ — длины  волны падающего     и рассеянного излучения,   q— угол рассеяния.   Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра		l = υT,     υ= ,     L = ns,     D = L2 - L1,     D = ± тlo, т = 0,1,2,...;   D = ± (2т -1) lо/2, т = 1, 2,....,     Dх = ,   D = 2 d D = 2 d ,   j0 = 0, а sin jт = ±(2т + 1)l/2 т = 1, 2, ...; а sin jт = ±тl, т = 1, 2, ...,     с sin jт = ± т l, т = 0, 1, 2, ...,     R = = т N,   2 d sin qт = тl, т = 1, 2, ...,   p = ,   tg i 0 = ,   I = Io cos2a , j = j 0 l;   j = [ j 0 ]cl,         lmax = ,     p = (1 + r) = w (1 + r),   e = hν = ,   e = A + Tmax,   lc = ,   Dl = l' - l = lc(1 - cosq) = 2lc sin2(q/2).
Длина волны де Бройля где h — постоянная Планка,             р — импульс частицы. Соотношение неопределенностей      Гейзенберга:   для координаты и импульса где D x — неопределенность           координаты частицы,         Dрх — неопределенность проекции  импульса частицы на соответствующую координатную ось; для энергии и времени где DЕ — неопределенность энергии частицы в некотором              состоянии,   Dt — время нахождения частицы в            этом состоянии. Энергия частицы в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме где m — масса частицы, l - ширина ямы. Сериальная формула спектра водородоподобных атомов где l —  длина волны спектральной           линии, R — постоянная Ридберга,  Z — порядковый номер элемента,              n= 1, 2, 3, ...,   k = n + 1, n + 2, .... .   Спектральные линии характеристи-ческого рентгеновского излучения где  a — постоянная экранирования. Дефект массы ядра где тр — масса протона, т n — масса нейтрона, тн — масса атома Н, та и тя — масса атома и его                  ядра . Z и А — зарядовое и массовое числа. . Энергия связи ядра где с — скорость света в вакууме.   Удельная энергия связи Закон радиоактивного распада где N0 — начальное число             радиоактивных ядер в            момент времени t =0, N — число нераспавшихся           радиоактивных ядер в момент             времени t, l — постоянная радиоактивного          распада. Активность радиоактивного вещества Закон поглощения гамма-излучения веществом где I0 — интенсивность гамма-             излучения на входе в       поглощающий слой вещества, I — интенсивность гамма-излучения        после прохождения        поглощающего слоя вещества         толщиной х, m — линейный коэффициент          поглощения. Энергия ядерной реакции где т1 и т2 — массы покоя частиц,      вступающих в реакцию,  — сумма масс покоя       частиц, образовавшихся       в результате реакции.		l= ,   D x × D pх ≥ ,     D E × D t  ≥ ,   Еп = ,   ,   ,     Dт = Zmp + (A - Z)mn - тя = =Zmн + (А - Z)mn - та,   Есв = с2Dт,   eсв = .     N = N0 exp (-lt),     A = - .   I = I0 exp ( - m x),     Q = c2 (m1 + m2 - å ),

КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

1. Под действием какой силы при прямолинейном движении тела изменение его координаты со временем происходит по закону х = 10+5t-10t²? Масса тела 2кг.

2. Найти закон движения тела массой 1кг под действием постоянной силы 10Н, если в момент t = 0 тело покоилось в начале координат (х = 0).

3. Найти закон движения тела массой 1кг под действием постоянной силы 1Н, если в момент t = 0 начальная координата х = 0 и υ₀= 5м/с.

4. Найти закон движения тела массой 1кг под действием постоянной силы 2Н, если в момент t = 0 имеем х₀ = 1 и υ₀ = 2м/с.

5. Тело массой 2кг движется с ускорением, изменяющимся по закону а = 5t - 10. Определить силу, действующую на тело через 5с после начала движения, и скорость в конце пятой секунды.

6. Сплошной шар массой 1кг и радиусом 5см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Закон вращения шара выражается уравнением j = 10 + 5t - 2t². В точке, наиболее удаленной от оси вращения, на шар действует сила, касательная к поверхности. Определить эту силу и тормозящий момент.

7. Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны 100м. Закон движения автомобиля выражается уравнением S = 100+10t-0,5t². Найти скорость автомобиля, его тангенциальное, нормальное и полное ускорение в конце пятой секунды.

8. Материальная точка движется по окружности, радиус которой 20м. Зависимость пути, пройденного точкой, от времени выражается уравнением: s = t³+4t²-t+8. Определить пройденный путь, угловую скорость и угловое ускорение точки через 3с после начала ее движения.

9. Материальная точка движется по окружности радиуса 1м согласно уравнению s = 8t-0,2t³. Найти скорость, тангенциальное, нормальное и полное ускорение в момент времени 3с.

10.  Тело вращается равноускоренно с начальной угловой скоростью 5с^-1 и угловым ускорением 1с^-2. Сколько оборотов сделает тело за 10с?

11. Сплошной цилиндр массой 0,1 кг катится без скольжения с постоянной скоростью 4м/с. Определить кинетическую энергию цилиндра, время до его остановки, если на него действует сила трения 0,1Н.

12. Сплошной шар скатывается по наклонной плоскости, длина которой 1м и угол наклона 30°. Определить скорость шара в конце наклонной плоскости. Трение шара о плоскость не учитывать.

13. Полый цилиндр массой 1кг катится по горизонтальной поверхности со скоростью 10м/с. Определить силу, которую необходимо приложить к цилиндру, чтобы остановить его на пути 2м.

14. Маховик, имеющий форму диска массой 10кг и радиусом 0,1м, был раскручен до частоты 120мин^-1. Под действием силы трения диск остановился через 10с. Найти момент силы трения, считая его постоянным.

15. Обруч и диск скатываются с наклонной плоскости, составляющей угол 30° с горизонтом. Чему равны их ускорения в конце спуска? Силой трения пренебречь.

16. С покоящимся шаром массой 2кг сталкивается такой же шар, движущийся со скоростью 1м/с. Вычислить работу, совершенную вследствие деформации при прямом центральном неупругом ударе.

17. Масса снаряда 10кг, масса ствола орудия 500кг. При выстреле снаряд получает кинетическую энергию 1,5·10⁶Дж. Какую кинетическую энергию получает ствол орудия вследствие отдачи?

18. Конькобежец массой 60кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении камень массой 2кг со скоростью 10м/с. На какое расстояние откатится при этом конькобежец, если коэффициент трения коньков о лед 0,02.

19. Молекула водорода, двигающаяся со скоростью 400м/с, подлетает к стенке сосуда под углом 60° и упруго ударяется о нее. Определить импульс, полученный стенкой. Принять массу молекул равной 3·10^-27кг.

20. Стальной шарик массой 50 г упал с высоты 1м на большую плиту, передав ее импульс силы, равный 0,27Н· с. Определить количество теплоты, выделившейся при ударе, и высоту, на которую поднимется шарик.

21. С какой скоростью движется электрон, если его кинетическая энергия 1,02МэВ? Определить импульс электрона.

22. Кинетическая энергия частицы оказалась равной ее энергии покоя. Какова скорость этой частицы?

23. Масса движущегося протона 2,5·10^{-27 кг}. Найти скорость и кинетическую энергию протона.

24. Протон прошел ускоряющую разность потенциалов в 200 MB. Во сколько раз его релятивистская масса больше массы покоя? Чему равна скорость протона?

25. Определить скорость электрона, если его релятивистская масса в три раза больше массы покоя. Вычислить кинетическую и полную энергию электрона.

26. Вычислить скорость, полную и кинетическую энергию протона при условии, что его масса движения равна массе покоя a-частицы.

27. Найти импульс, полную и кинетическую энергию электрона, движущегося со скоростью  равной 0,7 скорости света в вакууме.

28. Протон и a-частица проходят одинаковую ускоряющую разность потенциалов, после чего масса протона составила половину массы покоя a-частицы. Определить разность потенциалов.

29. Найти импульс, полную и кинетическую энергию нейтрона, движущегося со скоростью 0,6 скорости света в вакууме.

 30. Во сколько раз масса движущегося дейтрона больше массы движущегося электрона, если их скорости соответственно равны 0,6 и 0,9  скорости света в вакууме.  Чему равны их кинетические энергии?

31. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения всех   молекул, содержащихся в 0,20г водорода при температуре 27°С.

32. Давление идеального газа 10мПа, концентрация молекул 8·10¹⁰ см^-3. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы и температуру газа.

33. Определить среднее значение полной кинетической энергии одной молекулы аргона и водяного пара при температуре 500К.

34. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа равна 15·10^-21Дж. Концентрация молекул равна 9·10см^-3. Определить давление газа.

35. В баллоне емкостью 50 л находится сжатый водород при 27 °С. После того, как часть воздуха выпустили, давление понизилось на 1×10⁵Па. Определить массу выпущенного водорода. Процесс считать изотермическим.

36. В сосуде, имеющем форму шара, радиус которого 0,1м, находится 56г азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки выдерживают давление 5×10⁵ Па?

37. При температуре 300К и давлении 1,2·10⁵Па плотность смеси водорода и азота 1кг/м³. Определить молярную массу смеси.

38. В баллоне емкостью 0,8м³ находится 2кг водорода и 2,9кг азота. Определить давление смеси, если температура окружающей среды 27°С.

39. До какой температуры можно нагреть запаянный сосуд, содержащий 36г воды, чтобы он не разорвался, если известно, что стенки сосуда выдерживают давление 5×10⁶ Па. Объем сосуда 0,5л,

40.При температуре 27°С и давлении 10⁶ Па плотность смеси кислорода и азота 15 г/дм³. Определить молярную массу смеси.

41. Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить аргону массой 400г, чтобы нагреть его на 100К: а) при постоянном объеме, б) при постоянном давлении.

42. Во сколько раз увеличится объем 2молей кислорода при изотермическом расширении при температуре 300К, если при этом газу сообщили 4кДж теплоты.

43. Какое количество теплоты нужно сообщить 2молям воздуха, чтобы он совершил работу в 1000Дж: а) при изотермическом процессе; б) при изобарическом процессе.

44. Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении 28г азота, если его объем увеличился в два раза. Начальная температура азота 27°С.

45. Кислород, занимающий объем 10л и находящийся под давлением 2×10⁵Па, адиабатно сжат до объема 2л. Найти работу сжатия и изменение внутренней энергии кислорода.

46. Определить количество теплоты, сообщенное 88г углекислого газа, если он был изобарически нагрет от 300К до 350К. Какую работу при этом может совершить газ и как изменилась его внутренняя энергия?

47. При каком процессе выгоднее производить расширение воздуха: изобарическом или изотермическом, если объем увеличивается в пять раз. Начальная температура газа в обоих случаях одинаковая.

48. При каком процессе выгоднее производить нагревание 2молей аргона на 100К: а) изобарическом; б) изохорическом..

49. Азоту массой 20г при изобарическом нагревании сообщили 3116Дж теплоты. Как изменилась температура и внутренняя энергия газа?

50. При изотермическом расширении одного моля водорода была затрачена теплота 4кДж, при этом объем водорода увеличился в пять раз. При какой температуре протекал процесс? Чему равно изменение внутренней энергии газа, какую работу совершил газ?

51.Определить изменение энтропии 14 г азота при изобарном нагревании eгo    oт 27°C дo 127°C.

52.Как изменится энтропия 2молей углекислого газа при изотермическом расширении, если объем газа увеличивается в четыре раза.

53.Совершая цикл Карно, газ отдал холодильнику 25% теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру холодильника, если температура нагревателя 400К.

54.Тепловая машина работает по циклу Карно, к.п.д. которого 0,4. Каков будет к.п.д. этой машины, если она будет совершать тот же цикл в обратном направлении?

55. Холодильная машина работает по обратному циклу Карно, к.п.д. которого 400%. Каков будет к.п.д. этой машины, если она работает по прямому циклу Карно.

56.При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу 1000Дж. Температура нагревателя 500К, температура холодильника 300К. Определить количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя.

57. Найти изменение энтропии при нагревании 2кг воды от 0 до 100°С и последующем превращении ее в пар при той же температуре.

58. Найти изменение энтропии при плавлении 2кг свинца и дальнейшем его охлаждении от 327 до 0°С.

59. Определить изменение энтропии, происходящее при смешивании 2кг воды, находящихся при температуре 300 К, и 4кг воды при температуре 370К.

60. Лед массой 1кг, находящийся при температуре 0°С, нагревают до температуры 57°С. Определить изменение энтропии.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2

1. В вершинах квадрата со стороной 0,1м расположены равные одноименные заряды. Потенциал создаваемого ими поля в центре квадрата равен 500В. Определить заряд.

2. В вершинах квадрата со стороной 0,5м расположены заряды одинаковой величины. В случае, когда два соседних заряда положительные, а два других - отрицательные, напряженность поля в центре квадрата равна 144 В/м. Определить заряд.

3. В вершинах квадрата со стороной 0,1м помещены заряды по 0,1нКл. Определить напряженность и потенциал поля в центре квадрата, если один из зарядов отличается по знаку от остальных.

4. Пространство между двумя параллельными бесконечными плоскостями с поверхностной плоскостью зарядов +5·10^-8 и - 9·10^-8Кл/м² заполнено стеклом. Определить напряженность поля: а) между плоскостями; б) вне плоскостей.

5. На расстоянии 8 см друг от друга в воздухе находятся два заряда по 1 нКл. Определить напряженность и потенциал поля в точке, находящейся на расстоянии 5см от зарядов.

6. Две параллельные плоскости одноименно заряжены с поверхностной плотностью зарядов 2 и 4нКл/м². Определить напряженность поля: а) между плоскостями; б) вне плоскостей.

7. Если в центр квадрата, в вершинах которого находятся заряды по + 2 нКл, поместить отрицательный заряд, то результирующая сила, действующая на каждый заряд, будет равна нулю. Вычислить числовое значение отрицательного заряда.

8. Заряды по 1 нКл помещены в вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,2м. Равнодействующая сил, действующих на четвертый заряд, помещенный на середине одной из сторон треугольника, равна 0,6мкН. Определить величину этого заряда, напряженность и потенциал поля в точке его расположения.

9. Два шарика массой по 0,2 г подвешены в общей точке на нитях длиной 0,5м. Шарикам сообщили заряд и нити разошлись на угол 90°. Определить напряженность и потенциал поля в точке подвеса шарика.

10. Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии 0,1м друг от друга. Напряженность поля в точке, удаленной на расстоянии 0,06м от одного и 0,08 м от другого заряда, равна 10кВ/м. Определить потенциал поля в этой точке и величины зарядов.

11. Плотность тока в никелиновом проводнике длиной 25м      равна                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               1 МА/м². Определить разность потенциалов на концах проводника.

12. Определить плотность тока, текущего по проводнику длиной 5 м, если на концах его поддерживается разность потенциалов 2В. Удельное сопротивление материала 2мкОм· м.

13. Напряжение на концах проводника сопротивлением 5Ом за 0,5с равномерно возрастает от 0 до 20В. Какой заряд проходит через проводник за это время?

14. Температура вольфрамовой нити электролампы 2000°С, диаметр - 0,02 мм, сила тока в ней 4А. Определить напряженность поля в нити.

15. На концах никелинового проводника длиной 5м поддерживается разность потенциалов 12В. Определить плотность тока в проводнике, если его температура 540°С.

16. Внутреннее сопротивление аккумулятора 1Ом. При силе тока 2А его к.п.д. равен 0,8. Определить электродвижущую силу аккумулятора.

17. Определить электродвижущую силу аккумуляторной батареи, ток короткого замыкания которой 10А, если при подключении к ней резистора сопротивлением 2Ом сила тока в цепи равна 1А.

18. Электродвижущая сила аккумулятора автомобиля 12В. При силе тока 3 А его к.п.д. равен 0,8. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора.

19. К источнику тока подключают один раз резистор сопротивлением 1Ом, другой раз - 4Ом. В обоих случаях на резисторах за одно и тоже время выделяется одинаковое количество теплоты. Определить внутреннее сопротивление источника тока.

20. Два одинаковых источника тока соединены в одном случае последовательно, а в другом – параллельно, и замкнуты на внешнее сопротивление 1Ом. При каком внутреннем сопротивлении источника сила тока во внешней цепи будет в обоих случаях одинаковой?

21. Перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля индукцией 0,3Тл движется проводник длиной 15см со скоростью 10м/с, перпендикулярной проводнику. Определить ЭДС, индуцируемую в проводнике.

22. Перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля индукцией 0,1мТл по двум параллельным проводникам движется без трения перемычка длиной 20см. При замыкании цепи, содержащей эту перемычку, в ней идет ток 0,01А. Определить скорость движения перемычки. Сопротивление цепи 0,1Ом.

23. В плоскости, перпендикулярной однородному магнитному полю напряженностью 2·10⁵ А/м, вращается стержень длиной 0,4 м относительно оси, проходящей через его середину. В стержне индуцируется электродвижущая сила, равная 0,2В. Определить угловую скорость стержня.

24. Сила тока в соленоиде равномерно возрастает от 0 до 10А за 1мин, при этом соленоид накапливает энергию 20Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде?

25. Однослойный соленоид без сердечника длиной 20см и диаметром 4 см имеет плотную намотку медным проводом диаметром 0,1 мм. За 0,1с сила тока в нем равномерно убывает с 5А до 0. Определить электродвижущую силу самоиндукции в соленоиде.

26. Чему равна объемная плотность энергии магнитного поля в соленоиде без сердечника, имеющего плотную однослойную намотку проводом диаметром 0,2мм, если по нему течет ток величины 0,1А?

27. По соленоиду длиной 0,25м, имеющему число витков 500, течет ток 1А. Площадь поперечного сечения 15см² В соленоид вставлен железный сердечник. Найти энергию магнитного поля соленоида. Зависимость       В = f (H) для сердечника приведена на рисунке.

28. Однородное магнитное поле, объемная плотность энергии которого           0,4 Дж/м³, действует на проводник, расположенный перпендикулярно линиям индукции, силой 0,1 мН на 1см его длины. Определить силу тока в проводнике.

 

                          

 

29. По обмотке соленоида с параметрами: число витков - 1000, длина - 0,5 м, диаметр - 4 см, течет ток 0,5 А. Зависимость В = f (H) для сердечника приведена на рисунке. Определить потокосцепление, энергию и объемную плотность энергии соленоида.

30. Обмотка соленоида имеет сопротивление 10Ом. Какова его индуктивность, если при прохождении тока за 0,05с в нем выделяется количество теплоты, эквивалентное энергии магнитного поля соленоида?

31. Расстояние между двумя когерентными источниками 0,9мм, а расстояние от источников до экрана 1,5м. Источники испускают монохроматический свет с длиной волны 0,6мкм. Определить число интерференционных полос, приходящихся на 1см экрана.

32. В опыте Юнга одна из щелей перекрывалась прозрачной пластинкой толщиной 11мкм, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, первоначально занятое десятой светлой полосой. Найти показатель преломления пластины, если длина волны света равна 0,55мкм.

33. На мыльную пленку падает белый свет под углом 45°. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в зеленый цвет (λ = 0,54мкм)? Показатель преломления мыльной воды 1,33.

34. На пленку из глицерина толщиной 0,25мкм падает белый свет. Каким будет казаться цвет пленки в отраженном свете, если угол падения лучей    равен 60°?

35. Для устранения отражения света на поверхность стеклянной линзы наносится пленка вещества с показателем преломления 1,3 меньшим, чем у стекла. При какой наименьшей толщине этой пленки отражение света с длиной волны 0,48мкм не будет наблюдаться, если угол падения лучей 30°?   

36. Параллельный пучок света от монохроматического источника (λ = 0,5мкм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром 1мм. Темным или светлым будет центр дифракционной картины на экране, находящемся на расстоянии 0,5м от диафрагмы?

37. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 0,8м от точечного источника монохроматического света (λ = 0,625мкм). Посередине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком наименьшем диаметре отверстия центр дифракционной картины будет темным?

38. На щель шириной 0,3мм падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 0,45мкм. Найти ширину центрального дифракционного максимума на экране, удаленном от щели  на 1м.

39. На узкую щель нормально падает плоская монохроматическая световая волна (λ = 0,7мкм). Чему равна ширина щели, если первый дифракционный максимум наблюдается под углом, равным 1°?

40. Постоянная дифракционной решетки равна 5мкм. Определить наибольший порядок спектра, общее число главных максимумов в дифракционной картине и угол дифракции в спектре четвертого порядка при нормальном падении монохроматического света с длиной волны 0,625мкм.

41. Давление света, нормально падающего на поверхность, равно 2мкПа. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности, если длина волны света равна 0,45мкм, а коэффициент отражения 0,5.

42. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из вольфрамового электрода, освещаемого ультрафиолетовым светом с длиной волны 0,2мкм.

43. Катод вакуумного фотоэлемента освещается светом с длиной волны           0,38мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов, равной 1,4В. Найти работу выхода электронов из катода.

44. Цинковый электрод освещается монохроматическим светом. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,4В. Вычислить длину волны света, применяющегося при освещении.

45. Красной границе фотоэффекта соответствует длина волны 0,332мкм. Найти длину монохроматической световой волны, падающей на электрод, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов,   равной 0,4В.

46. Найти величину задерживающей разности потенциалов для фотоэлектронов, испускаемых при освещении цезиевого электрода ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 0,3мкм.

47. В результате комптоновского рассеяния на свободном электроне длина волны гамма-фотона увеличилась в два раза. Найти кинетическую энергию и импульс электрона отдачи, если угол рассеяния фотона равен 60°. До столкновения электрон покоился.

48. В результате комптоновского рассеяния на свободном электроне энергия гамма-фотона уменьшилась в три раза. Угол рассеяния фотона равен 60°. Найти кинетическую энергию и импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился.

49. Гамма-фотон с энергией 1,02МэВ в результате комптоновского рассеяния на свободном электроне отклонился от первоначального направления на угол 90°. Определить кинетическую энергию и импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился.

50. Гамма-фотон с длиной волны 2,43пм испытал комптоновское рассеяние на свободном электроне строго назад. Определить кинетическую энергию и импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился.

51.  Найти коротковолновую границу тормозного рентгеновского спектра, если на рентгеновскую трубку подано напряжение 60кВ.

52.   Вычислить наибольшую и наименьшую длины волн К-серии характеристического рентгеновского излучения от платинового антикатода. Постоянную экранирования считать равной единице.

53. Вследствие радиоактивного распада ядро  превращается в . Сколько альфа- и бета- превращений оно при этом испытывает?

54. За какое время распадается 87,5% ядер атомов ?

55. Какая доля первоначального количества радиоактивного изотопа распадается за время жизни этого изотопа?

56. Сколько атомов  распадается за сутки в 1г  этого изотопа?

57. Найти период полураспада радиоактивного препарата, если за сутки его активность уменьшается в три раза.

                 

 

 

58. Вычислить толщину слоя половинного ослабления свинца для гамма-лучей, длина волны которых равна 0,775пм. График зависимости           для различных материалов приведен на рисунке.

59. Чему равна энергия гамма-фотонов, если при прохождении через слой железа толщиной 3см интенсивность излучения ослабляется в три раза. График зависимости  для различных материалов приведен на

рисунке.

60. Во сколько раз изменится интенсивность излучения гамма-фотонов с энергией 2МэВ при прохождении экрана, состоящего из двух плит: свинцовой, толщиной 2см, и алюминиевой, толщиной 5см? График зависимости      для различных материалов приведен на рисунке.

    

                             

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 202; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!