Физика | контрольные работы | решение задач на заказ|

Контрольные работы по физике на заказ, методички, алгоритмы решения задач, домашние контрольные, ИДЗ

Чертов -методичка по физике 1987 для заочников

Опубликовано admin в Пт, 13/09/2013 - 22:32

Физика | контрольные работы | решение задач на заказ|

Все задачи по физике из методички Чертова А.Г. 1987 года решены. Стоимость решений из общей базы - 0,5$ (формат ворд), стоимость оригинальных подробных решений, которых точно нет в Интернет 1$, срок выполнения заказа - моментально

Ч110

Точка движется равномерно по окружности радиусом R=30 см с постоянным ускорением ε. Определить тангенциальное ускорение а_τ точки, если известно, что за время t=4 c она совершила три оборота и в конце третьего оборота её нормальное ускорение а_n=2,7 м/с².

Ч120

Лодка длиной l= 3 м и массой m= 120 кг стоит на спокойной воде. На носу и корме находятся два рыбака массами m₁= 60 кг и m₂= 90 кг. На сколько сдвинется лодка относительно воды, если рыбаки поменяются местами?

Ч130

Шар массой m₁=2 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массы и при этом теряет 40% кинетической энергии. Определить массу m₂ большого шара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

Ч140

Какая работа А должна быть совершена при поднятии с земли материалов для постройки цилиндрической дымоходной трубы высотой h= 40м, наружным диаметром D= 3 м и внутренним диаметром d= 2 м? Плотность материала ρ принять равной 2,8·10³ кг/м³.

Ч150

К концам лёгкой и нерастяжимой нити, перекинутой через блок, подвешены грузы массами m₁=0,2кг и m₂=0,3 кг. Во сколько раз отличаются силы, действующие на нить по обе стороны от блока , если масса блока m=0,4кг, а его ось движется вертикально вверх с ускорением a=2м/с²? Силами трения и проскальзывания нити по блоку пренебречь.

Ч160

Однородный стержень длиной l= 1,0 м и массой М=0,7 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через конец стержня. В точку, отстоящую от оси на (2/3)l, абсолютно упруго ударяет пуля массой m= 5 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси. После удара стержень отклонился на угол α=60˚. Определить скорость пули.

Ч170

Во сколько раз средняя плотность земного вещества отличается от средней плотности лунного? Принять что радиус R₃ Земли в 390 раз больше радиуса R_лЛуны и вес тела на луне в 6 раз меньше веса тела на Земле.

Ч180

Шарик массой m= 60 г колеблется с периодом Т= 2 с. В начальный момент времени смещение шарика х₀= 4,0 см и он обладает энергией Е=0,02 Дж. Записать уравнение простого гармонического колебания шарика и закон изменения возвращающей силы с течением времени.

Ч210

Определить количество вещества ν и число молекул азота массой m=0,2кг.

Ч220

Определить плотностьρ водяного пара, находящегося под давлением ρ=2,5кПа и имеющего температуру Т=250 К.

Ч230

Определить среднюю кинетическую энергию <ε_п> поступательного движения и <ε_вр> молекулы азота при температуре Т=1кК. Определить также полную кинетическую энергию Е_к молекул при тех же условиях.

Ч240

Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V= 5 л. Вычислить теплоемкость этого газа при постоянном объеме.

Ч250

В сферической колбе вместимостью V=3л, содержащий азот, создан вакуум с давлением p=80 мкПа. Температура газа Т =250 К. Можно ли считать вакуум в колбе высоким?

Ч260

Определить работу А, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q= 21 кДж. Найти также изменение ΔU внутренней энергии газа.

Ч270

В цикле Карно газ получил от теплоотдатчика теплоту Q₁=500Дж и совершил работу А=100Дж. Температура теплоотдатчика Т₁=400К. Определить температуру Т₂ теплоприёмника.

Ч280

Две капли ртути радиусом r=1,2мм каждая слились в одну большую каплю. Определить энергию, которая выделится при этом слиянии. Считать процесс изотермическим.

Ч310

Расстояние d между двумя точечными зарядами Q₁= 2 нКл и Q₂= 4 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q₃ так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд Q₃ и его знак. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?

Ч320

Две трети тонкого кольца радиусом R= 10 см несут равномерно распределенный с линейной плотностью τ=0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

Ч330

На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса: найти зависимость Е (r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей I, II, III. Принять σ₁= –σ, σ₂= 4σ; 2) вычислить напряженность поля Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстоянии r, и указать направление вектора Е. Принять σ=30 нКл/м², r=4 R; 3) построить график.

Ч340

Тонкая квадратная пластинка равномерно заряжена с линейной плотностью заряда τ= 200 пКл/м. Определить потенциал φ поля в точке пересечения диагоналей.

Ч350

Электрон движется вдоль силовой линии однородного электрического поля. В некоторой точке поля с потенциалом φ₁=100 В электрон имел скорость v₁= 6 Мм/с. Определить потенциал φ₂ точки поля, дойдя до которой электрон потерял половину своей скорости.

Ч360

Плоский конденсатор с площадью пластин S= 200 см² каждая заряжен до разности потенциалов U= 2 кВ. Расстояние между пластинами d= 2 см. Диэлектрик – стекло. Определить энергию W поля конденсатора и плотность энергии w поля.

Ч370

ЭДС батареи Е=12 В. При силе тока I= 4 A КПД батареи η=0,6. Определить внутреннее сопротивление R_i батареи.

Ч380

Сила тока в цепи изменяется со временем по закону I=I₀e^-^αt . Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R= 20Ом за время, в течение которого ток уменьшится в е раз. Коэффициент α принять равным 2·10^-2 с^-1.

Ч410

Бесконечно длинный провод с током I= 50 А изогнут так, как это показано на рис.58. Определить магнитную индукцию В в точке А, лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии d= 10 см от его вершины.

Ч420

По круговому витку радиусом R= 5 см течет ток I=20 А. Виток расположен в однородном магнитном поле (В=40 мТл) так, что нормаль к плоскости контура составляет угол θ=π/6 с вектором В. Определить изменение ΔП потенциальной энергии контура при его повороте на угол φ=π/2 в направлении увеличения угла θ.

Ч430

По тонкому стержню длиной l= 40 см равномерно распределен заряд Q= 60 нКл. Стержень вращается с частотой n= 12 с^-1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через стержень на расстоянии а=l/3 от одного из его концов. Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением стержня.

Ч440

Ион, попав в магнитное поле (В= 0,01 Тл), стал двигаться по окружности. Определить кинетическую энергию Т (в эВ) иона, если магнитный момент p_m эквивалентного кругового тока равен 1,6·10^-14 А·м².

Ч450

В скрещенных под углом однородные магнитное (Н=1МА/м) и электрическое (Е= 50 кВ/м) поля влетел ион. При какой скорости v иона (по модулю и направлению) он будет двигаться в скрещенных полях прямолинейно?

Ч460

Определить магнитный поток Ф, пронизывающий соленоид, если его длина l=50 см и магнитный момент p_m=0,4 Вб.

Ч470

Кольцо из медного провода массой m=10 г помещено в однородное магнитное поле (В=0,5 Тл) так, что плоскость кольца составляет угол β= 60˚ с линиями магнитной индукции. Определить заряд Q, который пройдет по кольцу, если снять магнитное поле.

Ч480

Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R= 20 Ом. Через время t= 0,1 с сила тока достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность L катушки.

Ч510

Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом (λ=590 нм). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Определить толщину d₃ воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.

Ч520

Расстояние между штрихами дифракционной решетки d=4 мкм. На решетку падает нормально свет с длиной волны λ=0,58 мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?

Ч530

Пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину, нижняя поверхность которой находится в воде. При каком угле ε_B падения свет, отраженный от границы стекло-вода, будет максимально поляризован?

Ч540

Релятивистский протон обладал кинетической энергией, равной энергии покоя. Определить, во сколько раз возрастет его кинетическая энергия, если его импульс увеличится в n=2 раза.

Ч550

Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см²∙мин). Какова должна быть температура Т поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты а_Т=0,25?

Ч560

На цинковую пластину направлен монохроматический пучок света. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U= 1,5 B. Определить длину волны λ света, падающего на пластину.

Ч570

Определить импульс р_е электрона отдачи, если фотон с энергией ε₁=1,53 МэВ в результате рассеяния на свободном электроне потерял 1/3 своей энергии.

Ч580

Точечный источник монохроматического (λ= 1 нм) излучения находится в центре сферической зачерненной колбы радиусом R =10 см. Определить световое давление р, производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника Р= 1 кВт.

Ч610

Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией Т=10 эВ. Определить энергию ε фотона.

Ч620

Кинетическая энергия Т электрона равна удвоенному значению его энергии покоя (2m₀c²). Вычислить длину волны λ де Бройля для такого электрона.

Ч630

Для приближенной оценки минимальной энергии электрона в атоме водорода можно предположить, что неопределенность Δr радиуса r электронной орбиты и неопределенность Δр импульса р электрона на такой орбите соответственно связаны следующим образом: Δr≈r и Δр≈р. Используя эти связи, а также соотношение неопределенностей, определить минимальное значение энергии Т_min электрона в атоме водорода.

Ч640

Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, имеет вид

Ψ(r)=Ae^-^r^/^a₀ ,

где А– некоторая постоянная; а₀ – первый боровский радиус. Найти для основного состояния атома водорода среднее значение <П> потенциальной энергии.

Ч650

Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада Т_1/2 изотопа.

Ч660

Определить скорости продуктов реакции ¹⁰В(n,α)⁷Li, протекающей в результате взаимодействия тепловых нейтронов с покоящимися ядрами бора.

Ч670

Вычислить по теории Дебая теплоемкость цинка массой m=100 г при температуре Т=10 К. Принять для цинка характеристическую температуру Дебая θ_D=300 К и считать условие Т«θ_D выполненным.

Ч680

Прямое напряжение U, приложенное к p-n-переходу, равно 2 В. Во сколько раз возрастет сила тока через переход, если изменить температуру от Т₁=300 К до Т₂=273 К?

Ч101

Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью v₀ = 4 м/с. Когда оно достигло верхней точки полета из того же начального пункта, с той же скоростью вертикально вверх было брошено второе тело. На каком расстоянии h от начального пункта встретятся тела? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Ч111

При горизонтальном полете со скоростью v=250 м/с снаряд массой m= 8 кг разорвался на две части. Большая часть массой m₁ =6 кг получила скорость u₁=400м/с в направлении полета снаряда. Определить модуль и направление скорости u₂ меньшей части снаряда.

Ч121

В деревянный шар массой m₁= 8 кг, подвешенный на нити длиной l= 1,8 м, попадает горизонтально летящая пуля массой m₂= 4 г. С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявшей в нем пулей отклонилась от вертикали на угол α=3˚? Размером шара пренебречь. Удар пули считать прямым, центральным.

Ч131

Определить работу растяжения двух соединенных последовательно пружин жесткостями k₁= 400 Н/м и k₂= 250 Н/м, если первая пружина при этом растянулась на Δl= 2 см.

Ч141

Шарик массой m= 60 г, привязанный к концу нити длиной l= 1,2 м, вращается с частотой n₁= 2 c^-1, опираясь на горизонтальную плоскость. Нить укорачивается, приближая шарик к оси до расстояния l₂= 0,6 м. С какой частотой n₂ будет при этом вращаться шарик? Какую работу А совершает внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь.

Ч151

На скамье Жуковского сидит человек и держит на вытянутых руках гири массой m= 5 кг каждая. Расстояние от каждой гири до оси скамьи l= 70 см. Скамья вращается с частотой n₁= 1 с^-1 . Как изменится частота вращения скамьи и какую работу А произведет человек, если он сожмет руки так, что расстояние от каждой гири до оси уменьшится до l₂ =20 см? Момент инерции человека и скамьи (вместе) относительно оси J=2,5 кг·м².

Ч161

Определить напряженность G гравитационного поля на высоте h= 1000 км над поверхностью Земли. Считать известными ускорение g свободного падения у поверхности Земли и её радиус R.

Ч171

На стержне длиной l= 30 см укреплены два одинаковых грузика: один – в середине стержня, другой – на одном из его концов. Стержень с грузами колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить приведенную длину L и период математического маятника. Массой стержня пренебречь.

Ч201

Определить количество вещества v и число N молекул кислорода массой m=0,5 кг.

Ч211

В цилиндр длиной l=1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении р₀, начинают медленно вдвигать поршень площадью основания S= 200 см². Определить силу F, действующую на поршень, если его остановить на расстоянии l₁ =10 см от дна цилиндра.

Ч221

Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию <ε> молекулы этого газа при температуре Т=300 К, если количество вещества v этого газа равно 0,5 моль.

Ч231

Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность с_р–с_v удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж/(кг·К).

Ч241

Найти среднее число <z> столкновений за время t= 1 с и длину свободного пробега <l> молекулы гелия, если газ находится под давлением р= 2 кПа при температуре Т= 200 К.

Ч251

Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V= 50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на Δр=0,5 МПа.

Ч261

Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах теплоприемника Т₂=290 К и теплоотдатчика Т₁=400 К. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла, если температура теплоотдатчика возрастет до Т₁¹=600 К?

Ч271

Найти массу m воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала d= 0,8 мм, опущенной в воду на малую глубину. Считать смачивание полным.

Ч301

Точечные заряды Q₁= 20 мкКл, Q₂= –10 мкКл находятся на расстоянии d= 5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на r₁= 3 см от первого и на r₂= 4см от второго заряда. Определить также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд Q= 1 мк Кл.

Ч311

Тонкий стержень длиной l= 20 см несет равномерно распределенный заряд τ=0,1 мкКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии а=20см от его конца.

Ч321

На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость Е (r) напряженности электрического поля от расстояния для трёх областей: I, II и III. Принять

σ₁= 4σ, σ₂= σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ=30 нКл/м², r=1,5R; 3) Построить график Е(r).

Ч331

Два точечных заряда Q₁ =6 нКл и Q₂= 3 нКл находятся на расстоянии d= 60 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешним силам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое?

Ч341

Пылинка массой m= 200 мкг, несущая на себе заряд Q= 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U= 200 В пылинка имела скорость v= 10 м/с. Определить скорость v₀ пылинки до того, как она влетела в поле.

Ч351

Конденсаторы емкостью С₁= 5 мкФ и С₂= 10 мкФ заряжены до напряжений U₁= 60 B и U₂= 100 B соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими одноименные заряды.

Ч361

Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением r= 4 кОм. Амперметр показывает силу току I= 0,3 A, вольтметр – напряжение U=120 B. Определить сопротивление R катушки. Определить относительную погрешность ε, которая будет допущена при измерении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.

Ч371

За время t= 20 c при равномерно возраставшей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике сопротивлением R= 5 Ом выделилось количество теплоты Q= 4 кДж. Определить скорость нарастания силы тока, если сопротивлением проводника R= 5 Ом.

Ч401

Бесконечно длинный провод с током I=100 A изогнут так, как показано на рис. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R= 10 см.

Ч411

По двум параллельным проводам длиной l=3 м каждый текут одинаковые токи I= 500 A. Расстояние между проводами равно 10 см. Определить силу F взаимодействия проводов

Ч421

По тонкому кольцу радиусом R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ=50 нКл/м. Кольцо вращается относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр, с частотой n= 10 c^-1. Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением кольца.

Ч431

Два иона разных масс с одинаковыми зарядами влетели в однородное магнитное поле, стали двигаться по окружностям радиусами R₁= 3 см и R₂= 1,73 см. Определить отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов

Ч441

Протон влетел в скрещенные под углом α=120˚ магнитное поле (В=50 мТл) и электрическое (Е= 20 кВ/м) поля. Определить ускорение а протона, если его скорость v (|v|= 4∙10⁵ м/с) перпендикулярна векторам Е и В.

Ч451

Плоский контур площадью S=20 см²находится в однородном магнитном поле (В=0,03 Тл). Определить магнитный поток Ф, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол φ=60˚ с направлением линий индукции

Ч461

В однородном магнитном поле (В=0,1 Тл) равномерно с частотой n=5 c^-1 вращается стержень длиной l= 50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов U.

Ч471

Соленоид сечением S= 10 см² содержит N=10³ витков. При силе тока I= 5 А магнитная индукция В поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность соленоида.

Ч501

Между стеклянной пластиной и лежащей не ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус r₃ третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны λ=0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы R=0,5 м.

Ч511

Какое наименьшее число N_min штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн λ₁=589,0 нм и λ₂=589,6 нм? Какова длина l такой решетки, если постоянная решетки d=5мкм?

Ч521

Пластинку кварца толщиной d= 2 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол φ=53˚. Какой наименьшей толщины d_min следует взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно темным?

Ч531

Частица движется со скоростью v=c/3, где с - скорость света в вакууме. Какую долю энергии покоя составляет кинетическая энергия частицы?

Ч541

Вычислить истинную температуру Т вольфрамовой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру Т_рад =2,5 кК. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна а_i=0,35.

Ч551

Красная граница фотоэффекта для цинка λ₀=310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Т_max фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны λ= 200 нм

Ч561

Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол θ=π/2. Определить импульс р (в МэВ/с), приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была ε₁=1,02 МэВ.

Ч571

Определить энергетическую освещенность (облученность) Е_е зеркальной поверхности, если давление р, производимое излучением, равно 40 мкПа. Излучение падает нормально к поверхности.

Ч601

Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны λ=102,6 нм. Вычислить, пользуясь теорией Бора, радиус r электронной орбиты возбужденного атома водорода.

Ч611

Вычислить наиболее вероятную дебройлевскую длину волны λ молекулы азота, содержащихся в воздухе при комнатной температуре.

Ч621

Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальную кинетическую энергию электрона, движущегося внутри сферы радиусом R=0,05 нм.

Ч631

Частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Найти отношение разностей ΔЕ_n_,_n₊₁ соседних энергетических уровней к энергии E_n частицы в трех случаях: 1) n=2; 2) n=5; 3) n→∞.

Ч641

Найти период полураспада Т_1/2 радиоактивного изотопа, если его активность за время t=10 сут уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной.

Ч651

Определить количество теплоты Q, выделяющейся при распаде радона активностью А=3,7·10¹⁰ Бк за время t=20 мин. Кинетическая энергия Т вылетающей из радона α-частицы равна 5,5 МэВ.

Ч661

Определить теплоту Q, необходимую для нагревания кристалла калия массой m=200г от температуры Т₁=4 К до температуры Т₂=5 К. Принять характеристическую температуру Дебая для калия θ_D=100 К и считать условие Т<< θ_D выполненным.

Ч671

Определить долю свободных электронов в металле при температуре Т=0 К, энергия ε которых заключены в интервале значений от 0,5ε_max до ε_max.

Ч102

Материальная точка движется прямолинейно с ускорением а=5 м/с². Определить, на сколько путь, пройденный точкой в n-ю секунду, больше пути, пройденного в предыдущую секунду. Принять v₀=0.

Ч112

С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью v₁= 3 м/с, в сторону, противоположную движению тележки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной u₁= 4м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости u₂_x человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки m₁= 210 кг, масса человека m₂= 70 кг.

Ч122

По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой m₁= 300 кг, ударяет молот массой m₂=8 кг. Определить КПД η удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию, затраченную на деформацию куска железа.

Ч132

Из шахты глубиной h= 600 м поднимают клеть массой m₁= 3,0 т на канате, каждый метр которого имеет массу m= 1,5 кг. Какая работа А совершается при поднятии клети на поверхность Земли? Каков коэффициент полезного действия η подъемного устройства?

Ч142

По касательной к шкиву маховика в виде диска диаметром D= 75 см и массой m= 40 кг приложена сила F= 1 кН. Определить угловое ускорение ε и частоту вращения n маховика через время t= 10 c после начала действия силы, если радиус r шкива равен 12 см. Силой трения пренебречь.

Ч152

На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках вертикально по оси скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью ω₁= 4 рад/с. С какой угловой скоростью ω₂ будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи J= 5 кг·м². Длина стержня l=1,8м, масса m= 6 кг. Считать, что центр масс стержня с человеком находится на оси платформы.

Ч162

Какая работа А будет совершена силами гравитационного поля при падении на Землю тела массой m= 2 кг: 1) с высоты h= 1000 км; 2) из бесконечности?

Ч172

Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых x=A₁sin(ω₁t) и y=A₂cos(ω₂t), где А₁= 8 см, А₂= 4 см, ω₁=ω₂=2с^-1. Написать уравнение траектории и построить её. Показать направление движения точки.

Ч202

Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества v=0,2 моль; 2) массой m= 1 г?

Ч212

В баллоне находится газ при температуре Т₁ = 400 К. До какой температуры Т₂ надо нагреть, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?

Ч222

Определить суммарную кинетическую энергию Е_п поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V= 3 л под давлением р=540 кПа.

Ч232

Найти удельные с_p и c_v, а также молярные С_p и C_v теплоемкости углекислого газа.

Ч242

Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы азота в сосуде вместимостью V= 5 л. Масса газа m= 0,5 г.

Ч252

При изотермическом расширении азота при температуре Т=280 К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу А; 2) изменение ΔU внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m= 0,2 кг.

Ч262

Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т₁ теплоотдатчика в четыре раз (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю w количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику?

Ч272

Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V₁= 8 см³ до V₂= 16 см³ ? Считать процесс изотермическим.

Ч302

Три одинаковых точечных заряда Q₁=Q₂=Q₃= 2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами а= 10 см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.

Ч312

По тонкому полукольцу радиуса R= 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ=1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

Ч322

σ₁= σ, σ₂= – σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ=0,1 мкКл/м², r=3R; 3) Построить график Е(r).

Ч332

Электрическое поле создано заряженным шаром, потенциал φ которого 300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда Q= 0,2 мкКл из точки 1 в точку 2.

Ч342

Электрон, обладавший кинетической энергией Т= 10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов U= 8 B.

Ч352

Конденсатор емкостью С₁= 10 мкФ заряжен до напряжения U= 10 B. Определить заряд на обкладках этого конденсатора после того, как параллельно ему был подключен другой, незаряженный, конденсатор емкостью С₂= 20 мкФ.

Ч362

ЭДС батареи Е=80 В, внутреннее сопротивление R_i=5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р= 100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и её сопротивление R.

Ч372

Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I=I₀e^-^αt , где I₀=20 A, α=10² c^-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за время t= 10^-2 c.

Ч402

Магнитный момент p_m тонкого проводящего кольца p_m=5 А·м². Определить магнитную индукцию В в точке А, находящейся на оси кольца и удаленной от точек кольца на расстояние r= 20 см.

Ч412

По трем параллельным прямым проводам, находящихся на одинаковом расстоянии d= 20 см друг от друга, текут одинаковые токи I= 400 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить для каждого из проводов отношение силы, действующей на него, к его длине.

Ч422

Диск радиусом R=8 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд (σ= 100 нКл/м²). Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением диска, относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Угловая скорость вращения диска ω= 60 рад/с.

Ч432

Одноразрядный ион натрия прошел ускоряющую разность потенциалов U= 1 кВ и влетел перпендикулярно линиям магнитной индукции в однородное поле (В=0,5 Тл). Определить относительную атомную массу А иона, если он описал окружность радиусом R= 4,37 см.

Ч442

Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов U= 645 B, влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное (В= 1,5 мТл) и электрическое (Е= 200 В/м) поля. Определить отношение заряда иона к его массе, если ион в этих полях движется прямолинейно.

Ч452

Магнитный поток Ф сквозь сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида l= 50 см. Найти магнитный момент р_m соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.

Ч462

В однородном магнитном поле с индукцией В= 0,5 Тл вращается с частотой n=10 с^-1 стержень длиной l= 20 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов U на концах стержня.

Ч472

На картонный каркас длиной l=0,8 м и диаметром D= 4 см намотан в один слой провод диаметром d=0,25 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность L получившегося соленоида.

Ч502

На тонкую пленку в направлении нормали к её поверхности падает монохроматический свет с длиной волны λ=500 нм. Отраженный от неё свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d_min пленки, если показатель преломления материала пленки n=1,4.

Ч512

На поверхность дифракционной решетки нормально падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в n =4,6 раз больше длины световой волны. Найти общее число М дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае.

Ч522

Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отразившись от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол γ между падающим и преломленным пучками.

Ч532

Протон с кинетической энергией Т= 3 ГэВ при торможении потерял треть этой энергии. Определить, во сколько раз изменился релятивистский импульс α-частицы.

Ч542

Черное тело имеет температуру Т₁= 500 К. Какова будет температура Т₂ тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в n= 5 раз?

Ч552

На поверхность калия падает свет с длиной волны λ=150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Т_max фотоэлектронов.

Ч562

Рентгеновское излучение (λ= 1 нм) рассеивается электронами, которые можно считать практически свободным. Определить максимальную длину волны λ_max рентгеновского излучения в рассеянном пучке.

Ч572

Давление р света с длиной волны λ=40 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 2 нПа. Определить число N фотонов, падающих за время t= 10 c на площадь S= 1 мм² этой поверхности.

Ч602

Вычислить по теории Бора радиус r₂ второй стационарной орбиты и скорость v₂ электрона на этой орбите для атома водорода.

Ч612

Определить энергию ∆Т, которую необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от λ₁=0,2 мм до λ₂=0,1 нм.

Ч622

Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибки Δv в определении скорости электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностью 1 мкм.

Ч632

Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l=0,1 нм. Определить в электрон-вольтах наименьшую разность энергетических уровней электрона.

Ч642

Определить, какая доля радиоактивного изотопа ²²⁵₈₉Ас распадается в течение времени t= 6 сут.

Ч652

Масса m=1 г урана ²³⁸₉₂U в равновесии с продуктами его распада выделяет мощность Р=1,07·10^-7 Вт. Найти молярную теплоту Q_m, выделяемую за среднее время жизни τ атомов урана.

Ч662

Вычислить характеристическую температуру θ_D Дебая для железа, если при температуре Т= 20 К молярная теплоемкость железа C_m=0,226 Дж/(К·моль). Условие Т<< θ_D считать выполненным.

Ч672

Германиевый кристалл, ширина ΔЕ запрещенной зоны в котором равна 0,72 эВ, нагревают от температуры t₁=0˚C до температуры t₂=15˚C. Во сколько раз возрастет его удельная проводимость?.

Ч103

Две автомашины движутся по дорогам, угол между которыми α=60˚. Скорость автомашин v₁= 54 км/ч и v₂= 72 км/ч. С какой скоростью v удаляются машины одна от другой?

Ч113

Орудие, жестко закрепленное на железнодорожной платформе, производит выстрел под углом α=30˚ к линии горизонта. Определить скорость u₂ отката платформы, если снаряд вылетает со скоростью u₁=480 м/с. Масса платформы с орудием и снарядами m₂= 18 т, масса снаряда m₁⁼60 кг.

Ч123

Шар массой m₁= 1 кг движется со скоростью v₁= 4 м/c и сталкивается с шаром массой m₂ =2 кг, движущимся навстречу ему со скоростью v₂ = 3 м/с. Каковы скорости u₁ и u₂ шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

Ч133

Пружина жесткостью k= 500 H/м сжата силой F= 100 H. Определить работу А внешней силы, дополнительно сжимающей пружину ещё на Δl = 2 см.

Ч143

На обод маховика диаметром D= 60 см намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m= 2 кг. Определить момент инерции J маховика, если он, вращаясь равноускоренно под действием силы тяжести груза, за время t= 3 c приобрел угловую скорость ω =9 рад/с.

Ч153

Платформа в виде диска диаметром D= 3 м и массой m₁= 180 кг может вращаться вокруг вертикальной оси. С какой угловой скоростью ω₁ будет вращаться эта платформа, если по её краю пойдет человек массой m₂= 70 кг со скоростью v= 1,8 м/с относительно платформы?

Ч163

Из бесконечности на поверхность Земли падает метеорит массой m= 30 кг. Определить работу А, которая при этом будет совершена силами гравитационного поля Земли. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и её радиус R считать известным.

Ч173

Точка совершает простые гармонические колебания, уравнения которых x=Asin(ωt), где А= 5 см, ω=2 с^-1. В момент времени, когда точка обладала потенциальной энергией П=0,1 мДж, на неё действовала возвращающая сила F= 5 мН. Найти этот момент времени.

Ч203

Вода при температуре t= 4˚C занимает объем V= 1 см³. Определить количество вещества v и число N молекул воды.

Ч213

Баллон вместимостью V= 20 л заполнен азотом при температуре Т= 400 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр= 200 кПа. Определить массу m израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.

Ч223

Количество вещества гелия v=1,5 моль, температура Т=120 К. Определить суммарную кинетическую энергию Е_к поступательного движения всех молекул этого газа.

Ч233

Определить показатель адиабаты γ идеального газа, который при температуре Т= 350 К и давлении р=0,4 МПа занимает объем V= 300 л и имеет теплоемкость C_v= 857 Дж/К.

Ч243

Водород под давлением р=20 мкПа имеет температуру Т= 300 К. Определить среднюю длину пробега <l> молекулы такого газа.

Ч253

При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от р₁= 50кПа до р₂=0,5 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление р₃ газа в конце процесса.

Ч263

Определить работу А₂ изотермического сжатия, совершающего цикл Карно, КПД которого η=0,4, если работа изотермического расширения равна А₁=8 Дж.

Ч273

Какая энергия Е выделится при слиянии двух капель ртути диаметром d₁= 0,8мм и d₂= 1,2мм в одну каплю?

Ч303

Два положительных точечных заряда Q и 9Q закреплены на расстоянии d= 100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды.

Ч313

Тонкое кольцо несет распределенный заряд Q=0,2 мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r= 20 см. Радиус кольца R= 10 см

Ч323

σ₁=-4 σ, σ₂= σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ=50 нКл/м², r=1,5R; 3) Построить график Е(r).

Ч333

Электрическое поле создано зарядами Q₁= 2 мкКл и Q₂= -2 мкКл, находящихся на расстоянии а= 10 см друг от друга. Определить работу сил поля, совершаемую при перемещении заряда Q= 0,5 мкКл из точки 1 в точку 2.

Ч343

Найти отношение скоростей ионов Си⁺⁺ и К⁺, прошедшие одинаковую разность потенциалов.

Ч353

Конденсаторы емкостями C₁= 2 мкФ, С₂= 5 мкФ и С₃= 10 мкФ соединены последовательно и находятся под напряжением U= 850 В. Определить напряжение и заряд на каждом из конденсаторов.

Ч363

От батареи, ЭДС которой Е=600 В, требуется передать энергию на расстояние l= 1 км. Потребляемая мощность Р= 5 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных проводящих проводов d= 0,5 см.

Ч373

Сила тока в проводнике сопротивлением R=10 Ом за время t= 50 c равномерно нарастает от I₁=5 A до I₂= 10 A. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.

Ч403

По двум скрещенным под прямым углом бесконечно длинным проводам текут токи I и 2I (I=100 A). Определить магнитную индукцию В в точке А. Расстояние d= 10 см.

Ч413

Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две её стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи I= 200 A. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном её длине.

Ч423

Стержень длиной l= 20 см заряжен равномерно распределенным зарядом с линейной плотностью τ=0,2 мкКл/м. Стержень вращается с частотой n= 10 c^-1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец. Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением стержня.

Ч433

Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов U=800 B и, влетев в однородное магнитное поле В=47 мТл, стал двигаться по винтовой линии с шагом h= 6 см. Определить радиус R винтовой линии.

Ч443

Альфа-частица влетела в скрещенные под прямым углом магнитное (В=5 мТл) и электрическое (Е= 30 кВ/м) поля. Определить ускорение а альфа-частицы, если её скорость v (v=2·10⁶ м/с) перпендикулярна векторам В и Е, причем силы, действующие со стороны этих полей, противонаправлены.

Ч453

В средней части соленоида, содержащего n=8 витков/см, помещен круговой виток диаметром d= 4 см. Плоскость витка расположена под углом φ=60˚ к оси соленоида. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток I= 1 A.

Ч463

В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд Q=50 мкКл. Определить изменение магнитного потока ΔΦ через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра R= 10 Ом.

Ч473

Катушка, намотанная на магнитный цилиндрический каркас, имеет N=250 витков и индуктивность L₁=36 мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до L₂=100 мГн, обмотку сняли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчетом, чтобы длина катушки осталась прежней. Сколько витков оказалось в катушке после перемотки?

Ч503

Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной l = 1см укладывается N=10 темных интерференционных полос. Длина волны λ= 0,7 мкм.

Ч513

На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четверного порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница (λ=780 нм) спектра третьего порядка?

Ч523

Кварцевую пластинку поместили между скрещенными николями. При какой наименьшей толщине d_min кварцевой пластины поле зрения между николями будет максимально просветленно? Постоянная вращения α кварца равна 27 град/мм.

Ч533

При какой скорости β (в долях скорости света) релятивистская масса любой частицы вещества в n=3 раза больше массы покоя?

Ч543

Температура абсолютно черного тела Т= 2 кК. Определить длину волны λ_m, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости (излучательности) (r_λ_,_γ)_max для этой волны.

Ч553

Фотон с энергией ε= 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.

Ч563

Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол θ=π/2? Энергия фотона до рассеяния ε₁=0,51 МэВ.

Ч573

Определить коэффициент отражения ρ поверхности, если при энергетической освещенности Е_е=120 Вт/м² давление р света на неё оказалось равным 0,5 мкПа.

Ч603

Вычислить по теории Бора период Т вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n=2.

Ч613

На сколько по отношению к комнатной должна измениться температура идеального газа, чтобы дебройлевская длина волны λ его уменьшилась на 20%?

Ч623

Какова должна быть кинетическая энергия Т протона в моноэнергетическом пучке, используемого для исследования структуры с линейными размерами l≈10^-13 см?

Ч633

Частица в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l находится в возбужденном состоянии (n=3). Определить, в каких точках интервала 0<x<l плотность вероятности нахождения частицы имеет максимальное и минимальное значения.

Ч643

Активность А некоторого изотопа за время t=10 сут уменьшилась на 20%. Определить период полураспада Т_1/2 этого изотопа.

Ч653

Определить энергию, необходимую для разделения ядра ²⁰Ne на две α-частицы и ядро ¹²С. Энергия связи на один нуклон в ядрах ²⁰Ne, ⁴He и ¹²С равны соответственно 8,03; 7,07 и 7.68 МэВ.

Ч663

Система, состоящая из N=10²⁰ трехмерных квантовых осцилляторов, находится при температуре Т=θ_Е (θ_Е= 250 К). Определить энергию Е системы.

Ч673

При нагревании кремниевого кристалла от температуры t₁=0˚C до температуры t₂=10˚C его удельная проводимость возрастает в 2,28 раза. По приведенным данным определить ширину ΔЕ запрещенной зоны.

Ч104

Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью v₀=10 м/с и с постоянным ускорением а= – 5 м/с². Определить, во сколько раз путь ΔS, пройденный материальной точкой, будет превышать модуль её перемещения Δr спустя t= 4 c после начала отсчета времени.

Ч114

Человек массой m₁= 70 кг, бегущий со скоростью v₁= 9 км/ч, догоняет тележку массой m₂=190 кг, движущуюся со скоростью v₂= 3,6 км/ч, и вскакивает на неё. С какой скоростью станет двигаться тележка с человеком? С какой скоростью будет двигаться тележка с человеком, если человек до прыжка бежал навстречу тележке?

Ч124

Шар массой m₁= 3 кг движется со скоростью v₁= 2 м/c и сталкивается с покоящимся шаром массой m₂= 5 кг. Какая работа будет совершена при деформации шаров? Удар считать абсолютно неупругим, прямым и центральным.

Ч134

Две пружины жесткостью k₁= 0,5 кН/м и k₂= 1 кН/м скреплены параллельно. Определить потенциальную энергию П данной системы при абсолютной деформации Δl= 4 см.

Ч144

Нить с привязанными к её концам грузами массами m₁= 50 г и m₂= 60 г перекинута через блок диаметром D=4 см. Определить момент инерции J блока, если под действием силы тяжести грузов он получил угловое ускорение ε=1,5 рад/c². Трением и проскальзыванием нити по блоку пренебречь.

Ч154

Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек. На какой угол φ повернется платформа, если человек пойдет вдоль платформы и, обойдя её, вернётся в исходную (на платформе) точку? Масса платформы m₁=280 кг, масса человека m₂= 80 кг.

Ч164

С поверхности Земли вертикально вверх пущена ракета со скоростью v= 5 км/с. На какую высоту она поднимется?

Ч174

Определить частоту v простых гармонических колебаний диска радиусом R= 20 см около горизонтальной оси, проходящей через середину радиуса диска перпендикулярно его плоскости.

Ч204

Найти молярную массу М и массу m_м одной молекулы поваренной соли.

Ч214

В баллоне вместимостью V=15 л находится аргон под давлением p₁= 600 кПа и при температуре Т₁= 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до р₂=400 кПа, а температура установилась Т₂= 260 К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.

Ч224

Молярная внутренняя энергия U_m некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию <ε_вр> вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

Ч234

В сосуде вместимостью V= 6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость C_v этого газа при постоянном объеме.

Ч244

При нормальных условиях длина свободного пробега <l> молекулы водорода равна 0,160 мкм. Определить диаметр d одной молекулы водорода.

Ч254

Кислород массой m= 200 г занимает объем V₁= 100 л и находится под давлением p₁= 200 кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема V₂= 300 л, а затем его давление возросло до р₃= 500 кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии ∆U газа, совершенную газом работу А и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.

Ч264

Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику теплоту Q₂=14 кДж. Определить температуру Т₁ теплоотдатчика, если при температуре теплоприемника Т₂= 280 К работа цикла А= 6 кДж.

Ч274

Определить давление р внутри воздушного пузырька диаметром d= 4 мм, находящегося в воде у самой её поверхности. Считать атмосферное давление нормальным.

Ч304

Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружают в масло. Какова плотность ρ масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков ρ₀=1,5·10³ кг/м³, диэлектрическая проницаемость масла ε=2,2.

Ч314

Треть тонкого кольца радиуса R= 10см несет распределенный заряд Q=50 нКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающим с центром кольца.

Ч324

σ₁=-2 σ, σ₂= σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ=0,1 мкКл/м², r=3R; 3) Построить график Е(r).

Ч334

Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых σ₁= 2 мкКл/м² и σ₂= -0,8 мкКл/м², находятся на расстоянии d= 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.

Ч344

Электрон с энергией Т= 400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической сферы радиусом R=10 см. Определить минимальное расстояние а, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд её Q=- 10 нКл.

Ч354

Два конденсатора емкостями C₁= 2 мкФ, С₂= 5 мкФ заряжены до напряжений U₁=100 B и U₂=150 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими разноименные заряды.

Ч364

При внешнем сопротивлении R₁= 8 Ом сила тока в цепи I₁= 0,8 А, при сопротивлении R₂=15 Ом сила тока I₂=0,5 А. Определить силу тока I_кз короткого замыкания источника ЭДС.

Ч374

В проводнике за время t= 10 c при равномерном возрастании силы тока от

I₁=1 A до I₂= 2 A выделилось количество теплоты Q= 5 кДж. Найти сопротивление R проводника.

Ч404

По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рисунке, течет ток I=200 А. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R= 10 см.

Ч414

Короткая катушка площадью поперечного сечения S= 250 см², содержащая N=500 витков провода, по которому течет ток I= 5 A, помещена в однородное магнитное поле напряженностью Н= 1000 А/м. Найти: 1) магнитный момент p_m катушки; 2) вращающий момент М, действующий на катушку, если ось катушки составляет угол φ= 30˚ с линиями поля.

Ч424

Протон движется по окружности радиусом R= 0,5 см с линейной скоростью v= 10⁶ м/c. Определить магнитный момент p_m, создаваемый эквивалентным круговым током.

Ч434

Альфа-частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=300 B и, попав в однородное магнитное поле, стала двигаться по винтовой линии радиусом R= 1см и шагом h= 4 см. Определить магнитную индукцию В поля.

Ч444

Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=1,2 кВ, попав в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрическое поля. Определить напряженность Е электрического поля, если магнитная индукция В равна 6 мТл.

Ч454

На длинный картонный каркас диаметром d=5 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d₁=0,2 мм. Определить магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока I= 0,5 A.

Ч464

Тонкий медный провод массой m= 5г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В=0,2 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд Q, который потечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

Ч474

Индуктивность L соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 0,5 мГн. Длина l соленоида равна 0,6 м, диаметр D=2 см. Определить отношение n числа витков к его длине.

Ч504

На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны λ= 500 нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвертого, тёмного кольца Ньютона в отраженном свете r₄= 2 мм.

Ч514

На дифракционную решетку, содержащую n=600 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину l спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L= 1,2 м. Границы видимого спектра: λ_кр=780 нм, λ_ф= 400 нм.

Ч524

При прохождении света через трубку длиной l₁=20 см, содержащую раствор сахара концентрацией С₁=10%, плоскость поляризации света повернулась на угол φ₁= 13,3˚. В другом растворе сахара, налитом в трубку длиной l₂=15 см, плоскость поляризации повернулась на угол φ₂= 5,2˚. Определить концентрацию С₂ второго раствора.

Ч534

Определить отношение релятивистского импульса р-электрона с кинетической энергией Т= 1,53 МэВ к комптоновскому импульсу m₀c электрона.

Ч544

Определить температуру Т и энергетическую светимость (излучательность) R_e абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λ_m=600 нм.

Ч554

На фотоэлемент с катодом из лития падает свет с длиной волны λ=200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов U_min, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

Ч564

Определить максимальное изменение длины волны (Δλ)_max при комптоновском рассеянии света на свободных электронах и свободных протонах.

Ч574

Давление света, производимое на зеркальную поверхность, р=5 мПа. Определить концентрацию n₀ фотонов вблизи поверхности, если длина волны, падающего на поверхность, λ=0,5 мкм.

Ч604

Определить изменение энергии ΔЕ электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с частотой v=6,28·10¹⁴ Гц.

Ч614

Параллельный пучок моноэнергетических электронов падает нормально на диафрагму в виде узкой прямоугольной щели, ширина которой а=0,06 мм. Определить скорость этих электронов, если известно, что на экране, отстоящем от щели на расстояние l= 40 мм, ширина центрального дифракционного максимума b=10 мкм.

Ч624

Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l одномерного потенциального ящика, в котором минимальная энергия электрона E_min=10 эВ.

Ч634

В прямоугольной потенциальной яме шириной l c абсолютно непроницаемыми стенками (0<x<l) находится в основном состоянии. Найти вероятность w местонахождения этой частицы в области ¼ l<x<3/4 l ?

Ч644

Определить массу m изотопа ¹³¹₅₃I, имеющего активность А=37 ГБк.

Ч654

В одном акте деления ядра урана ²³⁵U освобождается энергия 200 МэВ. Определить: 1) энергию, выделяющуюся при распаде всех ядер этого изотопа массой m=1 кг; 2) массу каменного угля с удельной теплотой сгорания q=29,3МДж/кг, эквивалентную в тепловом отношении 1 кг урана ²³⁵U.

Ч664

Медный образец массой m= 100 г находится при температуре Т₁= 10 К. Определить теплоту Q, необходимую для нагревания образца до температуры Т₂ =20 К. Можно принять характеристическую температуру θ_D для меди равной 300 К, а условие Т<< θ_D считать выполненным.

Ч674

Р-n переход находится под обратном напряжением U=0,1 В. Его сопротивление R₁=692 Ом. Каково сопротивление R₂ перехода при прямом напряжении?

Ч105

Велосипедист ехал из одного пункта в другой. Первую треть пути он проехал со скоростью v₁= 18 км/ч. Далее половину оставшегося времени он ехал со скоростью v₂= 22 км/ч, после чего до конечного пункта он шел пешком со скоростью v₃= 5 км/ч. Определить среднюю скорость <v> велосипедиста.

Ч115

Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой m₁= 2,5 кг под углом α=30˚ к горизонту со скоростью v= 10 м/с. Какова будет начальная скорость v₀ движения конькобежца, если масса его m₂= 60 кг? Перемещением конькобежца во время броска пренебречь.

Ч125

Определить КПД η неупругого удара бойка массой m₁= 0,5 т, падающего на сваю массой m₂=120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи.

Ч135

Какую нужно совершить работу А, чтобы пружину жесткостью k=800 Н/м, сжатую на х=6см, дополнительно сжать на Δх= 8 см?

Ч145

Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину, согласно уравнению φ=At+Bt³, где А=2 рад/с, В=0,2 рад/с³. Определить вращающий момент М, действующий на стержень через время t= 2 c после начала вращения, если момент инерции стержня J=0,048 кг·м².

Ч155

На скамье Жуковского стоит человек и держит в руке за ось велосипедное колесо, вращающееся вокруг своей оси с угловой скоростью ω₁= 25 рад/с. Ось колеса расположена вертикально, и совпадает с осью скамьи Жуковского. С какой скоростью ω₂ станет вращаться скамья, если повернуть колесо вокруг горизонтальной оси на угол α=90˚? Момент инерции человека и скамьи J равен 2,5 кг·м², момент инерции колеса J₀ =0,5 кг·м².

Ч165

По круговой орбите вокруг Земли обращается спутник с периодом Т=90 мин. Определить высоту спутника. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и её радиус R считать известными.

Ч175

Определить период Т простых гармонических колебаний диска радиусом R= 40 см около горизонтальной оси, проходящей через образующую диска.

Ч205

Определить массу m_м одной молекулы углекислого газа.

Ч215

Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление р₁=2 МПа и температура Т₁= 800 К, а в другом р₂= 2,5 МПа, Т₂= 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры Т= 200 К. Определить установившееся в сосудах давление.

Ч225

Определить среднюю кинетическую энергию <ε> молекулы водяного пара при температуре Т=500 К.

Ч235

Определить относительную молекулярную массу М_r и молярную массу М газа, разность его удельных теплоемкостей с_р–с_v = 2,08 кДж/(кг·К).

Ч245

Какова средняя арифметическая скорость <v> молекул кислорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега <l> молекулы кислорода при этих условиях равна 100 нм?

Ч255

Объем водорода при изотермическом расширении при температуре Т=300К увеличился в n=3 раза. Определить работу А, совершенную газом, и теплоту, полученную при этом. Масса m водорода равна 200 г

Ч265

Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от теплоотдатчика теплоту Q₁=4,38 кДж и совершил работу А=2,4 кДж. Определить температуру теплоотдатчика, если Т₂ =273 К.

Ч275

Пространство между двумя стеклянными параллельными пластинками с площадью поверхности S= 100 см² каждая, расположенными на расстоянии l=20 мкм друг от друга, заполнено водой. Определить силу F, прижимающую пластинки друг к другу. Считать мениск вогнутым с диаметром d, равным расстоянию между пластинками.

Ч305

Четыре одинаковых заряда Q₁=Q₂=Q₃=Q₄=40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной а=10 см. Найти силу F, действующую на один из зарядов со стороны трех остальных.

Ч315

Бесконечный тонкий стержень, ограниченный с одной стороны, несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью τ=0,5 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии а=20 см от его начала.

Ч325

На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трёх областях: I, II, III. Принять σ₁=2σ, σ₂= σ; 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной слева от плоскостей, и указать направление вектора Е, принять σ=40 нКл/м²; 3) построить график Е(х).

Ч335

Диполь с электрическим моментом р= 100 пКл·м свободно установился в свободном электрическом поле напряженностью Е= 200 кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол α=180˚.

Ч345

Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость v= 10⁵ м/с. Расстояние между пластинами d= 8 мм. Найти: 1) разность потенциалов U между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда σ на пластинах.

Ч355

Два одинаковых плоских воздушных конденсатора емкостью С=100 пФ каждый соединили в батарею параллельно. Определить, на сколько изменится емкость С батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнили парафином.

Ч365

ЭДС батареи Е=24 В. Наибольшая сила тока , которую может дать батарея, I_max=10 А. Определить максимальную мощность P_max, которую может выделяться во внешней цепи

Ч375

Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I=I₀sin(ωt). Найти заряд Q, проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода Т, если начальная сила тока I₀=10 A, циклическая частота ω=50πс^-1.

Ч405

По тонкому кольцу радиусом R= 20 см течет ток I=100 A. Определить магнитную индукцию В в точке А. Угол β=π/3.

Ч415

Тонкий провод длиной l= 20 см изогнут в виде полукольца и помещен в магнитное поле (В=10 мТл) так, что площадь полукольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. По проводу пропустили ток I= 50 A. Определить силу F, действующую на провод. Подводящие провода направлены вдоль линий магнитной индукции.

Ч425

Тонкое кольцо радиусом R= 10 см несет равномерно распределенный заряд Q=80 нКл. Кольцо вращается с угловой скоростью ω= 50 рад/c относительно оси, совпадающей с одним из диаметров кольца. Найти магнитный момент p_m, обусловленный вращением кольца.

Ч435

Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=100 В и, влетев в однородное магнитное поле (В=0,1 Тл), стала двигаться по винтовой линии с шагом h= 6,5 см и радиусом R=1 см. Определить отношение заряда частицы к её массе.

Ч445

Однородные магнитное (В=2,5 мТл) и электрическое (Е= 10 кВ/м) поля скрещены под прямым углом. Электрон, скорость v которого равна 4·10⁶ м/с, влетает в эти поля так, что силы, действующие на него со стороны магнитного и электрического полей, сонаправлены. Определить ускорение, а электрона.

Ч455

Квадратный контур со стороной а=10 см, в котором течет ток I= 6 A, находится в магнитном поле (В=0,8 Тл) под углом α=50˚ к линиям магнитной индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

Ч465

Рамка из провода сопротивлением R=0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В=0,6 Тл). Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S= 200 см². Определить заряд Q, который потечет по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиям индукции: 1) от 0 до 45˚; 2) от 45 до 90˚.

Ч475

Соленоид содержит N=800 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) S=10 см². По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией В= 8 мТл. Определить среднее значение ЭДС <E_s> самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока, уменьшается практически до нуля за время Δt=0,8 мс.

Ч505

На тонкую глицериновую пленку толщиной d= 1,5 мкм нормально к её поверхности падает белый свет. Определить длины волн λ лучей видимого участка спектра (0,4 ≤ λ ≤0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.

Ч515

На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние d между атомными плоскостями равно 280 пм. Под углом θ=65˚ к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Определить длину волны λ рентгеновского излучения.

Ч525

Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол φ=40˚. Принимая, что коэффициент поглощения k каждого николя равен 0,15, найти, во сколько раз пучок света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с пучком, падающим на первый николь.

Ч535

Скорость электрона v=0,8c (где с – скорость света в вакууме). Зная энергию покоя электрона в мегаэлектрон-вольтах, определить в тех же единицах кинетическую энергию Т электрона.

Ч545

Из смотрового окошечка печи излучается поток Ф_е= 4 кДж/мин. Определить температуру Т печи, если площадь окошечка S= 8 см².

Ч555

Какова должна быть длина волны γ-излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была v_max= 3Мм/с?

Ч565

Фотон с длиной волны λ₁= 15 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона λ₂=16 пм. Определить угол θ рассеяния.

Ч575

На расстоянии r=5м от точечного монохроматического (λ=0,5 мкм) изотропного источника расположена площадка (S=8 мм²) перпендикулярно падающим пучкам. Определить число N фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность излучения Р=100 Вт.

Ч605

Во сколько раз изменится период Т вращения электрона в атоме водорода, если при переходе в невозбужденное состояние атом излучил фотон с длиной волны λ=97,5 нм?

Ч615

При каких значениях кинетической энергии Т электрона ошибка в определении дебройлевской длины волны λ по нерелятивистской формуле не превышает 10%?

Ч625

Альфа-частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l ящика, если известно, что минимальная энергия альфа-частицы E_min=8 МэВ.

Ч635

Частица в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность w обнаружения частицы в крайней четверти ящика?

Ч645

Найти среднюю продолжительность жизни τ атома радиоактивного изотопа кобальта ⁶⁰₂₇Со.

Ч655

Мощность Р двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя.

Ч675

Металлы литий и цинк приводят в соприкосновение друг с другом при температуре Т= 0 К. На сколько изменится концентрация электронов проводимости в цинке? Какой из этих металлов будет иметь более высокий потенциал?

Ч106

Тело брошено под углом α=30˚ к горизонту со скоростью v₀=30 м/с. Каковы будут нормальное a_n и a_τ ускорения тела через время t= 1 c после начала движения?

Ч116

На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженную легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса его m₁= 60 кг, масса тележки m₂= 20 кг. С какой скоростью (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль неё со скоростью (относительно доски) v= 1 м/с? Массой колес и трением пренебречь.

Ч126

Шар массой m₁= 4 кг движется со скоростью v₁= 5 м/c и сталкивается с шаром массой m₂ =6 кг, который движется ему навстречу со скоростью v₂ = 2 м/с. Определить скорости u₁ и u₂ шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

Ч136

Если на верхний конец вертикально расположенной спиральной пружины положить груз, то пружина сожмется на Δl=3 мм. На сколько сожмет пружину то же груз, упавший на конец пружины с высоты h= 8 см?

Ч146

По горизонтальной плоскости катится диск со скоростью v=8 м/с. Определить коэффициент сопротивления, если диск, будучи предоставленным самому себе, остановился, пройдя путь s= 18 м.

Ч156

Однородный стержень длиной l= 1,0 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В другой конец абсолютно неупруго ударяет пуля массой m= 7 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси. Определить массу М стержня, если в результате попадания пули он отклонится на угол α=60˚. Принять скорость пули v= 360 м/с.

Ч166

На каком расстоянии от центра Земли находится точка, в которой напряженность суммарного гравитационного поля Земли и Луны равна нулю? Принять, что масса Земли в 81 раз больше массы Луны и что расстояние от центра Земли до центра Луны равно 60 радиусам Земли.

Ч176

Определить период Т колебаний математического маятника, если его модуль максимального перемещения Δr= 18 см и максимальная скорость v_max= 16 см/с

Ч206

Определить концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде вместимостью V=2 л. Количество вещества ν кислорода равно 0,2 моль.

Ч216

Вычислить плотность ρ азота, находящегося в баллоне под давлением р=2 МПа и имеющего температуру Т=400 К.

Ч226

Определить среднюю квадратичную скорость <v_кв> молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью V= 2 л под давлением р= 200 кПа. Масса газа m= 0,3 г.

Ч236

Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости c_v=10,4 кДж/(кг·К), c_р=14,6 кДж/(кг·К).

Ч246

Кислород находится под давлением р=133 нПа при температуре Т=200 К. вычислить среднее число <z> столкновений молекулы кислорода при этих условиях за время τ= 1с.

Ч256

Азот массой m=0,1 кг был изобарно нагрет от температуры T₁=300 K до температуры Т₂=400 К. Определить работу А, совершенную газом, полученную им теплоту Q и изменение ΔU внутренней энергии азота.

Ч266

Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику 67% теплоты, полученной от теплоотдатчика. Определить температуру Т₂ теплоприемника, если температура теплоотдатчика Т₁=430 К.

Ч276

Глицерин поднялся в капиллярной трубке диаметром канала d= 1 мм на высоту h=20 см. Определить поверхностное натяжение α глицерина. Считать смачивание полным.

Ч306

Точечные заряды Q₁= 30 мкКл, Q₂= –20 мкКл находятся на расстоянии d= 20 см друг от друга. Определить напряженность поля Е в точке, удаленной на r₁= 30 см от первого и на r₂= 15см от второго заряда.

Ч316

По тонкому кольцу радиусом R= 20 см равномерно распределен с линейной плотностью τ=0,2 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, находящейся на оси кольца на расстоянии h= 2R от его центра.

Ч326

На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трёх областях: I, II, III. Принять σ₁=-4σ, σ₂= 2σ; 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной между плоскостями, и указать направление вектора Е, принять σ=40 нКл/м²; 3) построить график Е(х).

Ч336

Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала φ= 10 В, сливаются а одну каплю. Каков потенциал φ₁ образовавшей капли?

Ч346

Пылинка массой m= 5 нг, несущая на себе N=10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U=1 МВ. Какова кинетическая энергия Т пылинки? Какую скорость v приобрела пылинка?

Ч356

Два конденсатора емкостями C₁= 5 мкФ и С₂= 8 мкФ соединены последовательно и присоединены к батарее с ЭДС Е= 80 В. Определить заряды Q₁ и Q₂ конденсаторов и разности потенциалов U₁ и U₂ между их обкладками.

Ч366

Аккумулятор с ЭДС Е= 12 В заряжается от сети постоянного тока с напряжением U= 15 В. Определить напряжение на клеммах аккумулятора, если его внутреннее сопротивление R_i=10Ом.

Ч376

За время t= 10 c при равномерно возрастающей силы тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теплоты

Q= 40 кДж. Определить среднюю силу тока <I> в проводнике, если его сопротивление R= 25 Ом.

Ч406

По двум бесконечно длинным проводам, скрещенным под прямым углом, текут токи I₁ и I₂=2I₁ (I₁=100 A). Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудаленной от проводов на расстояние d= 10 см.

Ч416

Шины генератора длиной l=4 м находятся на расстоянии d= 10 см друг от друга. Найти силу взаимного отталкивания шин при коротком замыкании, если ток I_кз короткого замыкания равен 5 кА.

Ч426

Заряд q= 0,1 мкКл равномерно распределен по стержню длиной l= 50 см. стержень вращается с угловой скоростью ω=20 рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Найти магнитный момент р_m, обусловленный вращением стержня.

Ч436

Электрон влетел в однородное магнитное поле (В=200 мТл) перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить силу эквивалентного кругового тока I_экв, создаваемого движением электрона в магнитном поле.

Ч446

Однозарядный ион лития m=7 а.е.м. прошел ускоряющую разность потенциалов U= 300 В и влетел в скрещенные под прямым углом магнитное и электрическое поля. Определить магнитную индукцию В поля, если траектория иона в скрещенных полях прямолинейна. Напряженность Е электрического поля равна 2 кВ/м.

Ч456

Плоский контур с током I= 5 А свободно установился в однородном магнитном поле (В=0,4 Тл). Площадь контура S= 200 см². Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол α=40˚. Определить совершенную при этом работу А.

Ч466

Проволочный виток диаметром D= 5 см и сопротивлением R=0,02 Ом находится в однородном магнитном поле (В=0,3 Тл). Плоскость витка составляет угол φ=40˚ с линиями индукции. Какой заряд Q протечет по витку при выключении магнитного поля?

Ч676

Сопротивление R₁ p-n-перехода, находящегося под прямым напряжением U=1 В, равно 10 Ом. Определить сопротивление R₂ перехода при обратном напряжении.

Ч476

По катушке индуктивностью L=8 мкГн течет ток I= 6 A. Определить среднее значение ЭДС <E_s> самоиндукции, возникающей в контуре, если сила тока изменится практически до нуля за время Δt=5 мс

Ч506

На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n=1,3. Пластина освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны λ=640 нм, падающий на пластину нормально. Какую минимальную толщину d_min должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость?

Ч516

На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна (λ=600 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму, φ=20˚. Определить ширину а щели.

Ч526

Угол падения ε луча на поверхность стекла равен 60˚. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризованным. Определить угол ε^'₂ преломления луча.

Ч536

Протон имеет импульс р=469 МэВ/с. Какую кинетическую энергию необходимо дополнительно сообщить протону, чтобы его релятивистский импульс возрос вдвое?

Ч546

Поток излучения абсолютно черного тела Ф_е=10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны λ_m=0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.

Ч556

На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетового излучения (λ=0,25 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов U_min=0,96 В. Определить работу выхода А электронов из металла.

Ч566

Фотон с энергией ε₁=0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол θ=180˚. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.

Ч576

На зеркальную поверхность под углом α=60˚ к нормали падает пучок монохроматического света (λ=590 нм). Плотность потока энергии светового пучка φ= 1 кВт/м². Определить давление р, производимое светом на зеркальную поверхность.

Ч606

На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны λ=435 нм?

Ч616

Из катодной трубки на диафрагму с узкой прямоугольной щелью нормально к плоскости диафрагмы направлен пучок моноэнергетических электронов. Определить анодное напряжение трубки, если известно, что на экране, отстоящем от щели на расстоянии l =0,5 м, ширина центрального дифракционного максимума Δх=10,0 мкм. Ширина b щели принять равной 0,10 мм.

Ч626

Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии составляет Δt=10^-8с. При переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны <λ> которого равна 600 нм. Оценить ширину Δλ излучаемой спектральной линии, если не происходит её уширения за счет других процессов.

Ч636

Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, имеет вид

Ψ(r)=Ae^-^r^/^a₀ ,

где А– некоторая постоянная; а₀ – первый боровский радиус. Найти для основного состояния атома водорода наиболее вероятное расстояние электрона от ядра.

Ч646

Счетчик α-частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при первом измерении регистрировал N₁=1400 частиц в минуту, а через время t= 4 ч – только N₂= 400. Определить период полураспада Т_1/2 изотопа.

Ч656

Считая, что в одном акте деления ядра урана ²³⁵U освобождается энергия 200 МэВ, определить массу m этого изотопа, подвергшегося делению при взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 30·10⁶ кг, если тепловой эквивалент тротила q равен 4,19 МДж/кг.

Ч666

Найти отношение средней энергии <ε_кв> линейного одномерного осциллятора, вычисленной по квантовой теории, к энергии <ε_кл> такого же осциллятора, вычисленной по классической теории. Вычисления произвести для двух температур: 1) Т=0,1 θ_Е; 2) Т= θ_Е, где θ_Е – характеристическая температура Эйнштейна.

Ч107

Материальная точка движется по окружности с постоянной угловой скоростью ω=π/6 рад/с. Во сколько раз путь Δs, пройденный точкой за время t= 4с, будет больше модуля её перемещения Δr? Принять, что в момент начала отсчета времени радиус-вектор r, задающий положение точки на окружности, относительно исходного положения был повернут на угол φ₀=π/3 рад.

Ч117

Снаряд, летевший со скоростью v= 400 м/с, в верхней точке траектории разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью u₁= 150 м/с. Определить скорость u₂ большего осколка.

Ч127

Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m₁=10 г со скоростью v=300 м/с. Затвор пистолета массой m₂=200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k=25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреплен.

Ч137

Из пружинного пистолета с пружиной жесткостью k=150 Н/м был произведен выстрел пулей массой m=8 г. Определить скорость v пули при вылете её из пистолета, если пружина была сжата на Δх= 4 см.

Ч147

Определить момент силы М, который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой n= 12 c^-1, чтобы он остановился в течение времени Δt=8 c. Диаметр блока D= 30 см. Массу блока m= 6 кг считать равномерно распределенной по ободу.

Ч157

На краю платформы в виде диска, вращающейся по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n₁= 8 мин^-1, стоит человек массой m₁= 70 кг. Когда человек перешел в центр платформы, она стала вращаться с частотой n₂=10 мин^-1. Определить массу m₂ платформы. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

Ч167

Спутник обращается вокруг Земли по круговой орбите на высоте h=520 км. Определить период обращения спутника. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и её радиус R считать известными.

Ч177

Материальная точка совершает простые гармонические колебания так, что в начальный момент времени смещение х₀=4 см, а скорость v₀=10 см/с. Определить амплитуду А и начальную фазу φ₀ колебаний, если их период Т=2 с.

Ч207

Определить количество вещества v водорода, заполняющего сосуд объемом V= 3 л, если концентрация газа в сосуде n= 2·10¹⁸ м^-3.

Ч217

Определить относительную молекулярную массу М_r газа, если при температуре Т=154 К и давлении р=2,8 МПа он имеет плотность ρ=6,1 кг/м³.

Ч227

Водород находится при температуре Т=300 К. Найти среднюю кинетическую энергию <ε_вр> вращательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию Е_к всех молекул этого газа; количество водорода v=0,5 моль.

Ч237

Найти удельные с_p и c_v, а также молярные С_p и C_v теплоемкости азота и гелия.

Ч247

При каком давлении р средняя длина свободного пробега <l> молекул азота равна 1 м, если температура газа t=10˚C?

Ч257

Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества v=0,4 моль при изотермическом расширении, если при этом газ получит количество теплоты Q= 800 Дж? Температура водорода Т= 300 К.

Ч267

Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла Карно при повышении температуры теплоотдатчика от Т₁=380 К до Т’₁=560 К? Температура теплоприемника Т₂=280 К.

Ч277

В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диаметром канала d= 1мм. Определить массу m воды, вошедшей в трубку.

Ч307

В вершинах правильного треугольника со стороной a= 10 см находятся заряды Q₁= 10 мкКл, Q₂=20 мкКл и Q₃=30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд Q₁ со стороны двух других зарядов.

Ч317

По тонкому полукольцу равномерно распределен заряд Q =20 мкКл с линейной плотностью τ=0,1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

Ч327

На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трёх областях: I, II, III. Принять σ₁=σ, σ₂= -2σ; 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной за плоскостями справа, и указать направление вектора Е, принять σ=20 нКл/м²; 3) построить график Е(х).

Ч337

Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R= 10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью заряда τ= 800 нКл/м. Определить потенциал φ в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h= 10 см от его центра.

Ч347

Какой минимальной скоростью v_min должен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала φ= 400 В металлического шара?

Ч357

Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R= 10 см каждая. Расстояние между пластинами d= 2 мм. Конденсатор присоединен к источнику напряжения U= 80 В. Определить заряд Q и напряженность Е поля конденсатора в двух случаях: а) диэлектрик – воздух; 2) диэлектрик – стекло.

Ч367

От источника с напряжением U= 800 В необходимо передать потребителю мощность Р= 10 кВт на некоторое расстояние. Какое наименьшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от передаваемой мощности?

Ч377

За время t= 8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R= 8 Ом выделилось количество теплоты Q= 500 Дж. Определить заряд q, прошедший в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю.

Ч407

Ч417

Квадратный контур со стороной а=10 см, по которому течет ток I=50 А, свободно установился в однородном магнитном поле (В=10 мТл). Определить изменение ΔП потенциальной энергии контура при повороте вокруг оси, лежащей в плоскости контура, угол θ=180˚.

Ч427

Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра (протона) по окружности радиусом R=53 пм. Определить магнитный момент p_m эквивалентного кругового тока.

Ч437

Протон прошел ускоряющую разность потенциалов U=300 В и влетел в однородное магнитное поле (В= 20 мТл) под углом α=30˚ к линиям магнитной индукции. Определить шаг h и радиус R винтовой линии, по которой будет двигаться протон в магнитном поле.

Ч447

Альфа-частица, имеющая скорость v= 2 Мм/с, влетает под углом α=30˚ к сонаправленному магнитному (В= 1 мТл) и электрическому (Е= 1кВ/м) полям. Определить ускорение а альфа-частицы.

Ч457

Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I=60 A, свободно установился в однородном магнитном поле (В=20 мТл). Диаметр витка d= 10см. Какую работу А нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол α=π/3?

Ч467

Рамка, содержащая N=200 витков тонкого провода, может свободно вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь рамки S= 50 см². Ось рамки перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля (В=0,05 Тл). Определить максимальную ЭДС Е_max, которая индуцируется в рамке при её вращении с частотой n= 40 c^-1.

Ч477

В электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением R= 20 Ом и катушку индуктивностью L= 0,06 Гн, течет ток I= 20 A. Определить силу тока I в цепи через Δt= 0,2 мс после её размыкания.

Ч507

На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ= 500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b=0,5 мм. Определить угол α между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, n= 1,6.

Ч517

На дифракционную решетку, содержащую n=100 штрихов на 1 мм, нормально падает монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум второго порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, её нужно повернуть на угол Δφ= 16˚. Определить длину волны λ света, падающего на решетку.

Ч527

Угол α между плоскостями пропускания поляроидов равен 50˚. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в n=8 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах.

Ч537

Во сколько раз релятивистская масса m электрона, обладающего кинетической энергией Т=1,53 МэВ, больше массы покоя m₀?

Ч547

Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (λ_m₁ =780 нм) на фиолетовую (λ_m2 =390 нм)?

Ч557

На поверхность из металла падает монохроматический свет с длиной волны λ=0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта λ₀=0,3 мкм. Какая доля фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

Ч567

В результате эффекта Комптона фотон с энергией ε₁=1,02 МэВ рассеян на свободных электронах на угол θ=150˚. Определить энергию ε₂ рассеянного фотона.

Ч577

Свет падает нормально на зеркальную поверхность, находящуюся на расстоянии r=10 см от точечного изотропного излучателя. При какой мощности Р излучателя давление р на зеркальную поверхность будет равным 1 мПа?

Ч607

В каких пределах Δλ должна лежать длина волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус r_n орбиты электрона увеличился в 16 раз?

Ч617

Протон обладает кинетической энергией Т= 1 кэВ. Определить дополнительную энергию ∆Т, которую необходимо ему сообщить для того, чтобы длина волны λ де Бройля уменьшилась в 3 раза.

Ч627

Для приближенной оценки минимальной энергии электрона в атоме водорода можно предположить, что неопределенность Δr радиуса r электронной орбиты и неопределенность Δр импульса р электрона на такой орбите соответственно связаны следующим образом: Δr≈r и Δр≈р. Используя эти связи, а также соотношение неопределенностей, найти значение радиуса электронной орбиты, соответствующего минимальной энергии в атоме водорода.

Ч637

Частица находится в основном состоянии в прямоугольной яме шириной l с абсолютно непроницаемыми стенками. Во сколько раз отличаются вероятности местонахождения частицы: w₁ – в крайней трети и w₂ – в крайней четверти ящика?

Ч647

Во сколько раз уменьшится активность изотопа ³²₁₅Р через время t= 20 сут?

Ч657

При делении ядра урана ²³⁵U под действием замедленного нейтрона образовались осколки с массовыми числами М₁= 90 и М₂=143. Определить число нейтронов, вылетевших из ядра в данном акте деления. Определить энергию и скорость каждого из осколков, если они разлетаются в противоположные стороны и их суммарная кинетическая энергия Т равна 160 МэВ.

Ч667

Зная, что для алмаза θ_D=2000 К, вычислить его удельную теплоемкость при температуре Т=30 К.

Ч677

Найти минимальную энергию W_min, необходимую для образования пары электрон-дырка в кристалле СаАs, если его удельная проводимость γ изменяется в 10 раз при изменении температуры от 20 до 3˚C.

Ч108

Материальная точка движется в плоскости ху согласно уравнениям х=A₁+B₁t+C₁t² и у=A₂+B₂t+C₂t², где В₁=7 м/с, С₁=-2 м/с², В₂=-1 м/с, С₂=0,2 м/с². Найти модули скорости и ускорения в момент времени t= 5 с.

Ч118

Две одинаковые лодки массами m=200 кг, каждая (вместе с человеком и грузами, находящимися в лодках) движутся параллельными курсами навстречу друг другу со скоростями v=1 м/c. Когда лодки поравнялись, то с первой лодки на вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают грузы массами m₁=20 кг. Определить скорости u₁ и u₂ лодок после перебрасывания грузов.

Ч128

Шар массой m₁= 5 кг движется со скоростью v₁= 1 м/c и сталкивается с покоящимся шаром массой m₂ =2 кг. Определить скорости u₁ и u₂ шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

Ч138

Налетев на пружинный буфер, вагон массой m=16 т, двигавшийся со скоростью v=0,6 м/с, остановился, сжав пружину на Δl= 8 см. Найти общую жесткость k пружин буфера.

Ч148

Блок, имеющий форму диска массой m=0,4 кг, вращается под действием силы натяжения нити, к концам которой подвешены грузы массами m₁=0,3 кг, m₂=0,7 кг. Определить силы натяжения Т₁ и Т₂ нити по обе стороны блока.

Ч158

На краю неподвижной скамьи Жуковского диаметром D=0,8 м и массой m₁=6 кг стоит человек массой m₂=60 кг. С какой угловой скоростью ω начнет вращаться скамья, если человек поймает летящий на него мяч массой m=0,5 кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии r=0,4 м от скамьи. Скорость мяча v=5 м/с.

Ч168

Определить линейную и угловую скорости спутника Земли, обращающегося по круговой орбите на высоте h=1000 км. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и её радиус R считать известными.

Ч178

Складываются два колебания одинакового направления и одинакового периода: x₁=A₁sinω₁t и x₂=A₂sinω₂(t+τ), где А₁=А₂= 3 см, ω₁=ω₂=πс^-1, τ=0,5 с. Определить амплитуду А и начальную фазу φ₀ результирующего колебаний. Написать его уравнение. Построить векторную диаграмму для момента времени t=0.

Ч208

В баллоне вместимостью V=3 л содержится кислород массой m=10 г. Определить концентрацию молекул газа.

Ч218

Найти плотность ρ азота при температуре Т=400 К и давлении р=2 МПа.

Ч228

При какой температуре средняя кинетическая энергия <ε_п> поступательного движения молекулы газа равна 4,14·10^-21Дж?

Ч238

Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса М=4·10^-3 кг/моль и отношение теплоемкостей C_p/C_v=1,67.

Ч248

В сосуде вместимостью V=5 л находится водород массой m= 0,5 г. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы водорода в этом сосуде.

Ч258

Какая работа А совершается при изотермическом расширении водорода массой m=5 г, взятого при температуре Т=290 К, если объем газа увеличился в три раза.

Ч268

Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура теплоотдатчика Т₁=500 К, температура теплоприемника Т₂=250 К. Определить КПД η цикла, также работу А₁ рабочего вещества при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа А₂=70 Дж.

Ч278

На сколько давление р воздуха внутри мыльного пузыря больше нормального атмосферного давления р_о, если диаметр пузыря d= 5 мм.

Ч308

В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q₁=Q₂=Q₃=Q₄=8·10^-10 Кл. Какой отрицательный заряд Q нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?

Ч318

Четверть тонкого кольца радиусом R=10 см несет равномерно распределенный заряд Q=0,05 мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

Ч328

На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса: найти зависимость Е (r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей I, II, III. Принять σ₁=-2 σ, σ₂= σ; 2) вычислить напряженность поля Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстоянии r, и указать направление вектора Е. Принять σ=50 нКл/м², r=1,5 R; 3) построить график.

Ч338

Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом р=200 пКл·м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии r=40 см от центра диполя.

Ч348

В однородном электрическом поле напряженностью Е=200 В/м влетает (вдоль силовой линии) электрон со скоростью v₀=2 Мм/c. Определить расстояние l, которое пройдет электрон до точки, в которой его скорость будет равна половине начальной.

Ч358

Два металлических шарика радиусами R₁= 5 см, и R₂= 10 см имеют заряды Q₁=40 нКл и Q₂=-20 нКл соответственно. Найти энергию W, которая выделится при разряде, если шары соединить проводником.

Ч368

При включении электромотора в сеть с напряжением U=220 В он потребляет ток I=5 A. Определить мощность, потребляемую мотором и его КПД, если сопротивление R обмотки мотора равно 6 Ом.

Ч378

Определить количество теплоты Q, которое выделится за время t=10 c в проводнике сопротивлением R=10 Ом, если сила тока в нем, равномерно уменьшается от I₁=10 A до I₂=0.

Ч408

По тонкому кольцу течет ток I=80 A. Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудаленной от точек кольца на расстояние r=10 см. Угол α=π/6.

Ч418

Тонкое проводящее кольцо с током I= 40 A помещено в однородное магнитное поле (В=80 мТл). Плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. Радиус R кольца равен 20 см. Найти силу F, растягивающую кольцо.

Ч428

Сплошной цилиндр радиусом R=4 см и высотой h=15 см несет равномерно распределенный по объему заряд (ρ=0,1 мкКл/м³). Цилиндр вращается с частотой n=10 c^-1 относительно оси, совпадающей с его геометрической осью. Найти магнитный момент р_m цилиндра, обусловленный его вращением.

Ч438

Альфа-частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U, стала двигаться в однородном магнитном поле (В=50 мТл) по винтовой линии с шагом h= 5 см и радиусом R=1 см. Определить ускоряющую разность потенциалов, которую прошла альфа-частица.

Ч448

Протон прошел некоторую ускоряющую разность потенциалов U и влетел в скрещенные поля: магнитное (В=5 мТл) и электрическое (Е= 20 кВ/м). Определить разность потенциалов U, если протон в скрещенных полях движется прямолинейно.

Ч458

В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S=100 см².Поддерживая в контуре постоянную силу тока I=50 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить магнитную индукцию В поля, если при перемещении контура была совершена работа А= 0,4 Дж.

Ч468

Прямой проводящий стержень длиной l=40 см находится в однородном магнитном поле (B=0,1 Тл). Концы стержня замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи R=0,5 Ом. Какая мощность Р потребуется для равномерного перемещения стержня перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью v=10 м/c?

Ч478

Цепь состоит из катушки индуктивности L=0,1 Гн и источника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Время, через которое сила тока уменьшается до 0,001 первоначального значения, равно t=0,07 c. Определить сопротивление катушки.

Ч508

Плосковыпуклая стеклянная линза с f= 1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете r₅= 1,1 мм. Определить длину волны λ.

Ч518

На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет (λ=410 нм). Угол Δφ между направлениями на максимумы первого и второго порядков равен 2˚21'. Определить число n штрихов на 1 мм дифракционной решетки.

Ч528

Пучок света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле ε падения отраженный пучок света максимально поляризован?

Ч538

Какую скорость β (в долях скорости света) нужно сообщить частице, чтобы её кинетическая энергия была равна удвоенной энергии покоя?

Ч548

Определить поглощательную способность а_Т серого тела, для которого температура, измеренная радиационным пирометром, Т_рад=1,4 кК, тогда как истинная температура Т тела равна 3,2 кК.

Ч558

На металл падает рентгеновское излучение с длиной волны λ= 1 нм. Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость v_max фотоэлектронов.

Ч568

Определить угол θ, на который был рассеян квант с энергией ε₁ =1,53 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи Т=0,51 МэВ.

Ч578

Свет с длиной волны λ=600 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на неё давление р=4 мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t= 10 c на площадь S= 1 мм² этой поверхности.

Ч608

В одноразрядном ионе лития электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить длину волны λ излучения, испущенного ионом лития.

Ч618

Определить длины волн де Бройля α-частицы и протона, прошедших одинаковую разность потенциалов U=1 кВ.

Ч628

Моноэнергетический пучок электронов высвечивает в центре экрана электронно-лучевой трубки пятно радиусом r≈10^-3 см. Пользуясь соотношением неопределенностей, найти, во сколько раз неопределенность ∆х координаты электрона на экране в направлении, перпендикулярном оси трубки, меньше размера r пятна. Длину L электронно-лучевой трубки принять равной 0,50 м, а ускоряющее электрон напряжение U – равным 20 кВ.

Ч638

Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, имеет вид

Ψ(r)=Ae^-^r^/^a₀ ,

где А– некоторая постоянная; а₀ – первый боровский радиус. Найти для основного состояния атома водорода среднее значение <F> кулоновской силы.

Ч648

На сколько процентов уменьшится активность изотопа иридия ¹⁹²₇₇Ir за время t=15 сут?

Ч658

Ядерная реакция ¹⁴N (α,p) ¹⁷O вызвана α-частицей, обладающей кинетической энергией Т_α=4,2 МэВ. Определить тепловой эффект этой реакции, если протон, вылетевший под углом θ=60˚ к направлению движения α-частицы, получил кинетическую энергию Т= 2 МэВ.

Ч668

Молярная теплоемкость C_m серебра при температуре Т=20 К оказалась равной 1,65 Дж/(моль·К). Вычислить по значению теплоемкости характеристическую температуру θ_D. Условие T<< θ_D считать выполненным.

Ч678

Сопротивление R₁ кристалла PbS при температуре t₁=20˚C равно 10⁴ Ом. Определить его сопротивление R₂ при температуре t₂=80 ˚C.

Ч109

По краю равномерно вращающейся с угловой скоростью ω= 1 рад/с платформы идет человек и обходит платформу за время t=9,9 с. Каково наибольшее ускорение а движения человека относительно Земли? Принять радиус платформы R= 2 м.

Ч119

На сколько переместится относительно берега лодка длиной l= 3,5 м и массой m₁= 200 кг, если стоящий на корме человек массой m₂= 80 кг переместится на нос лодки? Считать лодку расположенной перпендикулярно берегу.

Ч129

Из орудия, не имеющего противооткатного устройства, производилась стрельба в горизонтальном направлении. Когда орудие было неподвижно закреплено, снаряд вылетел со скоростью v₁=600 м/c, а когда орудию дали возможность свободно откатываться назад, снаряд вылетел со скоростью v₂=580 м/c. С какой скоростью откатилось при этом орудие?

Ч139

Цепь длиной l=2 м лежит на столе, одним концом свисая со стола. Если длина свешивающейся части превышает 1/3l, то цепь соскальзывает со стола. Определить скорость v цепи в момент её отрыва от стола.

Ч149

К краю стола прикреплен блок. Через блок перекинута невесомая и нерастяжимая нить, к концам которой прикреплены грузы. Один груз движется по поверхности стола, а другой – вдоль вертикали вниз. Определить коэффициент f трения между поверхностями груза и стола, если массы каждого груза и масса блока одинаковы и грузы движутся с ускорением а=5,6 м/с². Проскальзыванием нити по блоку и силой трения, действующей на блок пренебречь.

Ч159

Горизонтальная платформа массой m₁=150 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, с частотой n=8 мин^-1. Человек массой m₂=70 кг стоит при этом на краю платформы. С какой угловой скоростью ω будет вращаться платформа, если человек перейдет от края к её центру? Считать платформу круглым однородным диском, а человека – материальной точкой.

Ч169

Какова масса Земли, если известно, что Луна в течение года совершает 13 обращений вокруг Земли и расстояние от Земли до Луны равно 3,84·10⁸ м?

Ч179

На гладком горизонтальном столе лежит шар массой М=200 г, прикрепленный к горизонтально расположенной легкой пружине с жесткостью k= 500 Н/м. В шар попадает пуля массой m= 10 г, летящая со скоростью v= 300 м/с, застревает в нем. Пренебрегая перемещением шара во время удара и сопротивлением воздуха, определить амплитуду А и период Т колебаний шара.

Ч209

Определить относительную молекулярную массу M_r: 1) воды; 2) углекислого газа; 3) поваренной соли.

Ч219

В сосуде вместимостью V= 40 л находится кислород при температуре Т= 300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр= 100 кПа. Определить массу m израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.

Ч229

В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки равна 6·10^-10 г. Газ находится при температуре Т=400 К. Определить средние квадратичные скорости <v_кв>, а также средние кинетические энергии <ε_п> поступательного движения молекулы азота и пылинки.

Ч239

Трехатомный газ под давлением р=240 кПа и температуре t= 20˚C занимает объем V= 10 л. Определить теплоемкость С_р этого газа при постоянном давлении.

Ч249

Средняя длина свободного пробега <l> молекулы водорода при некоторых условиях равна 2мм. Найти плотность ρ водорода при этих условиях.

Ч259

Какая доля w₁ количества теплоты Q, подводимого к идеальному двухатомному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение ∆U внутренней энергии газа и какая доля w₂ – на работу А расширения? Рассмотреть три случая, если газ: 1) одноатомный; 2) двухатомный; 3) трехатомный.

Ч269

Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q₁=84 кДж. Определить работу А газа, если температура Т₁ теплоотдатчика в три раза выше температуры Т₂ теплоприемника.

Ч279

Воздушный пузырек диаметром d=2,2 мкм находится в воде у самой её поверхности. Определить плотность ρ воздуха в пузырьке, если воздух над поверхностью воды находится при нормальных условиях.

Ч309

На расстоянии d= 20 см находятся два точечных заряда: Q₁= -50 нКл Q₂=100 нКл. Определить силу F, действующую на заряд Q₃= -10 нКл, удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное d.

Ч319

По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q=10 нКл с линейной плотностью τ=0,01 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное радиусу кольца.

Ч329

На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса: найти зависимость Е (r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей I, II, III. Принять σ₁= σ, σ₂= -σ; 2) вычислить напряженность поля Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстоянии r, и указать направление вектора Е. Принять σ=60 нКл/м², r=3 R; 3) построить график.

Ч339

Электрическое поле образовано бесконечно длинной заряженной нитью, линейная плотность заряда которой τ= 20 пКл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии r₁= 8 см и r₂=12 см.

Ч349

Электрическое поле создано бесконечной заряженной прямой линией с равномерно распределенным зарядом (τ=10 нКл/м). Определить кинетическую энергию Т₂ электрона в точке 2, если в точке 1 его кинетическая энергия Т₁=200эВ.

Ч359

Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d₁=0,2 см и слоем парафина толщиной d₂=0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U=300 B. Определить напряженность Е поля и падение потенциала в каждом из слоев.

Ч369

В сеть с напряжением U=100 В подключили катушку с сопротивлением R₁=2кОм и вольтметр, соединенный последовательно. Показание вольтметра U₁=80 B. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал U₂=60 В. Определить сопротивление R₂ другой катушки.

Ч379

Сила тока в цепи изменяется по закону I=I₀sin(ωt). Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R= 10 Ом за время, равное четверти периода (от t₁=0 до t₂=T/4, где Т=10 с).

Ч409

По двум бесконечно длинным, прямым параллельным проводам текут одинаковые токи I=60 А. Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудаленную от проводов на расстояние d=10 см. Угол β=π/3.

Ч419

Квадратная рамка из тонкого провода может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из сторон. Масса m рамки равна 20 г. Рамку поместили в однородное магнитное поле (В=0,1 Тл), направленное вертикально вверх. Определить угол α, на который отклонилась рамка от вертикали, когда по ней пропустили ток I=10 A.

Ч429

По поверхности диска радиусом R=15 см равномерно распределен заряд Q=0,2мкКл. Диск вращается с угловой скоростью ω=30 рад/c относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением диска.

Ч439

Ион с кинетической энергией Т=1 кэВ попал в однородное магнитное поле (В=21 мТл) и стал двигаться по окружности. Определить магнитный момент p_m эквивалентного кругового тока.

Ч449

Магнитное (В=2 мТл) и электрическое (Е=1,6 кВ/м) поля сонаправлены. Перпендикулярно векторам В и Е влетает электрон со скоростью v=0,8 Мм/с. Определить ускорение а электрона.

Ч459

Плоский контур с током I=50 A расположен в однородном магнитном поле (В=0,6 Тл) так, что нормаль к контуру перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура около оси, лежащей в плоскости контура, на угол α=30˚.

Ч469

Проволочный контур площадью S=500 см² и сопротивлением R=0,1 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В=0,5 Тл). Ось вращения лежит в плоскости кольца и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную мощность P_max, необходимую для вращения контура с угловой скоростью ω=50 рад/с.

Ч479

Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R=10 Ом и индуктивностью L= 0,2 Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 50% максимального значения?

Ч509

Между двумя плоскопараллельными пластинами на расстоянии L= 10 см от границы их соприкосновения находится проволока диаметром d=0,01 мм, образуя воздушный клин. Пластины освещаются нормально падающим монохроматическим светом (λ=0,6 мкм). Определить ширину b интерференционных полос, наблюдаемых в отраженном свете.

Ч519

Постоянная дифракционной решетки в n=4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на её поверхность. Определить угол α между первыми симметричными дифракционными максимумами.

Ч529

Пучок света переходит из жидкости в стекло. Угол падения ε пучка равен 60˚, угол преломления ε^'₂=50˚. При каком угле падения ε_в пучок света, отраженный от границы раздела этих сред, будет максимально поляризован?

Ч539

Релятивистский электрон имел импульс р₁=m_oc. Определить конечный импульс этого электрона (в единицах m_oc), если его энергия увеличилась в n= 2 раза.

Ч549

Муфельная печь, потребляющая мощность Р=1 кВт, имеет отверстие площадью S= 100 см². Определить долю η мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура её внутренней поверхности равна 1 кК.

Ч559

На металлическую пластину направлен монохроматический пучок света с частотой v=7,3·10¹⁴ Гц. Красная граница λ₀ фотоэффекта для данного материала равна 560 нм. Определить максимальную скорость v_max фотоэлектронов.

Ч569

Фотон с энергией ε₁=0,51 МэВ при рассеянии на свободном электроне потерял половину своей энергии. Определить угол рассеяния θ.

Ч579

На зеркальную поверхность площадью S= 6 cм² падает нормально поток излучения Ф_е=0,8 Вт. Определить давление р и силу давления F света на эту поверхность.

Ч609

Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическую Т, потенциальную П и полную Е энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.

Ч619

Электрон обладает кинетической энергией Т=1,02 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия Т электрона уменьшится вдвое?

Ч629

Среднее время жизни Δt атома в возбужденном состоянии составляет около 10^-8 с. При переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны <λ> которого равна 400 нм. Оценить относительную ширину Δ λ/ λ излучаемой спектральной линии, если не происходит уширения за счет других процессов.

Ч639

Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l. В каких точках в интервале 0<x<l плотности вероятности нахождения электрона на втором и третьем энергетических уровнях одинаковы? Вычислить плотность вероятности для этих точек. Решение пояснить графиком.

Ч649

Определить число N ядер, распавшихся в течение времени: 1) t₁= 1 мин; 2)t₂= 5 сут, – в радиоактивном изотопе фосфора ³²₁₅Р массой m= 1 мг.

Ч659

Определить тепловые эффекты следующих реакций:

⁷Li(p,n)⁷Be и ¹⁶О(d,α)¹⁴N

Ч669

Вычислить (по Дебаю) удельную теплоемкость хлористого натрия при температуре Т=θ_D/20. Условие Т<< θ_D считать выполненным.

Ч679

Каково значение энергии Ферми ε_F у электронов проводимости двухвалентной меди? Выразите энергию Ферми в джоулях и электрон-вольтах.

Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
Подробнее
6292 просмотра

Физика для студентов-заочников Уральского института ГПС МЧС России

Опубликовано admin в Ср, 11/09/2013 - 09:02

Физика | контрольные работы | решение задач на заказ|

Выполним под заказ контрольные работы для курсантов ГПС МЧС Уральского института. Есть готовые варианты по данной методичке

Физика. Методические рекомендации дтя выполнения контрольной работы по дисциплине "Физика" для слушателей факультета заочного обучения по направлению подготовки (специальности) Пожарная безопасность / Екатеринбург: Уральский
институт государственной противопожарной службы МЧС России. 2012. 110 с.
Составитель: Ильиных А.С., преподаватель кафедры физики и теплообмена ФГБОУ ВПО «Уральский институт ГПС МЧС России»;

Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
1952 просмотра

Прокофьев Задачи из методички по физике 1985 для заочников

Опубликовано admin в Пт, 06/09/2013 - 17:23

Физика | контрольные работы | решение задач на заказ|

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

1(1). Под действием какой силы при прямолинейном движении тела изменение его координаты со временем происходит по закону x=10t—20t²? Масса тела 5 кг.

2(2). Найти закон движения тела массой m под действием постоянной силы F, если в момент t=0 тело покоилось в начале координат (x=0).

3(3). Найти закон движения тела массой m под действием постоянной силы F, если в момент t=0 начальная координата x=0 и v = v₀.

4(4). Найти закон движения тела массой m под действием постоянной силы F, если в момент t=0 имеем x=х₀ и v = v₀.

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

6(6). По условию предыдущей задачи определить силу, действующую на тело через 10 с после начала действия, и путь, пройденный телом за это время.

7(7). Под действием постоянной силы 10 Н тело движется прямолинейно и зависимость пройденного пути от времени имеет вид s=10-5t+2t². Найти массу тела.

8(8). Зависимость пройденного телом пути от времени имеет вид s = 2t-3t²+4t³. Найти зависимость скорости от времени и силу, действующую на тело в конце второй секунды. Масса тела 1 кг.

9(9). По условию предыдущей задачи найти зависимость ускорения от времени. Определить, в какой момент времени сила, действующая на тело, равна нулю.

10(10). Тело массой 2 кг движется прямолинейно со скоростью, зависимость которой от времени выражается уравнением v = 2,5t² + 10t. Определить путь, пройденный телом за 5 с, и силу, действующего на тело в конце пятой секунды.

11(11). Прямоугольный брусок размером 3,3х3,3х6,9 см движется параллельно большому ребру. При какой скорости движения он будет казаться кубом?

12(12). Какую скорость должно иметь движущееся тело, чтобы его продольные размеры уменьшились в два раза?

13(13). При какой относительной скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составит 50 %?

14(14). π-мезон нестабильная частица. Собственное время жизни его 2,6^.10^-8 с. Какое расстояние пролетит π-мезон до распада, если он движется со скоростью 0,99 с?

15(15). По условию предыдущей задачи определить, на сколько расстояние, пролетаемое π-мезоном, при релятивистском замедлении времени больше, чем если бы такого замедления не было.

16(16). Найти собственное время жизни нестабильной частицы μ-мезона, движущегося со скоростью 0,99 с, если расстояние, пролетаемое им до распада, равно примерно 10 км.

17(17). Собственное время жизни π-мезона 2,6^.10^-8 с. Чему равно время жизни π-мезона для наблюдателя, относительно которого эта частица движется со скоростью 0,95 с?

18(18). Электрон, скорость которого 0,97 с, движется навстречу протону, имеющему скорость 0,5 с. Определить скорость их относительного движения.

19(19). Радиоактивное ядро вылетевшее из ускорителя со скоростью 0,4 с, выбросило в направлении своего движения β-частицу со скоростью 0,75 с относительно ускорителя. Найти скорость частицы относительно ядра.

20(20). Скорость света в стоячей воде u = с/n, где с — скорости света в вакууме; n — показатель преломления воды. Найти скорость света в воде, движущейся равномерно относительно источника света со скоростью v.

21. Вывести формулу, по которой вычисляется кинетическая энергия тела массой m, движущегося под действием постоянной силы F, если t= 0, v₀=0.

22. Скорости двух центрально соударяющихся шаров до их взаимодействия равны 0,1 и 0,05 м/с, их массы соответственно равны 4 и 3 кг. Определить их скорости после удара при упругом coударении.

23. В каком случае двигатель автомобиля совершит большую работу (во сколько раз): для разгона с места до скорости 36 км/ч или при увеличении скорости от 36 до 72 км/ч. Силу сопротивления и время движения в обоих случаях считать одинаковыми.

24. Шар массой 4 кг движется со скоростью 2 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой 1 кг. Вычислить работу, совершенную вследствие деформации шаров при прямом центральном ударе. Шары считать неупругими.

25. Тепловоз массой 40 т, двигаясь со скоростью 1 м/с, ударяется в два неподвижных пружинных буфера вагона. Найти наибольшее сжатие буферов вагона, если коэффициент упругости пружины 5^.10⁶ Н/м, и продолжительность удара.

26. Для того чтобы растянуть пружину на длину х, требуется приложить силу F=kx. Какая работа совершается при растяжении пружины на длину х₁? Потенциальная энергия деформированной пружины П=Ах₁². Найти силу, действующую на пружину.

27. На тело действует сила F=kx². На сколько увеличится потенциальная энергия тела при его перемещении из точки х=0 в точку x=х₁?

28. Стальная цепочка длиной 1 м, лежащая на столе, начинает скользить, если 0,15 м этой цепочки спущены со стола. Масса цепочки 3 кг, коэффициент трения между столом и цепочкой 0,1. Какая работа против сил трения совершается при соскальзывании всей цепочки?

29. Тело массой 1 кг под действием постоянной силы движется прямолинейно. Зависимость пути, пройденного телом, от времени выражается уравнением s = t²+2t +2. Определить работу силы за 5 с после начала ее действия.

30. По условию предыдущей задачи найти зависимость кинетической энергии от времени и пути.

31. Масса движущегося протона 2,25^.10^{-27 кг}. Найти скорость и кинетическую энергию протона.

32.Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов в 100 MB. Во сколько раз его релятивистская масса больше массы покоя? Чему равна скорость электрона?

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

34. Вычислить скорость, полную и кинетическую энергию протона в тот момент, когда его масса равна массе α-частицы.

35. Найти импульс, полную и кинетическую энергию электрона, движущегося со скоростью, равной 0,7 с.

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

37. Определить соотношение между полной энергией E, энергией покоя Е₀ и импульсом р релятивистской частицы.

38. Вывести соотношение между полной энергией, массой покоя и импульсом релятивистской частицы.

39. С какой скоростью движется электрон, если его кинетическая энергия 1,78 МэВ? Определить импульс электрона.

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

41. На каком расстоянии от центра Земли находится точка, в которой напряженность суммарного гравитационного поля Земли и Луны равна нулю? Принять, что масса Земли в 81 раз больше массы Луны и расстояние от центра Земли до центра Луны равно 60 радиусам Земли.

42. С какой скоростью упадет на поверхность Луны метеорит, скорость которого вдали от Луны мала? Атмосфера на Луне отсутствует.

43. Какую работу необходимо совершить, чтобы вывести тело массой 250 кг на орбиту искусственной планеты солнечной системы?

44.Определить работу, которую совершают силы гравитационного поля Земли, если тело массой 2 кг упадет на поверхность Земли с высоты, равной радиусу Земли.

45. По условию предыдущей задачи определить работу, совершаемую силами гравитационного поля Земли, если тело падает поверхность Земли из бесконечности.

46.Ракета была запущена с Земли с начальной скоростью 10 км/с. Определить скорость ракеты на орбите, предположив, что орбита круговая и ее радиус равен двум радиусам Земли. Сопротивление воздуха не учитывать.

47. Вычислить первую и вторую космические скорости тела, запущенного с Земли.

48. Вычислить первую и вторую космические скорости тела, запущенного с Луны.

49. На какой высоте над поверхностью Земли напряженность гравитационного поля — 0,5 Н/кг? Определить потенциал поля тяготения на этой высоте.

50. Как изменятся напряженность и потенциал гравитационного поля Земли на высоте, равной радиусу Земли? Принять ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли равным 9,8 м/с².

51. Материальная точка массой 1 г движется по окружности радиуса 2 м согласно уравнению s = 8t—0,2t³. Найти скорость, тангенциальное, нормальное и полное ускорения в момент времени 3 с

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

53. Материальная точка движется по окружности радиусом 0,5 м. Ее тангенциальное ускорение 10 м/с². Чему равны нормальное и полное ускорения в конце третьей секунды после начала движения. Найти угол между векторами полного и нормального ускорений в этот момент.

54. Колесо автомобиля, вращающегося с частотой 1200 мин при торможении стало вращаться равнозамедленно и остановилось через 20 с. Найти угловое ускорение и число оборотов с момент начала торможения до остановки.

55. Сплошной шар массой 1 кг и радиусам 5 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Закон вращения шара выражается уравнением φ=4 + 2t-t². В точке, наиболее удаленной от оси вращения, на шар действует сила, касательная к поверхности. Определить эту силу и тормозящий момент.

56. Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны 50 м. Закон движения автомобиля выражается уравнением s=10+10t—0,5t². Найти скорость автомобиля, его тангенциальное, нормальное и полное ускорения в конце пятой секунды.

57. От самолета, летящего горизонтально со скоростью 500 м/с, оторвался предмет. Чему равны нормальное и тангенциальное ускорения предмета через 50 с после начала падения? Сопротивление воздуха не учитывать.

58. Тело брошено со скоростью 15 м/с под углом 30° к горизонту. Определить наибольшую высоту подъема, дальность полета, радиус кривизны траектории в наивысшей точке.

59. По условию предыдущей задачи определить скорость тела, а также его нормальное и тангенциальное ускорения через 2 с после начала движения.

60. Артериальная точка движется по окружности, диаметр которой 40 м. Зависимость пути, пройденного точкой, от времени выражается уравнением s = t³+4t²—t+8. Определить пройденный путь, угловую скорость и угловое ускорение точки через 3 с от начала ее движения.

61(21). Два горизонтально вращающихся один над другим диска расположены так, что плоскости их параллельны, а центры лежат на одной вертикали. Угловая скорость и момент инерции первого диска равны ω₁ и J₁ и а второго соответственно ω₂и J₂. Первый диск падает на второй, и система вращается как единое целое. Определить угловую скорость вращающейся системы и изменение кинетической энергии дисков после падения первого на второй.

62(22). Сплошной цилиндр массой 10 кг катится без скольжения с постоянной скоростью 10 м/с. Определить кинетическую энергию цилиндра и время до его остановки, если на него действует сила трения 50 Н.

63(23). Сплошной шар скатывается по наклонной плоскости, длина которой 10 м и угол наклона 30°. Определить скорость шара в конце наклонной плоскости. Трение шара о плоскость не учитывать.

64(24). Полый цилиндр массой 2 кг катится по горизонтальной поверхности со скоростью 20 м/с. Определить силу, которую необходимо приложить к цилиндру, чтобы остановить его на пути 1,6 м.

65(25). Маховик, имеющий форму диска массой 30 кг и радиусом 10 см, был раскручен до частоты 300 мин^-1. Под действием силы трения диск остановился через 20 с. Найти момент сил трения, считая его постоянным.

66(26). Какой скоростью должен обладать шар, катящийся без скольжения, чтобы подняться по наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол 30°, на высоту 2 м, если сила трения равна 0,2 силы давления шара на плоскость? Чему равно время подъема?

67(27). По условию предыдущей задачи определить, с какой скоростью и в течение какого времени шар скатится обратно.

68(28). Сначала диск, а потом обруч скатываются с наклонной плоскости, составляющей угол α с горизонтом. Чему равны их ускорения? Силой трения пренебречь.

69(29). Шар и сплошной цилиндр имеют одинаковую массу 5 кг каждый и катятся с одинаковой скоростью 10 м/с. Найти кинетические энергии этих тел.

70(30). Стержень массой 2 кг и длиной 1 м может вращаться вокруг оси, проходящей через его середину перпендикулярно стержню. В конец стержня попадает пуля массой 10 г, летящая перпендикулярно оси и стержню со скоростью 500 м/с. Определить угловую скорость, с которой начнет вращаться стержень, если пуля застрянет в нем.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2

1. В баллоне емкостью 0,5 м³ находится 4 кг водорода и 6,5 кг азота. Определить давление смеси, если температура окружающей среды 18°С.

2. В баллоне емкостью 30 л находится сжатый воздух при 17 °С. После того как часть воздуха выпустили, давление понизилось на 2^.10⁵ Па. Определить массу выпущенного воздуха. Процесс считать изотермическим.

3. В сосуде, имеющем форму шара, радиус которого 0,2 м, находится 80 г азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки выдерживают давление 7^.10⁵ Па?

4. При какой температуре находится газ, если при нагревании его на 20° при постоянном давлении объем увеличился в два раза? Для каких газов это возможно?

5. В баллоне под давлением 1 МПа находится газовая смесь из кислорода и азота. Считая, что масса азота составляет 80 % от массы смеси, определить парциальное давление отдельных газов.

6. Определить молекулярную формулу аммиака, если при давлении 103 740 Па и температуре 20 °С его плотность равна 0,736 кг/м³. Учесть, что элементы, из которых образуется аммиак, — это азот и водород.

7. До какой температуры нужно нагреть запаянный шар, содержащий 35 г воды, чтобы шар разорвался, если известно, что стенки шара выдерживают давление 2^.10⁷ Па, Объем шара 1 л.

8. В пустой сосуд, объем которого 5 дм³, впустили 3дм³ азота под давлением 250 кПа и 4 дм³ водорода под давлением 50 кПа. Каково давление образовавшейся смеси?

9. Какой объем при нормальных условиях занимает смесь 4 кг кислорода и 2 кг азота?

10. При температуре 27 °С и давлении 12^.10⁵ Па плотность смеси водорода и азота 10 г/дм³. Определить молярную массу смеси.

11(31). Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия молекул одного киломоля этого газа 6,02 МДж.

12(32). Сколько молекул водорода находится в сосуде емкостью 2 л, если средняя квадратичная скорость движения молекул 500 м/с, а давление на стенки сосуда 10³ Па?

13(33). Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения всех молекул, содержащихся в 0,25 г водорода при температуре 13 °С.

14(34). Давление идеального газа 2 мПа, концентрация молекул 2^.10¹⁰ см^-3. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы и температуру газа.

15(35). Определить среднее значение полной кинетической энергии одной молекулы неона, кислорода и водяного пара при температуре 600 К.

16(36). Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа равна 5^.10^-21 Дж. Концентрация молекул 3^.10¹⁹ см^-3. Определить давление газа.

17(37). В сосуде емкостью 200 см³ находится газ при температуре 47°С. Из-за утечки газа из колбы просочилось 10²¹ молекул. Haсколько снизилось давление газа в сосуде?

18(38). Сколько молекул газа находится в сосуде емкостью 1,5 л при нормальных условиях?

19(39). Определить концентрацию молекул идеального газа при температуре 450 К и давлении 1,5 МПа.

20(40). Определить температуру идеального газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекул 3,2^.10 ^-19 Дж.

21. В сосуде емкостью 10 л находится 2 г кислорода. Определить среднюю длину свободного пробега молекул.

22. Определить среднюю длину свободного пробега молекул азота, если плотность разреженного газа 0,9^.10^-6 кг/м³.

23. При каком давлении средняя длина свободного пробега молекул кислорода равна 1,25 м, если температура газа 50 °С?

24. Вычислить среднюю длину свободного пробега молекул воздуха при давлении 1^.10⁵ Па и температуре 10 °С.

25. По условию предыдущей задачи вычислить коэффициент диффузии воздуха.

26. Во сколько раз коэффициент диффузии молекул водорода больше коэффициента диффузии молекул азота? Температура и давление газов одинаковые.

27. Сколько соударений в секунду в среднем испытывают молекулы азота, находящиеся при нормальных условиях?

28. Определить коэффициент внутреннего трения углекислого газа при температуре 300 К.

29. Сосуд емкостью 10 л содержит водород массой 4 г. Определить среднее число соударений молекул в секунду.

30. Коэффициент внутреннего трения кислорода при нормальных условиях 1,91^.10^-4кг/(м^.с). Какова средняя длина свободного пробега молекул кислорода при этих условиях?

31(41). При нагревании 1 кмоля азота было передано 1000 Дж теплоты. Определить работу расширения при постоянном давлении.

32(42). Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить углекислому газу массой 220 г, чтобы нагреть его на 20 К: а) при постоянном объеме; б) при постоянном давлении.

33(43). Какое количество теплоты нужно сообщить 1 кмолю кислорода, чтобы он совершил работу в 1000 Дж: а) при изотермическом процессе; б) при изобарном?

34(44). Азот массой 2 кг, находящийся при температуре 288 К, сжимают: а) изотермически; б) адиабатно, увеличивая давление 10 раз. Определить работу, затраченную на сжатие газа, в обоих случаях.

35(45). При каком процессе выгоднее производить расширение углекислого газа: адиабатном или изотермическом, если объем увеличивается в 2 раза? Начальная температура в обоих случаях одинаковая.

36(46). Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении 1 кг воздуха, если его объем увеличился в 10 раз. Начальная температура 15 °С.

37(47). Определить количество теплоты, сообщенное 20 г азота, если он был нагрет от 27 до 177 °С. Какую работу при этом совершит газ и как изменится его внутренняя энергия?

38(48). Во сколько раз увеличится объем 1 моля водорода при изотермическом расширении при температуре 27 °С, если при этом была затрачена теплота, равная 4 кДж.

39(49). Водород, занимающий объем 5 л и находящийся под давлением 10⁵ Па, адиабатно сжат до объема 1 л. Найти работу сжатия и изменение внутренней энергии водорода.

40(50). Газ, занимающий объем 20 л под давлением 1 МПа, был изобарно нагрет от 323 до 473 К. Найти работу расширения газа.

41. Тепловая машина работает по циклу Карно, КПД которого 0,2. Каков будет КПД этой машины, если она будет совершать тот же цикл в обратном направлении?

42. Холодильная машина работает по обратному циклу Карно, КПД которого 300 %. Каков будет КПД тепловой машины, работающей по прямому циклу Карно?

43. Определить работу идеальной тепловой машины за один цикл, если она в течение цикла получает от нагревателя количество теплоты 2095 Дж. Температура нагревателя 500 К, холодильника 300 К.

44. Температура нагревателя тепловой машины, работающей по циклу Карно, 480 К, температура холодильника 390 К. Какова должна быть температура нагревателя при неизменной температуре холодильника, чтобы КПД машины увеличился в 2 раза?

45. За счет 1 кДж теплоты, получаемого от нагревателя, машина, работающая по циклу Карно, совершает работу 0,5 кДж. Температура нагревателя 500 К. Определить температуру холодильника.

46. При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу 200 Дж. Температура нагревателя 375 К, холодильника 300 К. Определить количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя.

47. Определить, на сколько процентов изменится КПД прямого цикла Карно, если температура нагревателя 894 К, а температура холодильника уменьшилась от 494 до 394 К.

48. Совершая прямой цикл Карно, газ отдал холодильнику 0,25 теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру холодильника, если температура нагревателя 500 К.

49. Какая часть теплоты, полученной от нагревателя, отдается холодильнику при прямом цикле Карно, если температура нагревав теля 500 К, температура холодильника 125 К?

50. Найти КПД цикла, состоящего из двух изобар и двух адиабат, если температуры характерных точек равны Т₁ = 370 К, T₂= 600 К, Т₃ = 500 К, Т₄=350 К. Решение пояснить диаграммой p-V.

51(51). Определить изменение энтропии 4 кг свинца при охлаждении его от 327 до 0° С.

52(52). Найти изменение энтропии при нагревании 1 кг воды от 0 до 100 °С и последующем превращении ее в пар при той же температуре.

53(53). Как изменится энтропия при изотермическом расширение 0,1 кг кислорода, если при этом объем его изменится от 2,5 до 10 л?

54(54). Определить изменение энтропии при изобарном нагревании 0,1 кг азота от 17 до 100°С.

55(55). Лед массой 100 г, находящийся при температуре - 30 °С, превращается в пар. Определить изменение энтропии при этом.

56(56). Железо массой 1 кг при температуре 100 °С находится в тепловом контакте с таким же куском железа при 0°С. Чему будет равно изменение энтропии при достижении равновесной температуры 50°С? Считать, что молярная теплоемкость железа равна 25,14 Дж/К.

57(57). Водород массой 10 г изобарно расширяется, при этом объем его увеличивается в 2 раза. Определить изменение энтропии водорода при этом процессе.

58(58). Определить изменение энтропии, происходящее при смешивании 5 кг воды, находящейся при температуре 280 К и 8 кг воды, находящейся при температуре 350 К.

59(59). Объем гелия, масса которого 2 кг, увеличился в 5 раз: а) изотермически, б) адиабатно. Каково изменение энтропии в этих случаях?

60(60). Определить изменение энтропии 1 моля идеального газа при изохорном, изобарном и изотермическом процессах.

61. Поправки для воды в уравнении Ван-дер-Ваальса равны а=0,566 Н^.м⁴/моль², b=3,06^.10^-5 м³/моль. Определить критический объем для 1 кг воды.

62. По условию задачи 61 определить значения критического давления и критической температуры.

63. Вычислить постоянные в уравнении Ван-дер-Ваальса для азота, если его критическая температура 126 К, а критическое давление 3383 кПа.

64.Найти критические параметры неона, если его постоянные в уравнении Ван-дер-Ваальса а = 0,209 Н^.м⁴/моль², b=1,7^.10^-5 м³/моль.

65.Азот массой 14 кг занимает объем 0,5 м³ при температуре 0°С. Пользуясь уравнением Ван-дер-Ваальса, найти на сколько нужно изменить температуру газа, чтобы его давление увеличилось вдвое.

66. В сосуде, объем которого 10 л, находится 360 г водяного пара при температуре 470 К. Вычислить давление пара, используя уравнение Ван-дер-Ваальса.

67. По условию задачи 66 определить внутреннее давление водяного пара и собственный объем молекул пара.

68. Определить эффективный диаметр молекулы газа, для которого критическая температура равна 282,7 К, поправка в уравнении Ван-дер-Ваальса a=45,3^.10^-2 Н^.м⁴/моль².

69. По уравнению Ван-дер-Ваальса определить давление, под которым находится 1 кмоль азота в сосуде объемом 2,5 м³, если его температура 310 К.

70. Найти постоянные в уравнении Ван-дер-Ваальса для углекислого газа, если критическая температура 304 К, а критическое давление 7370 кПа.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 (2)

Два точечных заряда 30 нКл и -10 нКл находятся в воздухе на расстоянии 10 см друг от друга. Определить напряженность поля, создаваемого этими зарядами в точке, удаленной на 9 см от положительного заряда и 7 см от отрицательного заряда. Решение пояснить рисунком.
Расстояние между двумя бесконечно длинными параллельными металлическими нитями, заряженными одноименно с линейной плотностью 6-10^-5 Кл/м, равно 5 см. Найти напряженность поля в точке, удаленной на 5 см от каждой нити. Решение пояснить рисунком.

Две параллельно расположенные плоскости заряжены — одна с поверхностной плотностью 0,4·10^-6 Кл/м², другая - 0,6·10^-6 Кл/м². Определить напряженность поля между плоскостями. Решение пояснить рисунком.
Два металлических полых концентрических шара заряжены. Диаметр большего шара 0,08 м, заряд на нем -40 нКл, диаметр меньшего шара 0,04 м, заряд на нем 20 нКл. Заряды равномерно распределены по поверхностям шаров. Определить напряженность поля в центре шаров и на расстояниях: а) 0,03 м, б) 0,05 м от Центра. Решение пояснить рисунком.

Тонкое кольцо радиусом r заряжено равномерно с линейной плотностью. Определить напряженность поля в центре кольца и на высоте h. над кольцом по оси симметрии. Решение пояснить рисунком.
Расстояние между двумя параллельно расположенными бесконечно длинными металлическими нитями равно 10 см. Одна нить заряжена с линейной плотностью 6·10^-5 Кл/м, другая -3·10^-5 Кл/м. Найти напряженность поля в точке, удаленной на расстояние 10 см от каждой нити. Решение пояснить рисунком.
Две параллельные плоскости одноименно заряжены с поверхностной плотностью зарядов 0,5·10^-6 и 1,5·10^-6 Кл/м². Определить напряженность поля: а) между плоскостями, б) вне плоскостей. Решение пояснить рисунком.

В центре металлической полой сферы, радиус которой 0,04 м, расположен точечный заряд 10 нКл. Заряд 40 нКл равномерно распределен по поверхности сферы. Определить напряженность поля в точках, удаленных от центра сферы на расстояние: а) 2 см, б) 8 см. Решение пояснить рисунком.
Тонкое полукольцо радиусом r заряжено равномерно с линейной плотностью . Определить напряженность поля в центре кривизны полукольца. Решение пояснить рисунком.

10.Два точечных одноименных заряда по 2,7·10^-6 Кл находятся в воздухе на расстоянии 5 см друг от друга. Определить напряженность поля, создаваемого этими зарядами в точке, удаленной на расстояние 3 см от одного заряда и 4 см от другого. Решение пояснить рисунком.

Узкий пучок электронов, обладающих скоростью 20 000 км/с, проходит в вакууме посередине между обкладками плоского конденсатора. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электроны не вышли из конденсатора? Расстояние между пластинами 1 см, длина их 3 см.
Обкладки плоского конденсатора площадью 100 см², расстояние между которыми 3 мм, взаимодействует с силой 120 мН. Определить разность потенциалов между обкладками.
Обкладки плоского конденсатора, расстояние между которыми 2 мм, взаимодействуют с силой 100 мН. Найти заряд на обкладках конденсатора, если разность потенциалов между ними 500 В.
Пылинка, заряд которой 6,4-10^-18 Кл, масса 10^{-14 кг}, удерживается в равновесии в плоском конденсаторе с расстоянием между обкладками 4 мм. Определить разность потенциалов между обкладками.
Два точечных одноименных заряда 20 и 50 нКл находятся в воздухе на расстоянии 1 м. Определить работу, которую нужно совершить, чтобы сблизить их до расстояния 0,5 м.

Пылинка, заряд которой содержит 50 электронов, удерживается в равновесии в плоском конденсаторе, расстояние между обкладками 5 мм, разность потенциалов между ними 75 В. Определить массу пылинки.
Определить силу взаимодействия между обкладками плоского конденсатора, если он находится в спирте. Площадь обкладок 200 см², расстояние между ними 5 мм. Обкладки заряжены до разности потенциалов 200 В.
При разности потенциалов 900В. в середине между обкладками плоского конденсатора в равновесии находилась пылинка. Расстояние между обкладками конденсатора 10 мм. При уменьшении напряжения пылинка через 0,5 с. достигла нижней обкладки. Определить это напряжение.
Расстояние между двумя одноименными точечными зарядами -0,5 нКл и 3 нКл равно 5 см. Какую работу совершает сила поля, если второй заряд, отталкиваясь от первого, пройдет путь 4 см?
Предположим, что электрон движется вокруг протона по круговой орбите. Определить отношение потенциальной энергии электрона к его кинетической.
Конденсатор, заряженный до напряжения 200 В, соединен с незаряженным конденсатором такой же электроемкости: а) параллельно, б) последовательно. Какое напряжение установится между обкладками конденсатора в обоих случаях?

22.Каким образом нужно соединить три конденсатора, электроемкостью 3, 6 и 9 мкФ каждый, чтобы электроемкость батареи была: а) минимальной, б) максимальной.

Шару радиусом R₁ сообщили заряд Q₁, а шару радиусом R₂ — заряд Q₂. Расстояние между шарами много больше их радиусов. Найти отношение поверхностной плотности зарядов на шарах к их радиусам, если шары соединить тонкой металлической проволокой.
Параллельно обкладкам плоского конденсатора введена металлическая пластинка толщиной 6 мм. Определить электроемкость конденсатора, если площадь каждой из обкладок 100 см², расстояние между ними 8 мм.
Один конденсатор заряжен до напряжения 50 В, другой конденсатор такой же емкости —до напряжения 150 В. Какое напряжение установится между обкладками конденсатора, если их соединить: а) одноименно заряженными обкладками, б) разноименно заряженными обкладками?

Конденсатор состоит из трех полосок станиоля площадью 3 см² каждая, разделенных двумя слоями слюды толщиной по 0,05 мм. Крайние полоски станиоля соединены между собой. Какова электроемкость такого конденсатора?
Два конденсатора электроемкостью 3 и 5 мкФ соединены последовательно и подсоединены к источнику постоянного напряжения 12 В. Определить заряд каждого конденсатора и разность потенциалов между его обкладками.
Между обкладками плоского конденсатора находится металлическая пластинка толщиной 4 мм. Как изменится электроемкость конденсатора, если эту пластинку убрать? Расстояние между обкладками 6 мм, площадь обкладок 100 см².
Каким образом нужно соединить три конденсатора электроемкостью 2, 4 и 6 мкФ каждый, чтобы электроемкость батареи была больше 2 мкФ, но меньше 12 мкФ? Рассмотреть все возможные случаи.

Найти напряжение на каждом из двух конденсаторов, если они соединены последовательно и электроемкостью 4 и 6 мкФ, подсоединены к источнику постоянного напряжения 100 В.
Плоский конденсатор, расстояние между обкладками которого 2 см, а площадь каждой обкладки 200 см², зарядили до разности потенциалов 200 В и отключили от источника напряжения. Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить расстояние между обкладками до 6 см?
Напряженность поля внутри плоского воздушного конденсатора с площадью обкладок по 100 см² равна 120 кВ/м. Напряжение на конденсаторе 600 В. Определить энергию, поверхностную плотность зарядов и электроемкость конденсатора.

Определить работу, совершаемую при раздвигании обкладок плоского конденсатора площадью 100 см² каждая на расстояние 1.5 см, при условии, что обкладки несут заряд 0,4 и -0,4 мкКл.
Определить энергию и силу притяжения обкладок плоского конденсатора при условии, что разность потенциалов между обкладками 5 кВ, заряд каждой обкладки 0,1 мкКл, расстояние между обкладками 1 см.
Объемная плотность энергии электрического поля внутри заряженного конденсатора с твердым диэлектриком равна 3 Дж/м⁵. Определить давление, производимое пластинами конденсатора на диэлектрик.
Два конденсатора одинаковой электроемкости 6 мкФ каждый были заряжены — один до 100 В, другой до 200 В. Затем конденсаторы соединили параллельно. Определить напряжение батареи после соединения и изменение энергии системы.
Давление, производимое обкладками плоского конденсатора на твердый диэлектрик, находящийся между ними, равно 1,5 Па. Определить энергию электрического поля конденсатора и объемную плотность энергии, если площадь обкладок 100 см², расстояние между ними 0,5 см.
Найти напряженность поля плоского конденсатора и объемную плотность энергии, если расстояние между обкладками конденсатора 0,05 м. Конденсатор заряжен до разности потенциалов 600 В и обладает энергией 3,2 мкДж.
Два конденсатора одинаковой электроемкости 6 мкФ каждый заряжены — один до 100 В, другой до 200 В. Затем конденсаторы соединили последовательно. Определить изменение энергии системы.
Плоский воздушный конденсатор с площадью обкладок 150 см² и расстоянием между ними 6 мм заряжен до 400 В. Определить, как изменятся электроемкость и энергия конденсатора, если параллельно его обкладкам внести металлическую пластину толщиной 1 мм.
Определить заряд, прошедший по резистору с сопротивлением 1 Ом, при равномерном возрастании напряжения на концах резистора от 1 до 3 В в течение 10 с.
Определить количество теплоты, выделяющееся в резисторе за первые две секунды, если сила тока в нем за это время возрастает по линейному закону от 0 до 4 А. Сопротивление резистора 10 Ом.
Определить силу тока, потребляемого электрической лампочкой при температуре вольфрамовой нити 2000 °С, если диаметр нити 0,02 мм, напряженность электрического поля нити 800 В/м.
Определить удельное сопротивление и материал провода, который намотан на катушку, имеющую 500 витков со средним диаметром витка 6 см, если при напряжении 320 В допустимая плотность тока 2·10⁶ А/м².

Определить плотность тока, текущего по резистору длиной 5 м, если на концах его поддерживается разность потенциалов 2 В. Удельное сопротивление материала 2·10^—6 Ом·м.
Определить заряд, прошедший по резистору за 10 с, если сила тока в резисторе за это время равномерно возрастала от 0 до 5 А.
В резисторе сопротивлением 20 Ом сила тока за 5 с линейно возросла от 5 до 15 А. Какое количество теплоты выделилось за это время?
Определить удельную тепловую мощность, выделяемую медными шинами площадью сечения 10 см², по которым течет ток силой 100 А.
Определить разность потенциалов на концах нихромового проводника длиной 1 м, если плотность тока, текущего по нему, 2·10⁸ А/м².

Определить плотность тока, текущего по никелиновому проводнику, если удельная тепловая мощность, выделяемая в проводнике, равна 10⁴ Дж/(м³·с).
ЭДС аккумулятора автомобиля 12 В. При силе тока в 3 А его КПД равен 0,8. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора.
Элемент с ЭДС 6 В и внутренним сопротивлением 1,5 Ом замкнут на внешнее сопротивление 8,5 Ом. Найти: а) силу тока в цепи, б) падение напряжения во внешней цепи и внутри элемента, в) КПД элемента.
Определить ток короткого замыкания батареи, ЭДС которой 15 В, если при подключении к ней резистора сопротивлением 3 Ом сила тока в цепи 4 А..
Два источника тока, ЭДС которых по 2 В и внутреннее сопротивление каждого 0,5 Ом, соединены последовательно. При каком внешнем сопротивлении потребляемая полезная мощность будет максимальной?

Два источника тока, ЭДС которых по 1,5 В и внутреннее сопротивление каждого по 0,5 Ом, соединены параллельно. Какое сопротивление нужно подключить к ним, чтобы потребляемая полезная мощность была максимальна.
Источник постоянного тока один раз подсоединяют к резистору сопротивлением 9Ом, другой раз - 16 Ом. В первом и во втором случае количество теплоты, выделяющееся на резисторах за одно и то же время, одинаково. Определить внутреннее сопротивление источника тока.
Электроплитка имеет две одинаковые спирали. Начертить все возможные схемы включения этих спиралей и определить отношение количеств теплоты, полученных от плитки за одно и то же время в каждом из этих случаев.

При каком условии сила тока во внешней цепи будет одинаковой при последовательном и параллельном соединениях п одинаковых элементов? Чему будет равно отношение потребляемых мощностей в этих случаях?
В течение 5 с по резистору сопротивлением 10 Ом течет ток, сила которого равномерно возрастает. В начальный момент сила тока равна нулю. Определить заряд, протекший за 5 с, если количество теплоты, выделившееся в резисторе за это время, равно 500 Дж.
Сила тока в резисторе равномерно возрастает от нулевого значения в течение 10 с. За это время выделилось количество теплоты 500 Дж. Определить скорость возрастания тока, если сопротивление резистора 10 Ом.
При ионизации воздуха образуются одновалентные ионы. Определить их концентрацию, если при напряженности поля 1 кВ/м плотность тока равна 6·10^-6 А/м². Подвижности положительных и отрицательных ионов соответственно равны 1,4·10^-4 и 1,9·10^-4 м²/(В·с).
При некоторой температуре собственный полупроводник германий имеет концентрацию свободных электронов 2,5·10¹⁹ м^-3. Определить удельное сопротивление германия при этой температуре, если подвижности дырок и электронов соответственно равны 0,16 и 0,36 м²/(В·с).
При покрытии металлического изделия серебром электрический ток пропускается в течение 10 мин. Определить, при какой плотности тока толщина покрытия будет 4,5·10^{-2 см.}
При электролизе медного купороса была израсходована энергия 15 МДж. Определить массу меди, выделившейся на электроде, если разность потенциалов на электродах 10 В.
Между двумя пластинами площадью 200 см² каждая, находящимися на расстоянии 3 см, находится воздух. Определить концентрацию одновалентных ионов между пластинами, если воздух ионизируют с помощью радиоактивного источника и при напряжении между пластинами 120 В идет ток силой 2 мкА. Подвижности положительных и отрицательных ионов соответственно равны 1,4·10^-4и 1,9·10^-4 м²/(В·с).
Полупроводник кремний при комнатной температуре имеет удельное сопротивление 0,5 Ом·м. Определить концентрацию дырок, если подвижности электронов и дырок соответственно равны 0,16, 0,04 м²/(В·с).

Определить коэффициент диссоциации водного раствора хлористого калия с концентрацией 0,10 г/см³. Удельное сопротивление такого раствора при 18 °С равна 7,36·10^-2 Ом·м. Подвижности ионов калия и хлора равны соответственно 6,7·10^-8 и 6,8·10^-8 м²/(В·с).
Определить заряд ионов, образующихся в воздухе при ионизации его рентгеновскими лучами, если концентрация ионов одного знака 5,7·10¹³ м^-3, подвижности положительных и отрицательных ионов соответственно равны 1,4·10^-4 и 1,9·10^-4 м²/(В·с). При напряженности поля 3 кВ/м плотность тока равна 9,03·10^-6 А/м².
Определить концентрацию электронов в металле, если удельное сопротивление его 2·10^-7 Ом·м, средняя скорость хаотического движения электронов 4·10⁶ м/с, средняя длина, свободного пробега электронов в металле 0,7 нм.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 4 (3)

1. По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам, расположенным параллельно друг другу на расстоянии 10 см, текут токи силой 0,5 и 10 А. Определить магнитную индукцию поля в точке, удаленной на 10 см от каждого проводника. Рассмотреть все возможные случаи. Решение пояснить рисунком.

2. По кольцевому проводнику радиусом 10 см течет ток силой 4 А. Параллельно плоскости кольцевого проводника на расстоянии 2 см над его центром проходит бесконечно длинный прямолинейный проводник, по которому течет ток силой 2 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в центре кольца. Рассмотреть все возможные случаи. Решение пояснить рисунком.

3. По двум круговым виткам, имеющим общий центр, текут токи силой 5 и 4 А. Радиусы витков соответственно равны 3 и. 4 см. Угол между их плоскостями 30°. Определить индукцию и напряженность в центре витков. Рассмотреть все возможные случаи. Решение пояснить рисунком.

По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам, расположенным параллельно друг другу на расстоянии 10 см, текут токи в одном направлении. Напряженность поля в точке, удаленной на 10 см от каждого проводника, 16,33 А/м. По одному из проводников течет ток силой 0,5 А. Определить силу тока, текущего по другому проводнику. Решение пояснить рисунком.
Два круговых витка с током лежат в одной плоскости и имеют общий центр. Радиус большего витка 12 см, меньшего 8 см. Напряженность поля в центре витков равна 50 А/м, если токи текут в одном направлении, и нулю, если в противоположном. Определить силы токов, текущих по круговым виткам. Решение пояснить рисунком.
По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам текут токи силой 4 и 6 А. Расстояние между проводниками 15 см. Определить, геометрическое место точек, в которых индукция магнитного поля равна нулю.

Решение пояснить рисунком.

По круговому проводнику радиусом 0,12 м течет ток силой 0,2 А. Перпендикулярно плоскости кругового проводника проходит бесконечно длинный проводник, по которому течет ток силой 0,1 А. Индукция магнитного поля в центре кругового проводника 11,3•10^-7 Тл. Определить, на каком расстоянии от центра кругового проводника находится прямолинейный проводник. Решение пояснить рисунком.
Проводник длиной 1 м согнут в виде квадрата. Определить индукцию магнитного поля и напряженность в точке пересечения диагоналей квадрата, если по проводнику течет ток силой 4 А. Решение пояснить рисунком.
Прямой проводник согнут в виде прямоугольника со сторонами длиной 0,2 и 0,3 м. Какой силы ток нужно пропустить по этому проводнику, чтобы напряженность поля в точке пересечения диагоналей была 19 А/м. Решение пояснить рисунком.

Прямой проводник длиной 90 см согнут в виде равностороннего треугольника. Какой силы ток нужно пропустить по этому проводнику, чтобы индукция магнитного поля в точке пересечения высот треугольника равнялась 1,24•10^—6 Тл. Решение пояснить рисунком.
Как нужно расположить алюминиевый проводник, имеющий площадь поперечного сечения 3,78 • 10^—⁹ м², по которому проходит ток силой 1 А, относительно горизонтально расположенного проводника с током силой 5 А, чтобы алюминиевый проводник находился в равновесии?

Рассчитать радиус дуантов циклотрона, индукция магнитного поля в котором 1 Тл, если он предназначен для ускорения протонов до энергии 10 МэВ.
Электрон, имеющий начальную скорость 10⁵ м/с, влетает в пространство, в котором созданы два взаимно перпендикулярных магнитных поля, индукции которых 0,3 и 0,4 мкТл. Определить траекторию движения электрона, если векторы индукции магнитных полей перпендикулярны вектору скорости электрона.
Частица, обладающая энергией 16 МэВ, движется в однородное магнитном поле с индукцией 2,4 Тл по окружности радиусом 24,5 см. Определить заряд этой частицы, если ее скорость 2,72•10⁷ м/с.
Определить площадь поперечного сечения прямолинейного алюминиевого проводника, движущегося с ускорением 0,4 м/с² в однородном магнитном поле с индукцией 2,2•10^-4 Тл. По проводнику течет ток силой 5 А, его направление движения перпендикулярно вектору индукции.
Каким образом нужно расположить прямолинейный алюминиевый проводник в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл и какой силы ток пропустить по нему, чтобы он находился в равновесии. Радиус проводника 1 мм.

Определить напряженность однородного горизонтального магнитного поля, в котором в равновесии находится незакрепленный прямолинейный медный проводник с током силой 10 А. Диаметр проводника 4 мм.
Внутри длинного соленоида перпендикулярно его оси расположен проводник длиной 5 см, по которому проходит ток силой 10 А. Какая сила действует на проводник, если соленоид имеет 25 витков на сантиметр длины и по его обмотке течет ток силой 5 А?
Электрон, обладающий энергией 0,5 кэВ, пролетает в вакууме сквозь однородное магнитное поле напряженностью 1 кА/м перпендикулярно полю. Определить скорость электрона, силу Лоренца и радиус траектории его движения.
Какова должна быть скорость электрона, чтобы его траектория была прямолинейной при движении во взаимно перпендикулярных магнитном и электрическом полях. Поля однородны и имеют соответственно напряженности 100 А/м и 500 В/м.
В однородном магнитном поле индукцией 125,6 мТл вращается стержень с постоянной частотой 10 с^-1 так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям индукции, а ось вращения проходит через один из его концов. Индуцируемая на концах стержня разность потенциалов равна 0,1 мкВ. Определить длину стержня.
Сила тока в соленоиде равномерно возрастает от 0 до 10 А за 1 мин, при этом соленоид накапливает энергию 20 Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде?

В однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл под углом 30° к полю расположена медная квадратная рамка со стороной длиной 0,5 м. Диаметр провода 0,2 мм. Рамку повернули перпендикулярно полю. Какое количество электричества индуцировалось в рамке?
Какой длины нужно взять проволоку диаметром 1 мм, чтобы изготовить однослойный соленоид с индуктивностью 0,01 Гн? Площадь поперечного сечения соленоида 7,5 см². Сердечник отсутствует.
По соленоиду, имеющему 1000 витков, проходит ток силой 1 А. Какова индуктивность соленоида, если магнитный поток, создаваемый током, равен 0,5 мВб?
В однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл движется прямолинейный проводник длиной 10 см со скоростью 10 м/с. Направление вектора индукции перпендикулярно проводнику и вектору скорости его. Концы проводника соединены гибким проводом вне поля. Общее сопротивление цепи 10 Ом. Определить мощность, необходимую для движения проводника.
С какой скоростью движется перпендикулярно магнитному полю напряженностью 1 кА/м (µ = 1) прямой проводник длиной 20 см и сопротивлением 0,1 Ом, если при замыкании проводника по нему идет ток силой 0,05 А. Сопротивление замыкающего провода не учитывать.
По соленоиду течет ток силой 1 А. Магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение сердечника, равен 2 мкВб. Определить индуктивность соленоида, если он имеет 500 витков.
Найти индуктивность соленоида, если при скорости изменения силы тока 20 А/с среднее значение возникающей э. д. с. самоиндукции 0,04 В.

30. Виток радиусом 1 см находится в магнитном поле напряженностью 20 кА/м. Плоскость витка перпендикулярна линиям индукции поля. Каково сопротивление витка, если при уменьшении напряженности поля до нуля по нему протекает заряд 1 мКл?

Рамка в виде кольца с током силой 1 А и радиусом 2 см находится в воздухе в однородном магнитном поле, напряженность которого равна 75 А/м. Плоскость рамки составляет угол 10° с вектором напряженности поля. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть рамку перпендикулярно полю?
Прямолинейный проводник, с током силой 5 А и длиной 1 м вращается со скоростью 50 с^-1 в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, относительно оси, проходящей через конец проводника. Напряженность магнитного поля 50 А/м. Определить работу, совершаемую сторонними силами при вращении проводника за 5 мин.

33.Определить работу внешних сил, совершаемую при перемещении проводника за 30 мин, если проводник движется со скоростью 30 км/ч перпендикулярно магнитному полю, напряженность которого 15 А/м (µ=1). Длина проводника 20 см, по нему течет ток силой 0,5 А.

Определить индуктивность соленоида с железным сердечником, магнитный поток и энергию в нем, если по соленоиду длиной 30 см идет ток силой 3 А, диаметр соленоида 6 см и на каждый сантиметр длины приходится 10 витков. Зависимость индукции от напряженности магнитного поля показана на рис. 8.
Соленоид без сердечника с обмоткой из проволоки диаметром 1 мм имеет длину 1 м и поперечное сечение 40 см². Какой силы ток течет по обмотке при напряжении 25 В, если за время 0,001 с в обмотке выделяется столько же теплоты, какова энергия поля соленоида?
В соленоид длиной 30 см, имеющий число витков 900, введен магнитный сердечник. Найти намагниченность железа внутри соленоида, если по нему идет ток силой 1 А. Зависимость В=f(H) дана на рис. 8.
Индукция магнитного поля в железном сердечнике 1,5 Тл. Определить намагниченность железа. Зависимость В= f(H) дана на рис. 8.
По соленоиду длиной 0,5 м, имеющему число витков 250, течет ток силой 5 А. Площадь поперечного сечения 25 см². В соленоид вставлен железный сердечник. Найти энергию магнитного поля соленоида. Зависимость B=f(H) дана на рис. 8.
По условию задачи 38 найти объемную плотность энергии магнитного поля.

40. По соленоиду, имеющему длину 0,2 м, площадь поперечного сечения 10 см² и число витков 800, течет ток силой 1 А. Соленоид находится в диамагнитной среде, индуктивность его 0,4 мГн. Найти магнитную индукцию внутри соленоида и намагниченность.

Гармоническое колебание происходит по закону s = =0,5sin(300t+1). Определить амплитуду, частоту, период и начальную фазу колебания.
Груз, подвешенный к пружине, колеблется с амплитудой 2 см. Жесткость пружины 10 кН/м. Чему равна максимальная кинетическая энергия груза?
Тело массой 100 г совершает гармонические колебания по закону s = 0,20 sin (10лt+л/2). За сколько времени кинетическая энергия тела уменьшится от 2 до 1 Дж?
Материальная точка массой 5 г совершает гармонические колебания с частотой 0,5 с^-1. Амплитуда колебаний 0,03 м. Определить скорость точки в момент, когда смещение ее равно 1,5 см.
По условию задачи 44 определить максимальную силу, действующую на точку, и полную энергию колеблющейся точки.
Тело массой 0,02 кг совершает гармоническое колебание с амплитудой 0,05 м и частотой 10 с^-1, начальная фаза колебания равна нулю. Определить полную энергию колеблющегося тела и написать уравнение гармонического колебания.

Груз, подвешенный к пружине, колеблется с амплитудой 3 см. Определить жесткость пружины, если максимальная кинетическая энергия колеблющегося груза равна 0,5 Дж.
Амплитуда гармонического колебания, совершаемого телом, равна 5 см, период 0,1 с, масса тела 20 г. Найти скорость в начальный момент времени и полную энергию тела, написать уравнение колебания, если в начальный момент смещение было равно половине амплитуды.
Материальная точка имеет наибольшее смещение 0,25 м и максимальную скорость 0,5 м/с. Написать уравнение гармонического колебания и определить максимальное ускорение точки.
Материальная точка совершает гармонические колебания по закону s = Asin(ωt+φ). Найти максимальные значения скорости и ускорения.
Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью 200 пФ и катушки индуктивностью 0,5 мкГн (без сердечника). Определить период собственных электромагнитных колебаний контура и длину излучаемой волны.
По условию задачи 51 определить длину излучаемой волны, если в катушку индуктивности введен ферритовый сердечник, магнитная проницаемость которого 1000.
Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора электроемкостью 500 пФ, имеет период колебаний 0,5 мкс. Найти энергию колебательного контура, если максимальная сила тока, протекающего по катушке индуктивности, равна 0,1 А. Определить длину волны, излучаемую этим контуром.
Определить частоту колебаний, возникающих в колебательном контуре, состоящем из параллельно соединенных конденсатора электроемкостью 300 пФ и катушки индуктивности (без сердечника) длиной 20 см, сечением 2 см², содержащей 1000 витков.
На какую длину волны резонирует колебательный контур, состоящий из катушки с индуктивностью 2 мкГн и конденсатора электроемкостью 2 нФ?

Найти максимальное напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре, если электроемкость конденсатора 6 пФ, индуктивность катушки 0,5 мГц, максимальная сила тока 20 А.
Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Определить частоту колебаний, возникающих в контуре, если максимальная сила тока в катушке индуктивности 1,2 А, максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора 1200 В, энергия контура 1,1 мДж.
Колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью 5 мГн и плоского конденсатора. Расстояние между обкладками конденсатора 4 мм, площадь обкладок 2 см², диэлектрик—слюда. Как изменится период колебаний в контуре, если в качестве диэлектрика взять эбонит?
По условию задачи 58 определим, как изменится период колебаний в контуре, если между обкладками конденсатора в качестве диэлектрика вместо слюды ввести парафин.
Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора электроемкостью 1 нФ, имеет частоту колебаний 5 мГц. Найти максимальную силу тока, протекающего по катушке, если энергия контура 0,5 мкДж.
В среде с ε = 4, µ=1 распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля 100 В/м. На ее пути перпендикулярно направлению распространения расположена поглощающая поверхность, имеющая форму круга радиусом 0,5 м. Какую энергию поглотит эта поверхность за 1 мин? Период волны T«t.
Поперечная волна распространяется вдоль упругого шнура со скоростью 10 м/с. Период колебаний точек шнура 1 с, амплитуда 1,5 см. Определить длину волны, скорость и ускорение точки, отстоящей от источника колебаний на расстоянии 20 см, в момент времени 5 с.
Определить энергию, которую переносит за 0,5 мин плоская электромагнитная волна, распространяющаяся в воздухе, сквозь площадку 10,0 см², расположенную перпендикулярно направлению распространения. Амплитуда индукции магнитного поля волны 3,33 пТл. Период волны T«t.
Определить скорость распространения волн в упругой среде, если разность фаз колебаний двух точек среды, отстоящих друг от друга на расстояние 20 см, равна π/3. Частота колебаний 50 Гц.
Скорость распространения электромагнитных волн в кабеле уменьшилась на 15 % после того, как пространство между внешним и внутренним проводниками кабеля заполнили диэлектриком. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика.
В среде с ε = 6, µ = 1 распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля 0,65 А/м. Определить энергию, переносимую этой волной за время 1 мин сквозь площадку 50 см², расположенную перпендикулярно направлению распространения волны. Период волны T«t.
Волны в упругой среде распространяются со скоростью 15 м/с. Чему равно смещение точки, находящейся на расстоянии 3 м от источника колебаний, через 4 с от начала колебаний? Период колебаний 1 с, амплитуда колебаний 2 см.
На сколько процентов уменьшится скорость распространения электромагнитных волн в кабеле, если пространство между внешним и внутренним проводниками кабеля заполнить диэлектрик ком с диэлектрической проницаемостью, равной 6.

69. Плоская электромагнитная волна

E=100sin(6,28·10⁸t+4,55 x) распространяется в веществе. Определить диэлектрическую проницаемость вещества.

70. На каком расстоянии находятся ближайшие точки, совершающие колебания с частотой 725 Гц в противоположных фазах, если звук распространяется: а) в воздухе, б) в воде, в) в бериллии, г) в воске?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 5 (4)

1. Для получения колец Ньютона используют плоско-выпуклую линзу с радиусом кривизны 12,5 м. Освещая линзу монохроматическим светом, определили, что расстояние между четвертым и пятым светлыми кольцами равно 0,5 мм. Найти длину волны падающего света.

2. На каком расстоянии от экрана находятся мнимые источники света (λ=0,6 мкм), расстояние между которыми 0,4 мм, а ширина светлых интерференционных полос на экране 2 мм? Решение, пояснить рисунком.

3. Определить толщину глицериновой пленки, если при освещении ее белым светом, падающим под углом 45°, она в отраженном свете кажется красной? Длина волны красных лучей 0,63 мкм. Принять k = 5.

4. На тонкий стеклянный клин нормально падает монохроматический свет. Наименьшая толщина клина, с которой видны интерференционные полосы, 0,1 мкм, расстояние между полосами 5 мм. Определить длину волны падающего света и угол между поверхностями клина.

5. Какую наименьшую толщину должна иметь пленка из скипидара, если на нее под углом 30° падает белый свет и она в проходящем свете кажется желтой? Длина волны желтых лучей 0,58 мкм.

6. На пленку толщиной 0,16 мкм под углом 30° падает белый свет. Определить показатель преломления пленки, если в проходящем свете пленка кажется фиолетовой. Длина волны фиолетовых лучей 0,4 мкм. Принять k=1. Из какого вещества сделана пленка?

7. Расстояние между двумя когерентными источниками света 2 мм, они удалены от экрана на 2 м. Найти длину волны, излучаемую когерентными источниками, если расстояние на экране между третьим и пятым минимумами интерференционной картины 1,2 см.

8. На тонкий стеклянный клин падает нормально свет с длиной волны 0,5 мкм, расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете 0,3 мм. Определить угол между поверхностями клина.

9. Определить показатель преломления материала, из которого изготовлен клин, преломляющий угол которого 3рад, если на один сантиметр приходится 22 интерференционные полосы максимума интенсивности света. Длина волны нормально падающего монохроматического света равно 0,415 мкм.

10. На тонкую пленку из глицерина падает белый свет под углом 30°. В отраженном свете пленка кажется светло-зеленой, длина волны этого цвета 0,540 мкм. Каким будет казаться цвет пленки в отраженном свете, если свет будет падать под углом 60°?

11. На непрозрачную пластинку с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна. Угол отклонения лучей, соответствующий первому дифракционному максимуму, равен 30°. Определить ширину щели, если длина волны падающего света 0,6 мкм.

12. Определить длину световой волны спектральной линии, изображение которой, даваемое дифракционной решеткой в спектре третьего порядка, совпадает с изображением линии λ=0,38 мкм в спектре четвертого порядка.

13. На грань кристалла каменной соли падает пучок параллельных рентгеновских лучей с длиной волны 0,15 нм. Под каким углом к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум третьего порядка, если расстояние между атомными плоскостями кристалла 0,285 нм.

14. На щель шириной 0,1 мм падает нормально пучок параллельных лучей белого света (0,38—0,76) мкм. На экране, отстоящем от щели на расстоянии 1 м, наблюдается дифракционная картина. Найти ширину дифракционного максимума второго порядка.

15. Пучок параллельных лучей монохроматического света падает нормально на дифракционную решетку. Угол дифракции для спектра второго порядка 10°. Каким будет угол дифракции для спектра пятого порядка?

16. Какую разность длин волн может «разрешить» дифракционная решетка в спектре второго порядка для фиолетовых лучей (0,4 мкм), если период решетки 2 мкм, ширина ее 2 см.

17.Дифракционная решетка, имеет 800 штрихов на одном миллиметре, на нее нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,585 мкм. Определить, как изменится угол дифракции для спектра второго порядка, если взять решетку с 500 штрихами на одном миллиметре.

18. На кристалл кальцита, расстояние между атомными плоскостями которого 0,3 нм, падает пучок параллельных рентгеновских лучей, длина волны которых 0,147 нм. Определить, под каким углом к поверхности кристалла (угол скольжения) должны падать рентгеновские лучи, чтобы наблюдался дифракционный максимум первого порядка.

19. На узкую щель нормально падает монохроматический свет. Угол дифракции для спектра второго порядка 2°. Скольким длинам волн падающего света равна ширина щели?

20. Две дифракционные решетки имеют одинаковую ширину 4 мм, но разные периоды, равные 2 и 4 мкм. Определить и сравнить их наибольшую разрешающую способность для желтой линии натрия (λ=0,589 нм).

21. Луч света переходит из воды в алмаз, так что луч, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризован. Определить угол между падающим и преломленным лучами.

22. Угол между плоскостями поляризации николей равен 30°, Интенсивность света, прошедшего такую систему, уменьшилась в 5 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения света в каждом из николей, считая их одинаковыми.

23. Раствор сахара с концентрацией 300 кг/м3, налитый в стеклянную трубку, поворачивает плоскость поляризации света, проходящего через раствор на угол 65°. Другой раствор, налитый в такую же трубку, поворачивает плоскость поляризации на 50°. Определить концентрацию этого раствора.

24. На поверхность стекла падает пучок естественного света под углом .45°. Найти с помощью формул Френеля степень поляризации отраженного света.

25. На кристалл алмаза падает пучок естественного света под углом Брюстера. Определить степень поляризации отраженного и преломленного света, используя формулы Френеля.

26. Луч света переходит из кварца в жидкость, частично отражаясь, частично преломляясь. Отраженный луч максимально поляризован при угле падения 43°6'. Определить показатель преломления жидкости и скорость распространения света в ней.

27. Угол между плоскостями поляризации двух поляроидов 70°. Как изменится интенсивность прошедшего через них света, если этот угол уменьшить в 5 раз?

28. Определить постоянную вращения оптически активного вещества, если при введении его между двумя николями, плоскости поляризации которых параллельны, интенсивность света, прошедшего эту систему, уменьшилась в 5 раз. Толщина слоя оптически активного вещества 4 мм. Потерями света на отражение и поглощение пренебречь.

29. На поверхность глицерина падает пучок естественного света под углом 55,°77. Найти с помощью формул Френеля степень поляризации отраженного света.

30. При прохождении естественного света через два николя, угол между плоскостями поляризации которых 45°, происходит ослабление света. Коэффициенты поглощения света соответственно в поляризаторе и анализаторе равны 0,08 и 0,1. Найти, во сколько раз изменилась интенсивность света после прохождения этой системы.

31. Показатель преломления флюорита для света с длинами волн 670,8; 656,3; 643,8 нм равен соответственно 1,4323; 1,4325 и 1,4327. Вычислить фазовую и групповую скорости света вблизи длины волны 656,3 нм.

32. В черенковский счетчик, заполненный водой, влетает пучок релятивистских электронов с энергией 3,5 МэВ. Определить угол отклонения от оси конуса фиолетовых лучей, длина волны которых 0,4 мкм.

33. Коэффициент линейного поглощения некоторого вещества равен 0,25 м. Определить толщину слоя этого вещества, ослабляющего интенсивность монохроматического света в 5 раз.

34. Какую ускоряющую разность потенциалов должен был бы пройти протон в глицерине, чтобы наблюдать черенковское свечение?

35. Показатель преломления сильвина для света с длинами волн 303,4; 214,4 и 185,2 нм равен соответственно 1,5440; 1,6618 и 1,8270. Вычислить фазовую и групповую скорости света вблизи длины волны 214,4 нм.

36. Определить, как изменится интенсивность монохроматического света при прохождении через слой поглотителя; толщина первого слоя 10 мм, второго 20 мм, коэффициенты линейного ослабления соответственно равны 0,1 и 0,3 см.

37. В черенковском счетчике из каменной соли пучок релятивистских протонов излучает в красной области спектра (0,67 мкм) в конусе с раствором 98°38'. Определить кинетическую энергию протонов.

38. Найти коэффициент линейного поглощения вещества, для которого толщина слоя половинного ослабления интенсивности монохроматического света равна 2,46 м,

39. Показатель преломления воды при 20°С для света с длинами волн 670,8, 656,3 и 643,8 нм равен соответственно 1,3308, 1,3311 и 1,3314. Вычислить отношение фазовой к групповой скорости света вблизи длины волны 656,3 нм.

40. Для каких частиц возникает черепковское излучение при их движении в воде, когда их кинетическая энергия превышает 972 МэВ?

41. На какую длину волны приходится максимум энергии излучения, если температура абсолютно черного тела равна 500 К? Во сколько раз возрастает суммарная мощность излучения, если температура увеличивается до 1300 К?

42. Принимая спектр Солнца за спектр излучения абсолютно черного тела, определить мощность суммарного (интегрального) (т. е. приходящегося на все длины волн) излучения, если максимум испускательной способности соответствует длине волны 0,48 мкм. Радиус Солнца считать равным 6,5 км.

43. Температура абсолютно черного тела равна 3600 К. Определить длину волны, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения, и спектральную плотность энергетической светимости, приходящуюся на эту длину волны.

44. Начальная температура тела 150°С. Определить, на сколько нужно повысить температуру абсолютно черного тела, чтобы мощность суммарного излучения увеличилась в 5 раз.

45. Какое количество теплоты в 1 с нужно подводить к свинцовому шарику радиусом 4 см, чтобы поддерживать его температуру при 27°С, если температура окружающей среды — 23 °С. Считать, что тепло теряется только вследствие излучения. Поглоща-тельная способность свинца равна 0,6.

46. Принимая спектр Солнца за спектр излучения абсолютно черного тела, определить плотность потока энергии у поверхности Земли. Считать, что расстояние от Земли до Солнца 1,5-103 км, радиус Солнца 6,5-105 км. Максимум испускательной способности соответствует длине волны 0,48 мкм.

47. Определить количество теплоты, теряемое поверхностью расплавленной платины при 1770 °С за 1 мин, если площадь поверхности 100 см. Коэффициент поглощения принять равным 0,8.

48. Максимум энергии излучения абсолютно черного тела приходится на длину волны 450 нм. Определить температуру и энергетическую светимость тела.

49. Абсолютно черное тело было нагрето от температуры 100 до 300 "С. Найти, во сколько раз изменилась мощность суммарного излучения при этом.

50. Температура абсолютно черного тела понизилась с 1000 до 850 К. Определить, как и на сколько при этом изменилась длина волны, отвечающая максимуму распределения энергии.

51. Определить давление на черную поверхность, создаваемое светом с длиной волны 0,4 мкм, если ежесекундно на 1 см² поверхности падает 6 фотонов.

52. Световое давление, испытываемое зеркальной поверхностью площадью 1 см², равно Па. Найти длину волны монохроматического света, если ежесекундно падают 5фотонов.

53. На зачерненную поверхность нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,45 мкм. Найти число фотонов, падающих на площадку 1 м² в 1 с, если давление, производимое этим светом, равно Па.

54. Принимая спектр Солнца за спектр абсолютно черного тела, определить давление солнечных лучей на земную поверхность при условии, что максимальная испускательная способность соответствует длине волны 0,48 мкм. Радиус Солнца считать равным 6,5км. Коэффициент отражения солнечных лучей равен нулю. Расстояние от Земли до Солнца 1,5км.

55. Определить силу, светового давления на зеркальную поверхность площадью 100 см², если интенсивность светового потока, падающего нормально на эту поверхность, равна 2,5 кВт/м².

56. Энергетическая освещенность поверхности Земли равна 1,4 кВт/м². Определить давление, обусловленное светом, принимая коэффициент отражения равным 0,6.

57. Давление света на зеркальную поверхность, расположенную на расстоянии 2 м от лампочки нормально к падающим лучам, равно 0,5Па. Определить мощность лампочки, расходуемую на излучение.

58. Энергетическая освещенность поверхности, освещаемой нормально падающими лучами равна 3 кВт/м². Вычислить световое давление, если поверхность черная.

59. Свет (λ=0,6 мкм), падая нормально на зеркальную поверхность, оказывает давление Па. Определить число фотонов, падающих на 1 м² поверхности.

60. Определить длину волны монохроматического света при нормальном падении его на зеркальную поверхность площадью 1 м², если ежесекундно падает 5фотонов.

61. Фотон с энергией 1,3 МэВ в результате эффекта Комптона был рассеян на свободном электроне. Определить комптоновскую длину волны • рассеянного фотона, если угол рассеяния фотона 60°.

62. Какую часть энергии фотона составляет энергия, пошедшая на работу выхода электрона из фотокатода, если красная граница для материала фотокатода равна 540 мкм, кинетическая энергия фотоэлектрона 0,5 эВ?

63. В результате комптоновского эффекта электрон приобрел энергию 0,5 МэВ. Определить энергию падающего фотона, если длина волны рассеянного фотона равна 0,025 нм.

64. При облучении светом цинкового шарика, удаленного от других тел, шарик зарядился до потенциала 4,3 В. Определить граничную длину световой волны излучателя.

65. Фотон с импульсом 1,02 МэВ/с (с — скорость света) в результате эффекта Комптона был рассеян на угол 30°. Определить импульс рассеянного фотона.

66. Облучение литиевого фотокатода производится фиолетовыми лучами, длина волны которых 400 мкм. Определить скорость фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта для лития равна 520 мкм.

67. Фотон при соударении со свободным электроном испытал комптоновское рассеяние под углом 60°. Определить долю энергии, оставшуюся у фотона.

68. Кинетическая энергия электронов, выбитых из цезиевого фотокатода, равна 3 эВ. Определить, при какой максимальной длине волны света выбивается этот электрон?

69. Фотон с энергией 0,51 МэВ в результате эффекта Комптона был рассеян на 180°. Определить энергию электрона отдачи.

70. Фотон с длиной волны 0,2 мкм вырывает с поверхности натрия фотоэлектрон, кинетическая энергия которого 2 эВ. Определить работу выхода и красную границу фотоэффекта.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА N 6 (5)

Определить кинетическую энергию протона и электрона, для которых длины волн де Бройля равны 0,06 нм.
Кинетическая энергия протона равна его энергии покоя. Вычислить длину волны де Бройля для такого протона.

Определить длины волн де Бройля электрона и протона, прошедших одинаковую ускорящую разность потенциалов 400 В.
Протон обладает кинетической энергией, равной энергии покоя. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля протона, если его кинетическая энергия увеличится в 2 раза?
Кинетическая энергия электрона равна его энергии покоя. Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона.
Масса движущегося электрона в 2 раза больше массы покоя. Определить длину волны де Бройля для такого электрона.
Используя постулат Бора, найти связь между длиной волны де Бройля и длиной круговой электронной орбиты.
Какой кинетической энергией должен обладать электрон, чтобы дебройлевская длина волны электрона была равна его комптоновской длине волны.
Сравнить длины волн де Бройля электрона, прошедшего разность потенциалов 1000 В, атома водорода, движущегося со скоростью равной средней квадратичной скорости при температуре 27 °С, и шарика массой 1 г, движущегося со скоростью 0,1 м/с.

Какой кинетической энергией должен обладать протон, чтобы дебройлевская длина волны протона была равна его комптоновской длине волны.
Среднее время жизни π°-мезона равно 1,9^.10^-16с. Какова должна быть энергетическая разрешающая способность прибора, е помощью которого можно зарегистрировать π⁰-мезон?
На фотографии, полученной с помощью камеры Вильсона, ширина следа электрона составляет 0,8^.10^{-3 м. Найти неопределенность в нахождении его скорости.}
Средняя кинетическая энергия электрона в невозбужденном атоме водорода 13,6 эВ. Используя соотношение неопределенностей, найти наименьшую погрешность, с которой можно вычислить координату электрона в атоме.
Электрон, движущийся со скоростью 8^.10⁶ м/с, зарегистрирован в пузырьковой камере. Используя соотношение неопределенностей, найти погрешность в измерении скорости электрона, если диаметр образовавшегося пузырька в камере 1 мкм.
Показать, что для частицы, неопределенность координаты которой ∆x=λ(2π) (λ— длина волны де Бройля), неопределенность ее скорости равна по порядку величины самой скорости частицы.
Среднее время жизни π⁺-мезона равно 2,5^.10^-8 c. Какова должна быть энергетическая разрешающая способность прибора, с помощью которого можно зарегистрировать π+-мезон?
Исходя из соотношения неопределенностей, оценить размеры ядра атома, считая, что минимальная энергия нуклона в ядре 8 МэВ.
Используя соотношение неопределенностей, оценить энергию электрона, находящегося на первой боровской орбите в атоме водорода.

Используя соотношение неопределенностей, показать, что в ядре не могут находиться электроны. Линейные размеры ядра принять равными 5,8^.10^{-15 м. Учесть, что удельная энергия связи в среднем 8 МэВ/нуклон.}
Атом испустил фотон с длиной волны 0,550 мкм. Продолжительность излучения 10 не. Определить наибольшую погрешность, с которой может быть измерена длина волны излучения.
Частица в потенциальной яме шириной l находится в возбужденном состоянии. Определить вероятность нахождения частицы в интервале 0<x<l/2 на третьем энергетическом уровне.
Вычислить отношение вероятностей нахождения электрона на первом и втором энергетических уровнях одномерной потенциальной ямы, ширина которой I, в интервале 0<х<l/4.
Определить, при какой ширине одномерной потенциальной ямы дискретность энергии электрона становится сравнимой с энергией теплового движения при температуре 300 К.
Электрон находится в основном состоянии в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками, ширина которой 0,1 нм. Определить импульс электрона.
Электрон находится в основном состоянии в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками, ширина которой 0,1 нм. Определить среднюю силу давления, оказываемую электроном на стенки ямы.
Электрон находится в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками, ширина которой 1,4^.10^{-9 м. Определить}энергию, излучаемую при переходе электрона с третьего энергетического уровня на второй.
Электрон находится в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками, ширина которой 1 нм. Определить наименьшую разность энергетических уровней электрона.
Определить, при какой температуре дискретность энергии электрона, находящегося в одномерной потенциальной яме, ширина которой 2^.10^{-8 м, становится сравнимой с энергией теплового движения.}
Частица в потенциальной яме шириной l находится в возбужденном состоянии. Определить вероятность нахождения частицы в интервале 0<x<l/4 на втором энергетическом уровне.
Определить ширину одномерной потенциальной ямы с бесконечно высокими стенками, если при переходе электрона с третьего энергетического уровня на второй излучается энергия 1 эВ?
Граничное значение длины волны К-серии характеристического рентгеновского излучения некоторого элемента равно 0,174 нм. Определить этот элемент.

Найти граничную длину волны К-серии рентгеновского излучения от платинового антикатода.
При каком наименьшем напряжении на рентгеновской трубке с железным антикатодом появляются линии К_а-серии?
Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к рентгеновской трубке с вольфрамовым антикатодом, чтобы в спектре излучения вольфрама были все линии К-серии?
Граничная длина волны К-серии характеристического рентгеновского излучения некоторого элемента равна 0,1284 нм. Определить этот элемент.

36. Определить минимальную длину волны тормозного рентгеновского излучения, если к рентгеновской трубке приложены напряжения 30 кВ; 75 кВ.

Наименьшая длина волны тормозного рентгеновского излучения, полученного от трубки, работающей под напряжением 15 кВ, равна 0,0825 нм. Вычислить по этим данным постоянную Планка.
При переходе электрона в атоме меди с M-слоя на L-слой испускаются лучи с длиной волны 12^.10^{-10 м. Вычислить постоянную}экранирования в формуле Мозли.
Наибольшая длина волны K-серии характеристического рентгеновского излучения равна 1,94^.10^{-10 м. Из какого материала сделан антикатод?}
К рентгеновской трубке, применяемой в медицине для диагностики, приложено напряжение 45000 В. Найти границу сплошного рентгеновского спектра.
Период полураспада радиоактивного аргона ⁴¹₁₈Аг равен 110 мин. Определить время, в течение которого распадается 25% начального количества атомов.
Вычислить толщину слоя половинного поглощения свинца, через который проходит узкий монохроматический пучок γ-лучей с энергией 1,2 МэВ.
Период полураспада изотопа ⁶⁰₂₇Co равен примерно 5,3 года. Определить постоянную распада и среднюю продолжительность жизни атомов этого изотопа.
На железный экран падает узкий монохроматический пучок γ-лучей, длина волны которых 0,124^.10^-2 нм. Найти толщину слоя половинного поглощения железа.
Какова энергия γ-лучей, если' при прохождении через слой алюминия толшиной 5 см интенсивность излучения ослабляется в 3 раза?
Период полураспада ⁶⁰₂₇Со равен 5,3 года. Определить, какая доля первоначального количества ядер этого изотопа распадается через 5 лет,

Рассчитать толщину защитного водяного слоя, который ослабляет интенсивность γ-излучения с энергией 1,6 МэВ в 5 раз.
За год распалось 60 % некоторого исходного радиоактивного элемента. Определить период полураспада этого элемента.
Через экран, состоящий из двух плит: свинцовой толщиной 2 см и железной толщиной 5 см, проходит узкий пучок γ-лучей с энергией 3 МэВ. Определить, во сколько раз изменится интенсивность γ-лучей при прохождении этого экрана.
Определить постоянную распада и число атомов радона, распавшихся в течение суток, если первоначальная масса радона 10 г.
Вычислить дефект массы, энергию связи ядра и удельную энергию связи для элемента ¹⁰⁸₄₇Ag.
Вычислить энергию термоядерной реакции

53. В какой элемент превращается ²³⁸₉₂ U после трех α-распадов и двух β-превращений?

54.Определить максимальную энергию β-частиц при β-распаде трития. Написать уравнение распада.

Определить максимальную, кинетическую энергию электрона, вылетающего при β-распаде нейтрона. Написать уравнение распада.

Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи для элемента ²⁴₁₂Mg.
Ядро, состоящее из 92 протонов и 143 нейтронов, выбросило α-частицу. Какое ядро образовалось в результате α-распада? Определить дефект массы и энергию связи образовавшегося ядра.
При термоядерном взаимодействии двух дейтронов возможны образования двух типов: 1) ³₂Не и 2) ³₁H. Определить тепловые эффекты этих реакций.
Какое количество энергии освобождается при соединении одного протона и двух нейтронов в атомное ядро?

Вычислить энергию ядерной реакции

Молибден имеет объемно-центрированную кубическую кристаллическую решетку. Расстояние между ближайшими соседними атомами равно 0,272 им. Определить плотность молибдена.
Используя теорию Дебая, вычислить удельную теплоемкость железа при температуре 12 К. Принять характеристическую температуру Дебая для железа 467 К. Считать, что условие T<<ϴ_D выполняется.
Золото имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую решетку. Найти плотность золота и расстояние между ближайшими атомами, если параметр решетки 0,407 нм.

Определить примесную электропроводность германия, который содержит индий с концентрацией 5^.10²² м^-3 и сурьму с концентрацией 2^.10²¹ м^-3. Подвижности электронов и дырок для германия соответственно равны 0,38 и 0,18 м²/(В^.с).
При комнатной температуре плотность рубидия равна 1,53 г/см³. Он имеет объемно-центрированную кубическую кристаллическую решетку. Определить расстояние между ближайшими соседними атомами рубидия.
Слиток золота массой 500 г нагревают от 5 до 15 К. Определить, пользуясь теорией Дебая, количество теплоты, необходимое для нагревания. Характеристическая температура Дебая для золота 165 К. Считать, что условие T<<ϴ_D выполняется.
Определить примесную электропроводность германия, который содержит бор с концентрацией 2^.10²² м^-3 и мышьяк с концентрацией 5^.10²¹ м^-3. Подвижности электронов и дырок для германия соответственно равны 0,38 и 0,18 м²/(В^.с).
Найти параметр решетки и расстояние между ближайшими соседними атомами серебра, который имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую решетку. Плотность серебра при комнатной температуре равна 10,49 г/см³.
Пользуясь теорией Дебая, найти молярную теплоемкость цинка при температуре 14 К. Характеристическая температура Дебая для цинка 308 К. Считать, что условие T<<ϴ_D выполняется.
Определить примесную электропроводность кремния, который содержит бор с концентрацией 5^.10²² м^-3 и сурьму с концентрацией 58^.10²¹ м^-3. Подвижности электронов и дырок для кремния соответственно равны 0,16 и 0,04 м²/(В^.с).

2 комментария
7803 просмотра

Контакты - помощь студентам

Пн - Вскр 9⁰⁰-22⁰⁰

39-58-68-649

bovaliservice

zakaz [at] reshuzadachi [dot] ru

+375 29 2560343

+7 965 1438010

Сделать заказ >>>

Готовые решения задач

Сотрудничество

Вниманию авторов студенческих работ! Приглашаем к долгосрочному и взаимовыгодному сотрудничеству кандидатов наук, аспирантов, инженеров и других специалистов. Горячие вакансии: геодезия, термех и сопромат строительного профиля БНТУ, спецпредметы БГИУР (проектирование РЭС, СВЧ, антенны) и другие. Ждем ваше резюме...

Помощь заочникам

Готовые решения задач, дополнительные шпаргалки, методички, находятся в свободном доступе тут

Контрольные работы на заказ

Я вам решу, чего же боле?

Что я могу еще решать?

(Контрольные и курсовые на заказ)

Теперь я знаю в вашей воле

Сделать выбор - не оплошать.

Сайт контрольных и курсовых

www.reshuzadachi.ru

Новости

Методички для заочников

Решение задач на заказ

Вузы

На сайте студентов

Физика | контрольные работы | решение задач на заказ|

Чертов -методичка по физике 1987 для заочников

Физика для студентов-заочников Уральского института ГПС МЧС России

Прокофьев Задачи из методички по физике 1985 для заочников

Контакты - помощь студентам

Готовые решения задач

Репетиторы для ЦТ

Сотрудничество

Помощь заочникам

Контрольные работы на заказ

Вопрос студентам

Информация

Заказать работу

Для заочников

Курсовые-контрольные

Форум студентов