Бусыгина физика КИГИТ

2 ответа [Последнее сообщение]
Пт, 09/05/2014 - 14:15
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

Выполним недорого, качественно контрольные по физике для заочников КИГИТ

Бусыгина ЕЛ. Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Физика». Часть 2: Электричество и магнетизм. Колебания и волны. - Ижевск: Изд-во НОУ ВПО КИГИТ. 2012. - 36 с. Методические указания к выполнению контрольной работы рекомендованы для студентов заочной формы обучения направления подготовки 131000.62 «Нефтегазовое дело» для полного срока обучения

‹ ИДЗ по физике механика Общая физика КЕМТИПП для заочников ›
Верх
Пт, 09/05/2014 - 14:19
#1
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

ВАРИАНТ 1

  1. Определить линейную плотность бесконечно длинной заряженной нити, если работа сил поля по перемещению заряда Q =1 нКл с расстояния Г\ =10 см до г2 = 5 см в направлении, перпендикулярном нити, равна 0,1 мДж.
  2. Определить внутреннее сопротивление г источника тока, если во внешней цепи при силе тока 1\=5 А выделяется мощность /J j=10 Вт, а при силе тока /2=8 А — мощность 1\=\2 Вт.
  3. Концентрация электронов проводимости в металле равна 2,5-10 см . Определить среднюю скорость их упорядоченного движения при плотности тока 1 А/мм .
  4. Определить магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольца радиусом 10 см, по которому течет ток 10 А, в точке, расположенной на расстоянии 15 см от центра кольца.
  5. Круглая рамка с током площадью 20 см закреплена параллельно магнитному полю (5=0,2 Тл), и на нее действует вращающий момент 0,6 мН м. Рамку освободили, после поворота на 90° ее угловая скорость стала 20 с-1. Определить: 1) силу тока, текущего в рамке; 2) момент инерции рамки относительно ее диаметра.
  6. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,5 Тл, равномерно с частотой 300 мин-1 вращается катушка, содержащая 200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь поперечного сечения катушки 100 см2. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Определить максимальную э.д.с., индуцируемую в катушке.
  7. По обмотке соленоида индуктивностью 1 мГн, находящегося в диамагнитной среде, течет ток 2 А. Соленоид имеет длину 20 см, площадь поперечного сечения 10 см и 400 витков. Определить внутри соленоида: 1) магнитную индукцию; 2) намагниченность.
  8. За время, за которое система совершает 100 полных колебаний, амплитуда уменьшается в три раза. Определить добротность системы.
  9. Средняя квадратичная скорость молекул двухатомного газа при некоторых условиях составляет 461 м/с. Определить скорость распространения звука при тех же условиях.
  10. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 18,8 В/м. Определить интенсивность волны, т.е. среднюю энергию, приходящуюся за единицу времени на единицу площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны.


  1. Свободные заряды равномерно распределены с объемной плотностью р =10 нКл/м3 по шару радиусом R 5 см из однородного изотропного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью s=6. Определить напряженности электростатического поля на расстояниях г\ = 2 см и г2 = 10 см от центра шара.
  2. Три источника тока с э.д.с. Еi=l,8 В, Е2=\А В и £3=1,1 В соединены накоротко одноименными полюсами. Внутреннее сопротивление первого источника ri=0,4 Ом, второго — т2=0,6 Ом. Определить внутреннее сопротивление третьего источника, если через первый источник идет ток /i=l,13 А.
  3. Работа выхода электрона из вольфрама составляет 4,5 эВ. Определить, во сколько раз увеличится плотность тока насыщения при повышении температуры от 2000 до 2500 К.
  4. Два бесконечных прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расстоянии R. Чтобы их раздвинуть до расстояния 3R, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа 4=220 нДж. Определить силу тока в проводниках.
  5. Круглая рамка с током площадью 20 см закреплена параллельно магнитному полю (В=0,2 Тл), и на нее действует вращающий момент 0,6 мН м. Рамку освободили, после поворота на 90° ее угловая скорость стала 20 с-1. Определить: 1) силу тока, текущего в рамке; 2) момент инерции рамки относительно ее диаметра.
  6. Кольцо из алюминиевого провода (р=26 нОм-м) помещено в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца 20 см, диаметр провода 1 мм. Определить скорость изменения магнитного поля, если сила тока в кольце 0,5 А.
  7. Алюминиевый шарик радиусом 0,5 см помещен в однородное магнитное поле (Во = 1 Тл). Определить магнитный момент, приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость алюминия 2,1-10”5.
  8. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью 25 мГн, конденсатор емкостью 10 мкФ и резистор сопротивлением 1 Ом. Заряд на обкладках конденсатора Qm= 1 мКл. Определить: 1) период колебаний контура; 2) логарифмический декремент затухания колебаний; 3) уравнение зависимости изменения напряжения на обкладках конденсатора от времени.
  9. Поезд проходит со скоростью 54 км/ч мимо неподвижного приемника и подает звуковой сигнал. Приемник воспринимает скачок частоты A v = 54 Гц. Принимая скорость звука равной 340 м/с, определить частоту тона звукового сигнала гудка поезда.
  10. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 18,8 В/м. Определить интенсивность волны, т.е. среднюю энергию, приходящуюся за единицу времени на единицу площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны.
  1. Два заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускаются в керосин плотностью 0,8 г/см3. Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей в воздухе и керосине был один и тот же? Диэлектрическая проницаемость керосина 8=2.
  2. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (е = 7). Расстояние между пластинами d=5 мм, разность потенциалов /7=500 В. Определить энергию поляризованной стеклянной пластины, если ее площадь S = 50 см .

22          —3

  1. Концентрация электронов проводимости в металле равна 2,5-10 см . Определить среднюю скорость их упорядоченного движения при плотности тока 1 А/мм .
  2. Определить напряженность магнитного поля, создаваемого прямолинейно равномерно движущимся со скоростью 500 км/с электроном в точке, находящейся от него на расстоянии 20 нм и лежащей на перпендикуляре к скорости, проходящем через мгновенное положение электрона.
  3. Через сечение медной пластинки толщиной 0,1 мм пропускается ток 5 А. Пластинка помещается в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярное ребру пластинки и направлению тока. Считая концентрацию электронов проводимости равной концентрации атомов, определить возникающую в пластине поперечную (холловскую) разность

■у

потенциалов. Плотность меди 8,93 г/см .

  1. Кольцо из алюминиевого провода (р=26 нОм-м) помещено в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца 20 см, диаметр провода 1 мм. Определить скорость изменения магнитного поля, если сила тока в кольце 0,5 А.
  2. Напряженность однородного магнитного поля в меди равна 10 А/м. Определить магнитную индукцию поля, создаваемого молекулярными токами, если диамагнитная восприимчивость меди |х|=8,810 .
  3. Материальная точка, совершающая гармонические колебания с частотой v =2 Гц, в момент времени t=0 проходит положение, определяемое координатой Хо—6 см, со скоростью v0=14 см/с. Определить амплитуду колебания.
  4. Последовательно соединенные резистор с сопротивлением 110 Ом и конденсатор подключены к внешнему переменному напряжению с амплитудным значением 110 В. Оказалось, что амплитудное значение установившегося тока в цепи 0,5 А. Определить разность фаз между током и внешним напряжением.

10.Электромагнитная волна с частотой 4 МГц переходит из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью е =3 в вакуум. Определить приращение ее длины волны.

  1. На некотором расстоянии от бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью <7 =1,5 нКл/см расположена круглая пластинка. Плоскость пластинки составляет с линиями напряженности угол а=45°. Определить поток вектора напряженности через эту пластинку, если ее радиус г=10 см.
  2. Плоский воздушный конденсатор емкостью С=10 пФ заряжен до разности потенциалов U= 1 кВ. После отключения конденсатора от источника напряжения расстояние между пластинами конденсатора было увеличено в два раза. Определить: 1) разность потенциалов на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу внешних сил по раздвижению пластин.
  3. Работа выхода электрона из вольфрама составляет 4,5 эВ. Определить, во сколько раз увеличится плотность тока насыщения при повышении температуры от 2000 до 2500 К.
  4. Протон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, влетая в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, движется по окружности. Определить радиус этой окружности.
  5. Циклотрон ускоряет протоны до энергии 10 МэВ. Определить радиус дуантов циклотрона при индукции магнитного поля 1 Тл.
  6. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,5 Тл, равномерно с частотой 300 мин-1 вращается катушка, содержащая 200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь поперечного сечения катушки 100 см2. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Определить максимальную э.д.с., индуцируемую в катушке.
  7. По круговому контуру радиусом 50 см, погруженному в жидкий кислород, течет ток 1,5 А. Определить намагниченность в центре этого контура, если магнитная восприимчивость жидкого кислорода 3,4-10 .
  8. Полная энергия гармонически колеблющейся точки равна 30 мкДж, а максимальная сила, действующая на точку, равна 1,5 мН. Написать уравнение движения этой точки, если период колебаний равен 2 с, а начальная фаза тг/З.
  9. В цепь переменного тока частотой 50 Гц включена катушка длиной 50 см и площадью поперечного сечения 10 см , содержащая 3000 витков. Определить активное сопротивление катушки, если сдвиг фаз между напряжением и током составляет 60°.
  10. Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, а другие индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний, погружены в спирт. При соответствующем подборе частоты колебаний в системе возникают стоячие волны. Расстояние между двумя узлами стоячих волн на проводах равно 0,5 м. Принимая диэлектрическую проницаемость спирта е = 26, а его магнитную проницаемость // =1, определить частоту колебаний генератора.
  1. Кольцо радиусом т=10 см из тонкой проволоки равномерно заряжено с линейной плотностью г =10 нКл/м. Определить напряженность поля на оси, проходящей через центр кольца в точке А. удаленной на расстояние а =20 см от центра кольца.
  2. Разность потенциалов между пластинами конденсатора U=200 В. Площадь каждой пластины 3=100 см , расстояние между пластинами d= 1 мм, пространство между ними заполнено парафином (е= 2). Определить силу притяжения пластин друг к другу.
  3. Работа выхода электрона из металла равна 2,5 эВ. Определить скорость вылетающего из металла электрона, если он обладает энергией 10 Дж.
  4. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной, равной 60 см, течет постоянный ток 3 А. Определить индукцию магнитного поля в Центре квадрата.
  5. Определить, при какой скорости лучок заряженных частиц, проходя перпендикулярно область, в которой созданы однородные поперечные электрическое и магнитное поля с £=10 кВ/м и В= 0,2 Тл, не отклонятся.
  6. Определить, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром 0,3 мм с изоляцией ничтожно малой толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром 1 см, чтобы получить однослойную катушку с индуктивностью 1 мГн.
  7.  По обмотке соленоида индуктивностью 1 мГн, находящегося в диамагнитной среде, течет ток 2 А. Соленоид имеет длину 20 см, площадь

л

поперечного сечения 10 см и 400 витков. Определить внутри соленоида: 1) магнитную индукцию; 2) намагниченность.

  1. При подвешивании грузов массами т\ = 500 г и т2 = 400 г к свободным пружинам последние удлинились одинаково (А/ =15 см). Пренебрегая массой пружин, определить: 1) периоды колебаний грузов; 2) который из грузов при одинаковых амплитудах обладает большей энергией и во сколько раз.
  2. Генератор, частота которого составляет 32 кГц и амплитудное значение напряжения равно 120 В, включен в резонирующую цепь, емкость которой 1 нФ. Определить амплитудное значение напряжения на конденсаторе, если активное сопротивление цепи 5 Ом.
  3. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 18,8 В/м. Определить интенсивность волны, т.е. среднюю энергию, приходящуюся за единицу времени на единицу площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны.
  1. Шар радиусом R=10 см заряжен равномерно с объемной плотностью р =5 нКл/м3. Определить напряженность электростатического поля: 1) на расстоянии Г\=2 см от центра шара; 2) на расстоянии г2=12 см от центра шара. Построить зависимость Е(г).
  2. По медному проводнику сечением 1 мм течет ток; сила тока 1 А. Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов вдоль проводника, предполагая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Плотность меди 8,9 г/см .
  3. Воздух между пластинами плоского конденсатора ионизируется рентгеновским излучением. Сила тока, текущего между пластинами, 10 мкА. Площадь каждой пластины конденсатора равна 200 см , расстояние между ними 1 см, разность потенциалов 100 В. Подвижность положительных ионов />+=1,4 см /(В-с) и отрицательных Ь =\,9 см /(В-с); заряд каждого иона равен элементарному заряду. Определить концентрацию пар ионов между пластинами, если ток далек от насыщения.
  4. Определить магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольца радиусом 10 см, по которому течет ток 10 А, в точке, расположенной на расстоянии 15 см от центра кольца.
  5. Циклотрон ускоряет протоны до энергии 10 МэВ. Определить радиус дуантов циклотрона при индукции магнитного поля 1 Тл.
  6. Определить, через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,98 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,4 Гн.
  7. Алюминиевый шарик радиусом 0,5 см помещен в однородное магнитное поле (Во = 1 Тл). Определить магнитный момент, приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость алюминия 2,1-10”5.
  8. Физический маятник представляет собой тонкий однородный стержень длиной 25 см. Определить, на каком расстоянии от центра масс должна быть точка подвеса, чтобы частота колебаний была максимальной.
  9. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью 5 мГн и конденсатор емкостью 2 мкФ. Для поддержания в колебательном контуре незатухающих гармонических колебаний с амплитудным значением напряжения на конденсаторе 1 В необходимо подводить среднюю мощность 0,1 мВт. Считая затухание колебаний в контуре достаточно малым, определить добротность данного контура.

10.Электромагнитная волна с частотой 4 МГц переходит из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью s =3 в вакуум. Определить приращение ее длины волны.

  1. Электростатическое поле создается положительно заряженной бесконечной нитью с постоянной линейной плотностью т = 1 нКл/см. Какую скорость приобретет электрон, приблизившись под действием поля к нити вдоль линии напряженности с расстояния Г\=2,5 см до 72=1,5 см?
  2. Определить, во сколько раз возрастет сила тока, проходящего через платиновую печь, если при постоянном напряжении на зажимах ее температура повышается от 6=20°С до /2=1200°С. Температурный коэффициент сопротивления платины принять равным 3,65-10 К .
  3. Ток насыщения при несамостоятельном разряде равен 9,6 пА. Определить число пар ионов, создаваемых в 1 с внешним ионизатором.
  4. Определить, при какой скорости лучок заряженных частиц, проходя перпендикулярно область, в которой созданы однородные поперечные электрическое и магнитное поля с £=10 кВ/м и В 0,2 Тл, не отклонятся.
  5. Через сечение медной пластинки толщиной 0,1 мм пропускается ток 5 А. Пластинка помещается в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярное ребру пластинки и направлению тока. Считая концентрацию электронов проводимости равной концентрации атомов, определить возникающую в пластине поперечную (холловскую) разность потенциалов. Плотность меди 8,93 г/см .
  6. Два соленоида (индуктивность одного £i=0,36 Гн, второго /,2 0,64 Гн) одинаковой длины и практически равного сечения вставлены один в другой. Определить взаимную индуктивность соленоидов.
  7. Алюминиевый шарик радиусом 0,5 см помещен в однородное магнитное поле (Bq = 1 Тл). Определить магнитный момент, приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость алюминия 2,1 ■ 10-5.
  8. Два математических маятника, длины которых отличаются на А/ = 16 см, совершают за одно и то же время: один t?i=10 колебаний, другой п2= 6 колебаний. Определить длины маятников 1\ и /2.
  9. Плоская гармоническая волна распространяется вдоль прямой, совпадающей с положительным направлением оси х в среде, не поглощающей энергию, со скоростью v=12 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстояниях Х\=7 ми х2=\2 м от источника колебаний, колеблются с разностью фаз А<р= 5/6;г. Амплитуда волны А = 6 см. Определить: 1) длину волны Я; 2) уравнение волны; 3) смещение <^2 второй точки в момент времени t = 3 с.
  10. Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, а другие индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний, погружены в спирт. При соответствующем подборе частоты колебаний в системе возникают стоячие волны. Расстояние между двумя узлами стоячих волн на проводах равно 0,5 м. Принимая диэлектрическую проницаемость спирта е = 26, а его магнитную проницаемость // =1, определить частоту колебаний генератора.
  1. Электростатическое поле создается сферой радиусом R=4 см, равномерно

Л

заряженной с поверхностной плотностью сг =1 нКл/м . Определить разность потенциалов между двумя точками поля, лежащими на расстояниях ri=6 см и г2=10 см от центра сферы.

  1. По медному проводу сечением 0,3 мм течет ток 0,3 А. Определить силу, действующую на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля. Удельное сопротивление меди 17 нОм-м.
  2. Работа выхода электрона из металла равна 2,5 эВ. Определить скорость вылетающего из металла электрона, если он обладает энергией 10_18Дж.
  3. Тонкое кольцо массой 15 г и радиусом 12 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 10 нКл/м. Кольцо равномерно вращается с частотой 8 с-1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Определить отношение магнитного момента кругового тока, создаваемого кольцом, к его моменту импульса.
  4. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток 15 А. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В, магнитную индукцию В в точке, расположенной на расстоянии 15 см от проводника.
  5. Автотрансформатор, понижающий напряжение с Ui=5,5 кВ до 112=220 В, содержит в первичной обмотке Ai=1500 витков. Сопротивление вторичной обмотки R2=2 Ом. Сопротивление внешней цепи (в сети пониженного напряжения) R=13 Ом. Пренебрегая сопротивлением первичной обмотки, определить число витков во вторичной обмотке трансформатора.
  6. По обмотке соленоида индуктивностью 1 мГн, находящегося в диамагнитной среде, течет ток 2 А. Соленоид имеет длину 20 см, площадь поперечного сечения 10 см и 400 витков. Определить внутри соленоида: 1) магнитную индукцию; 2) намагниченность.
  7. Колебательный контур содержит катушку с общим числом витков, равным 50, индуктивностью 5 мкГн и конденсатор емкостью 2 нФ. Максимальное напряжение на обкладках конденсатора составляет 150 В. Определить максимальный магнитный поток, пронизывающий катушку.
  8. Два динамика расположены на расстоянии 2 м друг от друга и воспроизводят один и тот же музыкальный тон на частоте 1000 Гц. Приемник находится на расстоянии 4 м от центра динамиков. Принимая скорость звука 340 м/с, определить, на какое расстояние от центральной линии параллельно динамикам надо отодвинуть приемник, чтобы он зафиксировал первый интерференционный минимум.
  9. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 18,8 В/м. Определить интенсивность волны, т.е. среднюю энергию, приходящуюся за единицу времени на единицу площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны.
  1. Определить линейную плотность бесконечно длинной заряженной нити, если работа сил поля по перемещению заряда Q =1 нКл с расстояния г\= 10 см до г2 = 5 см в направлении, перпендикулярном нити, равна 0,1 мДж.
  2. Сила тока в проводнике сопротивлением 10 Ом равномерно убывает от /0=3 А до 1=0 за 30 с. Определить выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.
  3. Воздух между пластинами плоского конденсатора ионизируется рентгеновским излучением. Сила тока, текущего между пластинами, 10 мкА. Площадь каждой пластины конденсатора равна 200 см , расстояние между ними 1 см, разность потенциалов 100 В. Подвижность положительных ионов Ь+= 1,4 см /(В с) и отрицательных Ъ-= 1,9 см /(В с); заряд каждого иона равен элементарному заряду. Определить концентрацию пар ионов между пластинами, если ток далек от насыщения.
  4. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми равно 25 см, текут токи 20 и 30 А в противоположных направлениях. Определить магнитную индукцию В в точке, удаленной на п=30 см от первого и Г2=40 см от второго проводника.
  5. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В, индукцию и напряженность магнитного поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей 300 витков, протекает ток 1 А. Внешний диаметр тороида равен 60 см, внутренний — 40 см.
  6. Определить, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром 0,3 мм с изоляцией ничтожно малой толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром 1 см, чтобы получить однослойную катушку с индуктивностью 1 мГн.
  7. Напряженность однородного магнитного поля в меди равна 10 А/м.

Определить магнитную индукцию поля, создаваемого молекулярными

—8

токами, если диамагнитная восприимчивость меди |х|=8,8-10 .

  1. Разность фаз двух одинаково направленных гармонических колебаний одинакового периода, равного 8 с, и одинаковой амплитуды 2 см составляет тг/4. Написать уравнение движения, получающегося в результате сложения этих колебаний, если начальная фаза одного из них равна нулю.
  2. Для определения скорости звука в воздухе методом акустического резонанса используется труба с поршнем и звуковой мембраной, закрывающей один из ее торцов. Расстояние между соседними положениями поршня, при котором наблюдается резонанс на частоте 1700 Гц, составляет 10 см. Определить скорость звука в воздухе.

10.Электромагнитная волна с частотой 4 МГц переходит из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью s =3 в вакуум. Определить приращение ее длины волны.

  1. Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено парафином (s = 2). Расстояние между пластинами d= 8,85 мм. Какую разность потенциалов необходимо подать на пластины, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов на парафине составляла 0,05

нКл/см2?

  1. Плотность электрического тока в алюминиевом проводе равна 5 А/см . Определить удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление алюминия 26 нОм-м.
  2. Ток насыщения при несамостоятельном разряде равен 9,6 пА. Определить число пар ионов, создаваемых в 1 с внешним ионизатором.
  3. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной, равной 60 см, течет постоянный ток 3 А. Определить индукцию магнитного поля в Центре квадрата.
  4. Поток магнитной индукции сквозь площадь поперечного сечения соленоида (без сердечника) Ф=5 мкВб. Длина соленоида /=25 см. Определить магнитный момент рт этого соленоида.
  5. Определить, через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,98 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,4 Гн.
  6. По круговому контуру радиусом 50 см, погруженному в жидкий кислород, течет ток 1,5 А. Определить намагниченность в центре этого контура, если магнитная восприимчивость жидкого кислорода 3,4-10-3.
  7. Точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и описываемых уравнениями x=cos7it и y=cosnt/2. Определить уравнение траектории точки и вычертить ее с нанесением масштаба.
  8. Поезд проходит со скоростью 54 км/ч мимо неподвижного приемника и подает звуковой сигнал. Приемник воспринимает скачок частоты Ан= 54 Гц. Принимая скорость звука равной 340 м/с, определить частоту тона звукового сигнала гудка поезда.
  9. Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, а другие индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний, погружены в спирт. При соответствующем подборе частоты колебаний в системе возникают стоячие волны. Расстояние между двумя узлами стоячих волн на проводах равно 0,5 м. Принимая диэлектрическую проницаемость спирта е = 26, а его магнитную проницаемость ц =1, определить частоту колебаний генератора.


  1. За время, за которое система совершает 100 полных колебаний, амплитуда уменьшается в три раза. Определить добротность системы.
  2. Средняя квадратичная скорость молекул двухатомного газа при некоторых условиях составляет 461 м/с. Определить скорость распространения звука при тех же условиях.
  3. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 18,8 В/м. Определить интенсивность волны, т.е. среднюю энергию, приходящуюся за единицу времени на единицу площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны.
  4. Определить линейную плотность бесконечно длинной заряженной нити, если работа сил поля по перемещению заряда Q =1 нКл с расстояния г\= 10 см до г2 = 5 см в направлении, перпендикулярном нити, равна 0,1 мДж.
  5. Определить внутреннее сопротивление г источника тока, если во внешней цепи при силе тока 1\=5 А выделяется мощность Pi=10 Вт, а при силе тока /2=8 А — мощность Р2=\2 Вт.
  6. Концентрация электронов проводимости в металле равна 2,5*10 см . Определить среднюю скорость их упорядоченного движения при плотности тока 1 А/мм .
  7. Определить магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольца радиусом 10 см, по которому течет ток 10 А, в точке, расположенной на расстоянии 15 см от центра кольца.
  8. Круглая рамка с током площадью 20 см закреплена параллельно магнитному полю (В=0,2 Тл), и на нее действует вращающий момент 0,6 мН-м. Рамку освободили, после поворота на 90° ее угловая скорость стала 20 с-1. Определить: 1) силу тока, текущего в рамке; 2) момент инерции рамки относительно ее диаметра.
  9. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,5 Тл, равномерно с частотой 300 мин-1 вращается катушка, содержащая 200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь поперечного сечения катушки 100 см2. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Определить максимальную э.д.с., индуцируемую в катушке.
  10. По обмотке соленоида индуктивностью 1 мГн, находящегося в диамагнитной среде, течет ток 2 А. Соленоид имеет длину 20 см, площадь поперечного сечения 10 см и 400 витков. Определить внутри соленоида: 1) магнитную индукцию; 2) намагниченность.


  1. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью 25 мГн, конденсатор емкостью 10 мкФ и резистор сопротивлением 1 Ом. Заряд на обкладках конденсатора Qm= 1 мКл. Определить: 1) период колебаний контура; 2) логарифмический декремент затухания колебаний; 3) уравнение зависимости изменения напряжения на обкладках конденсатора от времени.
  2. Поезд проходит со скоростью 54 км/ч мимо неподвижного приемника и подает звуковой сигнал. Приемник воспринимает скачок частоты Av = 54 Гц. Принимая скорость звука равной 340 м/с, определить частоту тона звукового сигнала гудка поезда.
  3. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 18,8 В/м. Определить интенсивность волны, т.е. среднюю энергию, приходящуюся за единицу времени на единицу площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны.
  4. Свободные заряды равномерно распределены с объемной плотностью р = 10 нКл/м по шару радиусом R 5 см из однородного изотропного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью 8=6. Определить напряженности электростатического поля на расстояниях Г\ = 2 см и ъ = 10 см от центра шара.
  5. Три источника тока с э.д.с. £1=1,8 В, £2=1,4 В и £з=1,1 В соединены накоротко одноименными полюсами. Внутреннее сопротивление первого источника 7*1=0,4 Ом, второго — 7*2=0,6 Ом. Определить внутреннее сопротивление третьего источника, если через первый источник идет tok/i=1,13 А.
  6. Работа выхода электрона из вольфрама составляет 4,5 эВ. Определить, во сколько раз увеличится плотность тока насыщения при повышении температуры от 2000 до 2500 К.
  7. Два бесконечных прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расстоянии R. Чтобы их раздвинуть до расстояния 3R, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа 4=220 нДж. Определить силу тока в проводниках.
  8. Круглая рамка с током площадью 20 см закреплена параллельно магнитному полю (£=0,2 Тл), и на нее действует вращающий момент 0,6 мН-м. Рамку освободили, после поворота на 90° ее угловая скорость стала 20 с-1. Определить: 1) силу тока, текущего в рамке; 2) момент инерции рамки относительно ее диаметра.
  9. Кольцо из алюминиевого провода (р=26 нОм-м) помещено в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца 20 см, диаметр провода 1 мм. Определить скорость изменения магнитного поля, если сила тока в кольце 0,5 А.
  10. Алюминиевый шарик радиусом 0,5 см помещен в однородное магнитное поле (Во = 1 Тл). Определить магнитный момент, приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость алюминия 2,1-10”5.
  1. Материальная точка, совершающая гармонические колебания с частотой у =2 Гц, в момент времени t=0 проходит положение, определяемое координатой х()—6 см, со скоростью Vo=14 см/с. Определить амплитуду колебания.
  2. Последовательно соединенные резистор с сопротивлением 110 Ом и конденсатор подключены к внешнему переменному напряжению с амплитудным значением 110 В. Оказалось, что амплитудное значение установившегося тока в цепи 0,5 А. Определить разность фаз между током и внешним напряжением.
  3. Электромагнитная волна с частотой 4 МГц переходит из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью е =3 в вакуум. Определить приращение ее длины волны.
  4. Два заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускаются в керосин плотностью 0,8 г/см3. Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей в воздухе и керосине был один и тот же? Диэлектрическая проницаемость керосина

8=2.

  1. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (s = 7). Расстояние между пластинами d=5 мм, разность потенциалов /7=500 В. Определить энергию поляризованной стеклянной

л

пластины, если ее площадь S = 50 см .

22          —3

  1. Концентрация электронов проводимости в металле равна 2,5-10 см . Определить среднюю скорость их упорядоченного движения при плотности тока 1 А/мм .
  2. Определить напряженность магнитного поля, создаваемого прямолинейно равномерно движущимся со скоростью 500 км/с электроном в точке, находящейся от него на расстоянии 20 нм и лежащей на перпендикуляре к скорости, проходящем через мгновенное положение электрона.
  3. Через сечение медной пластинки толщиной 0,1 мм пропускается ток 5 А. Пластинка помещается в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярное ребру пластинки и направлению тока. Считая концентрацию электронов проводимости равной концентрации атомов, определить возникающую в пластине поперечную (холловскую) разность

•з

потенциалов. Плотность меди 8,93 г/см .

  1. Кольцо из алюминиевого провода (/7=26 нОм-м) помещено в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца 20 см, диаметр провода 1 мм. Определить скорость изменения магнитного поля, если сила тока в кольце 0,5 А.
  2. Напряженность однородного магнитного поля в меди равна 10 А/м.

Определить магнитную индукцию поля, создаваемого молекулярными

—8

токами, если диамагнитная восприимчивость меди |%|=8,8-10 .

  1. Полная энергия гармонически колеблющейся точки равна 30 мкДж, а максимальная сила, действующая на точку, равна 1,5 мН. Написать уравнение движения этой точки, если период колебаний равен 2 с, а начальная фаза тг/З.
  2. В цепь переменного тока частотой 50 Гц включена катушка длиной 50 см и площадью поперечного сечения 10 см , содержащая 3000 витков. Определить активное сопротивление катушки, если сдвиг фаз между напряжением и током составляет 60°.
  3. Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, а другие индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний, погружены в спирт. При соответствующем подборе частоты колебаний в системе возникают стоячие волны. Расстояние между двумя узлами стоячих волн на проводах равно 0,5 м. Принимая диэлектрическую проницаемость спирта е = 26, а его магнитную проницаемость // =1, определить частоту колебаний генератора.
  4. На некотором расстоянии от бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью <7 =1,5 нКл/см расположена круглая пластинка. Плоскость пластинки составляет с линиями напряженности угол а=45°. Определить поток вектора напряженности через эту пластинку, если ее радиус г=10 см.
  5. Плоский воздушный конденсатор емкостью С=10 пФ заряжен до разности потенциалов U= 1 кВ. После отключения конденсатора от источника напряжения расстояние между пластинами конденсатора было увеличено в два раза. Определить: 1) разность потенциалов на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу внешних сил по раздвижению пластин.
  6. Работа выхода электрона из вольфрама составляет 4,5 эВ. Определить, во сколько раз увеличится плотность тока насыщения при повышении температуры от 2000 до 2500 К.
  7. Протон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, влетая в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, движется по окружности. Определить радиус этой окружности.
  8. Циклотрон ускоряет протоны до энергии 10 МэВ. Определить радиус дуантов циклотрона при индукции магнитного поля 1 Тл.
  9. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,5 Тл, равномерно с частотой 300 мин-1 вращается катушка, содержащая 200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь поперечного сечения катушки 100 см2. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Определить максимальную э.д.с., индуцируемую в катушке.
  10. По круговому контуру радиусом 50 см, погруженному в жидкий кислород, течет ток 1,5 А. Определить намагниченность в центре этого контура, если магнитная восприимчивость жидкого кислорода 3,4 -10 .
  1. При подвешивании грузов массами т\ = 500 гит2= 400 г к свободным пружинам последние удлинились одинаково (А/ =15 см). Пренебрегая массой пружин, определить: 1) периоды колебаний грузов; 2) который из грузов при одинаковых амплитудах обладает большей энергией и во сколько раз.
  2. Генератор, частота которого составляет 32 кГц и амплитудное значение напряжения равно 120 В, включен в резонирующую цепь, емкость которой 1 нФ. Определить амплитудное значение напряжения на конденсаторе, если активное сопротивление цепи 5 Ом.
  3. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 18,8 В/м. Определить интенсивность волны, т.е. среднюю энергию, приходящуюся за единицу времени на единицу площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны.
  4. Кольцо радиусом г= 10 см из тонкой проволоки равномерно заряжено с линейной плотностью г =10 нКл/м. Определить напряженность поля на оси, проходящей через центр кольца в точке А. удаленной на расстояние а =20 см от центра кольца.
  5. Разность потенциалов между пластинами конденсатора U=200 В. Площадь каждой пластины *S'=100 см , расстояние между пластинами d= 1 мм, пространство между ними заполнено парафином (е= 2). Определить силу притяжения пластин друг к другу.
  6. Работа выхода электрона из металла равна 2,5 эВ. Определить скорость вылетающего из металла электрона, если он обладает энергией 10_18Дж.
  7. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной, равной 60 см, течет постоянный ток 3 А. Определить индукцию магнитного поля в Центре квадрата.
  8. Определить, при какой скорости лучок заряженных частиц, проходя перпендикулярно область, в которой созданы однородные поперечные электрическое и магнитное поля с Е= 10 кВ/м и В= 0,2 Тл, не отклонятся.
  9. Определить, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром 0,3 мм с изоляцией ничтожно малой толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром 1 см, чтобы получить однослойную катушку с индуктивностью 1 мГн.
  10.  По обмотке соленоида индуктивностью 1 мГн, находящегося в диамагнитной среде, течет ток 2 А. Соленоид имеет длину 20 см, площадь поперечного сечения 10 см2 и 400 витков. Определить внутри соленоида: 1) магнитную индукцию; 2) намагниченность.
  1. Физический маятник представляет собой тонкий однородный стержень длиной 25 см. Определить, на каком расстоянии от центра масс должна быть точка подвеса, чтобы частота колебаний была максимальной.
  2. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью 5 мГн и конденсатор емкостью 2 мкФ. Для поддержания в колебательном контуре незатухающих гармонических колебаний с амплитудным значением напряжения на конденсаторе 1 В необходимо подводить среднюю мощность 0,1 мВт. Считая затухание колебаний в контуре достаточно малым, определить добротность данного контура.
  3. Электромагнитная волна с частотой 4 МГц переходит из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью е =3 в вакуум. Определить приращение ее длины волны.
  4. Шар радиусом i?=10 см заряжен равномерно с объемной плотностью р= 5 нКл/м . Определить напряженность электростатического поля: 1) на расстоянии г\= 2 см от центра шара; 2) на расстоянии 7*2=12 см от центра шара. Построить зависимость Е(г).
  5. По медному проводнику сечением 1 мм2 течет ток; сила тока 1 А. Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов вдоль проводника, предполагая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Плотность меди 8,9 г/см3.
  6. Воздух между пластинами плоского конденсатора ионизируется рентгеновским излучением. Сила тока, текущего между пластинами, 10 мкА. Площадь каждой пластины конденсатора равна 200 см , расстояние между ними 1 см, разность потенциалов 100 В. Подвижность положительных ионов Ь+= 1,4 см /(В-с) и отрицательных Ь =\,9 см /(В-с); заряд каждого иона равен элементарному заряду. Определить концентрацию пар ионов между пластинами, если ток далек от насыщения.
  7. Определить магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольца радиусом 10 см, по которому течет ток 10 А, в точке, расположенной на расстоянии 15 см от центра кольца.
  8. Циклотрон ускоряет протоны до энергии 10 МэВ. Определить радиус дуантов циклотрона при индукции магнитного поля 1 Тл.
  9. Определить, через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,98 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,4 Гн.
  10. Алюминиевый шарик радиусом 0,5 см помещен в однородное магнитное поле (В0 = 1 Тл). Определить магнитный момент, приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость алюминия 2,1-10-5.
  1. Два математических маятника, длины которых отличаются на А/ = 16 см, совершают за одно и то же время: один п\=10 колебаний, другой п2= 6 колебаний. Определить длины маятников 1\ и /2.
  2. Плоская гармоническая волна распространяется вдоль прямой, совпадающей с положительным направлением оси х в среде, не поглощающей энергию, со скоростью v=12 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстояниях х\=1 ми х2=\2 м от источника колебаний, колеблются с разностью фаз А<р= 5/67г. Амплитуда водный = 6 см. Определить: 1) длину волны А; 2) уравнение волны; 3) смещение & второй точки в момент времени t = 3 с.
  3. Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, а другие индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний, погружены в спирт. При соответствующем подборе частоты колебаний в системе возникают стоячие волны. Расстояние между двумя узлами стоячих волн на проводах равно 0,5 м. Принимая диэлектрическую проницаемость спирта s = 26, а его магнитную проницаемость ju =1, определить частоту колебаний генератора.
  4. Электростатическое поле создается положительно заряженной бесконечной нитью с постоянной линейной плотностью т = 1 нКл/см. Какую скорость приобретет электрон, приблизившись под действием поля к нити вдоль линии напряженности с расстояния Г\=2,5 см до /"2=1,5 см?
  5. Определить, во сколько раз возрастет сила тока, проходящего через платиновую печь, если при постоянном напряжении на зажимах ее температура повышается от ^=20°С до /2=1200°С. Температурный коэффициент сопротивления платины принять равным 3,65-10” К” .
  6. Ток насыщения при несамостоятельном разряде равен 9,6 пА. Определить число пар ионов, создаваемых в 1 с внешним ионизатором.
  7. Определить, при какой скорости лучок заряженных частиц, проходя перпендикулярно область, в которой созданы однородные поперечные электрическое и магнитное поля с Е=\0 кВ/м и В= 0,2 Тл, не отклонятся.
  8. Через сечение медной пластинки толщиной 0,1 мм пропускается ток 5 А. Пластинка помещается в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярное ребру пластинки и направлению тока. Считая концентрацию электронов проводимости равной концентрации атомов, определить возникающую в пластине поперечную (холловскую) разность потенциалов. Плотность меди 8,93 г/см3.
  9. Два соленоида (индуктивность одного Li=0,36 Гн, второго Т2=0,64 Гн) одинаковой длины и практически равного сечения вставлены один в другой. Определить взаимную индуктивность соленоидов.
  10. Алюминиевый шарик радиусом 0,5 см помещен в однородное магнитное поле (Во= 1 Тл). Определить магнитный момент, приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость алюминия 2,1 -10”5.
  1. Колебательный контур содержит катушку с общим числом витков, равным 50, индуктивностью 5 мкГн и конденсатор емкостью 2 нФ. Максимальное напряжение на обкладках конденсатора составляет 150 В. Определить максимальный магнитный поток, пронизывающий катушку.
  2. Два динамика расположены на расстоянии 2 м друг от друга и воспроизводят один и тот же музыкальный тон на частоте 1000 Гц. Приемник находится на расстоянии 4 м от центра динамиков. Принимая скорость звука 340 м/с, определить, на какое расстояние от центральной линии параллельно динамикам надо отодвинуть приемник, чтобы он зафиксировал первый интерференционный минимум.
  3. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 18,8 В/м. Определить интенсивность волны, т.е. среднюю энергию, приходящуюся за единицу времени на единицу площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны.
  4. Электростатическое поле создается сферой радиусом R=4 см, равномерно заряженной с поверхностной плотностью а =1 нКл/м . Определить разность потенциалов между двумя точками поля, лежащими на расстояниях г\=6 см и Г2=10 см от центра сферы.
  5. По медному проводу сечением 0,3 мм течет ток 0,3 А. Определить силу, действующую на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля. Удельное сопротивление меди 17 нОм-м.
  6. Работа выхода электрона из металла равна 2,5 эВ. Определить скорость вылетающего из металла электрона, если он обладает энергией 1018Дж.
  7. Тонкое кольцо массой 15 г и радиусом 12 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 10 нКл/м. Кольцо равномерно вращается с частотой 8 с-1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Определить отношение магнитного момента кругового тока, создаваемого кольцом, к его моменту импульса.
  8. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток 15 А. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В, магнитную индукцию В в точке, расположенной на расстоянии 15 см от проводника.
  9. Автотрансформатор, понижающий напряжение с U\=5,5 кВ до //2=220 В, содержит в первичной обмотке Л/=1500 витков. Сопротивление вторичной обмотки R2=2 Ом. Сопротивление внешней цепи (в сети пониженного напряжения) R= 13 Ом. Пренебрегая сопротивлением первичной обмотки, определить число витков во вторичной обмотке трансформатора.
  10. По обмотке соленоида индуктивностью 1 мГн, находящегося в диамагнитной среде, течет ток 2 А. Соленоид имеет длину 20 см, площадь поперечного сечения 10 см и 400 витков. Определить внутри соленоида: 1) магнитную индукцию; 2) намагниченность.
  1. Разность фаз двух одинаково направленных гармонических колебаний одинакового периода, равного 8 с, и одинаковой амплитуды 2 см составляет 7г/4. Написать уравнение движения, получающегося в результате сложения этих колебаний, если начальная фаза одного из них равна нулю.
  2. Для определения скорости звука в воздухе методом акустического резонанса используется труба с поршнем и звуковой мембраной, закрывающей один из ее торцов. Расстояние между соседними положениями поршня, при котором наблюдается резонанс на частоте 1700 Гц, составляет 10 см. Определить скорость звука в воздухе.
  3. Электромагнитная волна с частотой 4 МГц переходит из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью £ =3 в вакуум. Определить приращение ее длины волны.
  4. Определить линейную плотность бесконечно длинной заряженной нити, если работа сил поля по перемещению заряда Q =1 нКл с расстояния г\= 10 см до г2 = 5 см в направлении, перпендикулярном нити, равна 0,1 мДж.
  5. Сила тока в проводнике сопротивлением 10 Ом равномерно убывает от /0=3 А до 1=0 за 30 с. Определить выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.
  6. Воздух между пластинами плоского конденсатора ионизируется рентгеновским излучением. Сила тока, текущего между пластинами, 10 мкА. Площадь каждой пластины конденсатора равна 200 см , расстояние между ними 1 см, разность потенциалов 100 В. Подвижность положительных ионов Ь+= 1,4 см/(В-с) и отрицательных Ь-= 1,9 см/(В-с); заряд каждого иона равен элементарному заряду. Определить концентрацию пар ионов между пластинами, если ток далек от насыщения.
  7. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми равно 25 см, текут токи 20 и 30 А в противоположных направлениях. Определить магнитную индукцию В в точке, удаленной на Г\=Ъ0 см от первого и г2=40 см от второго проводника.
  8. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В, индукцию и напряженность магнитного поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей 300 витков, протекает ток 1 А. Внешний диаметр тороида равен 60 см, внутренний — 40 см.
  9. Определить, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром 0,3 мм с изоляцией ничтожно малой толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром 1 см, чтобы получить однослойную катушку с индуктивностью 1 мГн.
  10. Напряженность однородного магнитного поля в меди равна 10 А/м.

Определить магнитную индукцию поля, создаваемого молекулярными

токами, если диамагнитная восприимчивость меди |х|=8,810 .

  1. Точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и описываемых уравнениями x=cos7it и у cosnt/2. Определить уравнение траектории точки и вычертить ее с нанесением масштаба.
  2. Поезд проходит со скоростью 54 км/ч мимо неподвижного приемника и подает звуковой сигнал. Приемник воспринимает скачок частоты Av= 54 Гц. Принимая скорость звука равной 340 м/с, определить частоту тона звукового сигнала гудка поезда.
  3. Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, а другие индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний, погружены в спирт. При соответствующем подборе частоты колебаний в системе возникают стоячие волны. Расстояние между двумя узлами стоячих волн на проводах равно 0,5 м. Принимая диэлектрическую проницаемость спирта е = 26, а его магнитную проницаемость // =1, определить частоту колебаний генератора.
  4. Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено парафином (е = 2). Расстояние между пластинами d= 8,85 мм. Какую разность потенциалов необходимо подать на пластины, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов на парафине составляла 0,05 нКл/см2?
  5. Плотность электрического тока в алюминиевом проводе равна 5 А/см . Определить удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление алюминия 26 нОм-м.
  6. Ток насыщения при несамостоятельном разряде равен 9,6 пА. Определить число пар ионов, создаваемых в 1 с внешним ионизатором.
  7. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной, равной 60 см, течет постоянный ток 3 А. Определить индукцию магнитного поля в Центре квадрата.
  8. Поток магнитной индукции сквозь площадь поперечного сечения соленоида (без сердечника) Ф=5 мкВб. Длина соленоида /=25 см. Определить магнитный момент рт этого соленоида.
  9. Определить, через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,98 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,4 Гн.
  10. По круговому контуру радиусом 50 см, погруженному в жидкий кислород, течет ток 1,5 А. Определить намагниченность в центре этого контура, если магнитная восприимчивость жидкого кислорода 3,4-10 .
Верх
Сб, 09/08/2014 - 21:31
#2
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

Бусыгина Е.Л. Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Физика». Часть 3: Оптика. Квантовая физика. Физика ядра. - Ижевск: Изд-во НОУ ВПО КИГИТ, 2012. - 36 с.

Методические указания к выполнению контрольной работы рекомендованы для студентов заочной формы обучения направления подготовки 131000.62 «Нефтегазовое дело» для полного срока обучения

ВАРИАНТ 1

  1. На плоскопараллельную стеклянную пластинку (п =1,5) толщиной 6 см падает под углом 35° луч света. Определить боковое смещение луча, прошедшего сквозь эту пластинку.
  2. Определить постоянную дифракционной решетки, если она в первом порядке разрешает две спектральные линии калия (7,1=578 нм и 7.2=580 нм). Длина решетки 1 см.
  3. Определите, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два поляризатора, расположенные так, что угол между их главными плоскостями равен 45°, а в каждом из николей теряется 5% интенсивности падающего на него света.
  4. Фотон с длиной волны 100 пм рассеялся под углом 180° на свободном электроне. Определите в электрон-вольтах кинетическую энергию электрона отдачи.
  5. Используя теорию Бора, определите изменение орбитального механического момента электрона при переходе его из возбужденного состояния (п = 2) в основное с испусканием фотона с длиной волны 7, = 1,212‘Ю'7 м.
  6. Электрон движется в атоме водорода по первой боровской орбите. Принимая, что допускаемая неопределенность скорости света составляет 1% от ее числового значения, определите неопределенность координаты электрона. Применимо ли в данном случае для электрона понятие траектории?
  7. Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число п = 3. Определите число электронов в этой оболочке, которые имеют следующие одинаковые квантовые числа: ms = -У2 и Ш/ = 0.
  8. Определите в электрон-вольтах максимальную энергию Е фотона, который может возбуждаться в кристалле КС1, характеризуемом температурой Дебая TD = 227 К. Фотон какой длины волны X обладал бы такой энергией?
  9. Определите длину волны, при которой в примесном полупроводнике еще возбуждается фотопроводимость.
  10. В процессе осуществления реакции у^>_°е++°е энергия фотона была равна 2,02 МэВ. Определите полную кинетическую энергию позитрона и электрона в момент их возникновения.
  11. Определите, какие законы сохранения нарушаются в приведенном ниже способе распада: р + р -» р + тг+.
  1. Необходимо изготовить плосковыпуклую линзу с оптической силой 6 дптр. Определить радиус кривизны выпуклой поверхности линзы, если показатель преломления материала линзы равен 1,6.
  2. Узкий параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на грань кристалла с расстоянием 0,28 нм между его атомными плоскостями. Определить длину волны рентгеновского излучения, если под углом 30° к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка.
  3. Предельный угол полного отражения для пучка света на границе кристалла каменной соли в воздухом равен 40,5°. Определите угол Брюстера при падении света из воздуха на поверхность этого кристалла.
  4. Черное тело нагрели от температуры Ti = 500 К до Т2 = 2000 К. Определите: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.
  5. Определите максимальную и минимальную энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра атома водорода (серии Лаймана).
  6. \|/-функция некоторой частицы имеет вид ц/ = —е а, где г - расстояние до

г

этой частицы от силового центра, а - постоянная. Определите среднее расстояние (г) частицы от силового центра.

  1. Определите, сколько различных волновых функций соответствует главному квантовому числу п = 5.
  2. Покажите, что при малом параметре вырождения распределения Бозе- Эйнштейна и Ферми-Дирака переходят в распределение Максвелла- Больцмана.
  3. Германиевый образец нагревают от 0 до 17 °С. Принимая ширину запрещенной зоны кремния 0,72 эВ, определите, во сколько раз возрастет его удельная проводимость.

10.Определите в %, какая часть начального количества ядер радиоактивного изотопа останется нераспавшейся по истечение времени t, равного трем средним временам жизни т радиоактивного ядра.

11. Определите, какие законы сохранения нарушаются в приведенном ниже способе распада: п~ + п -> А0 + К~.

  1. Определить, на какую высоту необходимо повесить лампочку мощностью 300 Вт, чтобы освещенность расположенной под ней доски была равна 50 лк. Наклон доски составляет 35°, а световая отдача лампочки равна 15 лм/Вт. Принять, что полный световой поток, испускаемый изотропным точечным источником света, Фо = 4тгI.
  2. Плоская световая волна с длиной волны 0,6 мкм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром 1 см. Определить расстояние от точки наблюдения до отверстия, если отверстие открывает: 1) две зоны Френеля; 2) три зоны Френеля.
  3. Определите, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два поляризатора, расположенные так, что угол между их главными плоскостями равен 45°, а в каждом из николей теряется 5% интенсивности падающего на него света.
  4. Фотон с длиной волны 100 им рассеялся под углом 180° на свободном электроне. Определите в электрон-вольтах кинетическую энергию электрона отдачи.
  5. Основываясь на том, что энергия ионизации атома водорода Е; = 13,6 эВ, определите в электрон-вольтах энергию фотона, соответствующую самой длинноволновой линии серии Лаймана.
  6. Свободная частица движется со скоростью и. Докажите, что выполняется соотношение Уфази = с2.
  7. Минимальная длина волны рентгеновского излучения, полученного от трубки, работающей при напряжении 50 кВ, равна 24,8 пм. Определите по этим данным постоянную Планка.
  8. Глубина потенциальной ямы металла составляет 11 эВ, а работа выхода 4 эВ. Определите полную энергию электрона на уровне Ферми.
  9. В чистый кремний введена небольшая примесь бора. Пользуясь Периодической системой элементов Д.И. Менделеева, определите и объясните тип проводимости примесного кремния.

10.Определите удельную энергию связи для ядра и6С, если масса его нейтрального атома равна 19,9272-Ю'27 кг.

11. Принимая, что энергия релятивистских мюонов в космическом излучении составляет 3 ГэВ, определите расстояние, проходимое мюонами за время их жизни, если собственное время жизни мюона 2,2 мкс, а энергия покоя ЮОМэВ.

  1.  Определить, какую длину пути                           s\        пройдет фронт волны

монохроматического света в вакууме за то же время, за которое он проходит путь 52=1,5 мм в стекле с показателем преломления П2=\,5.

  1. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 1 м от точечного источника монохроматического света (^=0,5 мкм). Посередине между источником света и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Определить радиус отверстия, при котором центр дифракционной картины на экране будет наиболее темным.
  2. Предельный угол полного отражения для пучка света на границе кристалла каменной соли в воздухом равен 40,5°. Определите угол Брюстера при падении света из воздуха на поверхность этого кристалла.
  3. Давление монохроматического света с длиной волны 600 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению, равно 0,1 мкПа. Определите число фотонов, падающих на поверхность площадью 10 см за 1 с.
  4. Основываясь на том, что энергия ионизации атома водорода Ei = 13,6 эВ, определите второй потенциал возбуждения этого атома.
  5. Запишите уравнение Шредингера для стационарных состояний электрона, находящегося в атоме водорода.
  6. Определите самую длинноволновую линию К-серии характеристического рентгеновского спектра, если анод рентгеновской трубки изготовлен из платины. Постоянную экранирования принять равной единице.
  7. Покажите, что при малом параметре вырождения распределения Бозе- Эйнштейна и Ферми-Дирака переходят в распределение Максвелла- Больцмана.
  8. Определите длину волны, при которой в примесном полупроводнике еще возбуждается фотопроводимость.

10.Определите в %, какая часть начального количества ядер радиоактивного изотопа останется нераспавшейся по истечение времени t, равного трем средним временам жизни т радиоактивного ядра.

11. Определите, какие из приведенных ниже процессов разрешены законом сохранения странности: 1) р + ж^>Ъ+К2) р + ж ^ К +К+ + п.

  1. В опыте Юнга щели, расположенные на расстоянии 0,3 мм, освещались монохроматическим светом с длиной волны 0,6 мкм. Определить расстояние от щелей до экрана, если ширина интерференционных полос равна 1 мм.
  2. На щель шириной 0,2 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,5 мкм. Экран, на котором наблюдается дифракционная картина, расположен параллельно щели на расстоянии 1 м. Определить расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны центрального фраунгоферова максимума.
  3. Плоскополяризованный свет, длина волны которого в вакууме X - 600 нм, падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно его оптической оси. Принимая показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно п0 = 1,66 и пе = 1,49, определите длины волн этих лучей в кристалле.
  4. Определите в электрон-вольтах энергию фотона, при которой его эквивалентная масса равна массе покоя электрона.
  5. Определите потенциал ионизации атома водорода.
  6. Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину 0,1 нм. Определите в электрон-вольтах разность энергий U - Е, при которой вероятность прохождения электрона сквозь барьер составит 0,99.
  7. Определите, сколько различных волновых функций соответствует главному квантовому числу п = 5.
  8. Определите в электрон-вольтах максимальную энергию Е фотона, который может возбуждаться в кристалле КС1, характеризуемом температурой Дебая TD = 227 К. Фотон какой длины волны X обладал бы такой энергией?
  9. Германиевый образец нагревают от 0 до 17 °С. Принимая ширину запрещенной зоны кремния 0,72 эВ, определите, во сколько раз возрастет его удельная проводимость.
  10. Период полураспада радиоактивного изотопа составляет 24 ч. Определите время, за которое распадается % начального количества ядер.
  11. Определите, какие из приведенных ниже процессов запрещены законом сохранения лептонного числа: 1) К~ ^ /и“ + vM; 2) К'^-е+ +л:' +ve.


  1. На стеклянный клин (п=1,5) нормально падает монохроматический свет (/1=698 нм). Определить угол между поверхностями клина, если расстояние между двумя соседними интерференционными минимумами в отраженном свете равно 2 мм.
  2. Определить число штрихов на 1 мм дифракционной решетки, если углу 7г/2 соответствует максимум пятого порядка для монохроматического света с длиной волны 0,5 мкм.
  3. Определите наименьшую толщину кристаллической пластинки в полволны для X = 589 нм, если разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для данной длины волны п0 - пе = 0,17.
  4. Черное тело нагрели от температуры Ti = 500 К до Т2 = 2000 К. Определите: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.
  5. Используя теорию Бора, определите изменение орбитального механического момента электрона при переходе его из возбужденного состояния (п = 2) в основное с испусканием фотона с длиной волны X = 1,212-10"7 м.
  6. Свободная частица движется со скоростью и. Докажите, что выполняется соотношение Уфази = с2.
  7. Минимальная длина волны рентгеновского излучения, полученного от трубки, работающей при напряжении 50 кВ, равна 24,8 пм. Определите по этим данным постоянную Планка.
  8. Глубина потенциальной ямы металла составляет 11 эВ, а работа выхода 4 эВ. Определите полную энергию электрона на уровне Ферми.
  9. В чистый кремний введена небольшая примесь бора. Пользуясь Периодической системой элементов Д.И. Менделеева, определите и объясните тип проводимости примесного кремния.
  10. Поглощается или выделяется энергия при ядерной реакции \H+lHe->\H+л2Не? Определите эту энергию.
  11. Определите, какие законы сохранения нарушаются в приведенном ниже способе распада: р + р -» р + ж+.

ю


 


  1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. При заполнении пространства между линзой и стеклянной пластинкой прозрачной жидкостью радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,21 раза. Определить показатель преломления жидкости.
  2. На грань стеклянной призмы (п =1,5) нормально падает луч света. Определить угол отклонения луча призмой, если ее преломляющий угол равен 25°.
  3. Естественный монохроматический свет падает на систему из двух скрещенных николей, между которыми находится кварцевая пластинка толщиной 4 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, прошедшего через эту систему, если удельное вращение кварца равно 15 угл.град/мм?
  4. Определите постоянную планка, если известно, что для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением некоторого металла светом с частотой Vi = 2,2-1015 с"1, необходимо приложить задерживающее напряжение Uoi = 6,6 В, а светом с частотой v2 = 4,6-1015 с’1 - задерживающее напряжение U02 = 16,5 В.
  5. Используя теорию Бора, определите орбитальный магнитный момент электрона, движущегося по второй орбите атома водорода.
  6. Запишите уравнение Шредингера для стационарных состояний электрона, находящегося в атоме водорода.
  7.  Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число п = 3. Определите число электронов в этой оболочке, которые имеют следующие одинаковые квантовые числа: ms = -1А и ш/ = 0.
  8. Определите в электрон-вольтах максимальную энергию Е фотона, который может возбуждаться в кристалле КС1, характеризуемом температурой Дебая TD = 227 К. Фотон какой длины волны X обладал бы такой энергией?
  9. Определите длину волны, при которой в примесном полупроводнике еще возбуждается фотопроводимость.
  10. В процессе осуществления реакции                           энергия фотона была равна

2,02 МэВ. Определите полную кинетическую энергию позитрона и электрона в момент их возникновения.

  1. Нейтральный пион распадается на два у-кванта: к ' -> 2у. Принимая массу пиона равной 264,1ше, определите энергию каждого из возникших у- квантов.
  1.  На линзу с показателем преломления                       1,55 нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,55 мкм. Для устранения потерь отраженного света на линзу наносится тонкая пленка. Определить: 1) оптимальный показатель преломления пленки; 2) толщину пленки.
  2. При прохождении света в некотором веществе пути х его интенсивность уменьшилась в два раза. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность света при прохождении им пути Ах.
  3. Плоскополяризованный свет, длина волны которого в вакууме к - 600 нм, падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно его оптической оси. Принимая показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно По = 1,66 и пе = 1,49, определите длины волн этих лучей в кристалле.
  4. Определите работу выхода А электронов из вольфрама, если красная граница фотоэффекта для него Х0 = 275 нм.
  5. Определите длину волны, соответствующую границе серии Бальмера.
  6. Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину 0,1 нм. Определите в электрон-вольтах разность энергий U - Е, при которой вероятность прохождения электрона сквозь барьер составит 0,99.
  7. Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число п = 3. Определите число электронов в этой оболочке, которые имеют следующие одинаковые квантовые числа: ms = и / = 2.
  8. Определите функцию распределения для электронов, находящихся на энергетическом уровне Е, для случая (Е - Ер) « кТ, пользуясь статистикой Максвелла-Больцмана.
  9. Германиевый образец нагревают от 0 до 17 °С. Принимая ширину запрещенной зоны кремния 0,72 эВ, определите, во сколько раз возрастет его удельная проводимость.
  10. В ядерном реакторе на тепловых нейтронах среднее время жизни одного поколения нейтронов составляет Т = 90 мс. Принимая коэффициент размножения нейтронов к = 1,003, определите период т реактора, т.е. время, в течение которого поток тепловых нейтронов увеличится в е раз.
  11. Определите, какие из приведенных ниже процессов запрещены законом сохранения лептонного числа: 1) К~ ц~ +v \ 2) К+ ~^е+ +ж° +ve.
  1. В опыте с интерферометром Майкельсона для смещения интерференционной картины на 450 полос зеркало пришлось переместить на расстояние 0,135 мм. Определить длину волны падающего света.
  2. Источник монохроматического света с длиной волны Ло=0,6 мкм движется по направлению к наблюдателю со скоростью v=0,15 с (с — скорость света в вакууме). Определить длину волны Л, которую зарегистрирует приемник.
  3. Определите наименьшую толщину кристаллической пластинки в полволны для Л = 589 нм, если разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для данной длины волны По - пе = 0,17.
  4. Черное тело находится при температуре Ti = 2900 К. При его остывании длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на = 9 мкм. Определите температуру Т2, до которой тело охладилось.
  5. Определите максимальную и минимальную энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра атома водорода (серии Лаймана).
  6. \|/-функция некоторой частицы имеет вид у/ = —е а, где г - расстояние до

г

этой частицы от силового центра, а - постоянная. Определите среднее расстояние (г) частицы от силового центра.

  1. Электрон в атоме находится в f-состоянии. Определите: 1) орбитальный момент импульса Li электрона; 2) максимальное значение проекции момента импульса Lizmax на направление внешнего магнитного поля.
  2. Определите функцию распределения для электронов, находящихся на энергетическом уровне Е, для случая (Е - Ер) « кТ, пользуясь статистикой Ферми-Дирака.
  3. В чистый кремний введена небольшая примесь бора. Пользуясь Периодической системой элементов Д.И. Менделеева, определите и объясните тип проводимости примесного кремния.
  4. Период полураспада радиоактивного изотопа составляет 24 ч. Определите время, за которое распадается % начального количества ядер.
  5. Определите, какие законы сохранения нарушаются в приведенном ниже способе распада: ж~ +w->A° +К~.
  1. На пути одного из лучей интерференционного рефрактометра поместили откачанную трубку длиной 10 см. При заполнении трубки хлором интерференционная картина сместилась на 131 полосу. Определить показатель преломления хлора, если наблюдение производится с монохроматическим светом с длиной волны 0,59 мкм.
  2. Определить минимальную кинетическую энергию (в мегаэлектронвольтах), которой должен обладать электрон, чтобы в среде с показателем преломления п =1,5 возникло излучение Вавилова — Черенкова.
  3. Естественный монохроматический свет падает на систему из двух скрещенных николей, между которыми находится кварцевая пластинка толщиной 4 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, прошедшего через эту систему, если удельное вращение кварца равно 15 угл.град/мм?
  4. Черное тело нагрели от температуры Ti = 500 К до Тг = 2000 К. Определите: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.
  5. Определите максимальную и минимальную энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра атома водорода (серии Лаймана).
  6. Запишите уравнение Шредингера для стационарных состояний электрона, находящегося в атоме водорода.
  7. Постройте и объясните диаграмму, иллюстрирующую расщепление энергетических уровней и спектральных линий (с учетом правил отбора) при переходах между состояниями с/ = 2и/=1.
  8. Покажите, что при малом параметре вырождения распределения Бозе- Эйнштейна и Ферми-Дирака переходят в распределение Максвелла- Больцмана.
  9. Определите длину волны, при которой в примесном полупроводнике еще возбуждается фотопроводимость.
  10. В ядерном реакторе на тепловых нейтронах среднее время жизни одного поколения нейтронов составляет Т = 90 мс. Принимая коэффициент размножения нейтронов к = 1,003, определите период т реактора, т.е. время, в течение которого поток тепловых нейтронов увеличится в е раз.
  11. При столкновении нейтрона и антинейтрона происходит их аннигиляция, в результате чего возникают два у-кванта, а энергия частиц переходит в энергию у-квантов. Определите энергию каждого из возникших у-квантов, принимая, что кинетическая энергия нейтрона и антинейтрона до их столкновения пренебрежимо мала.
  1. Электрон движется в атоме водорода по первой боровской орбите. Принимая, что допускаемая неопределенность скорости света составляет 1% от ее числового значения, определите неопределенность координаты электрона. Применимо ли в данном случае для электрона понятие траектории?
  2. Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число п = 3. Определите число электронов в этой оболочке, которые имеют следующие одинаковые квантовые числа: ms = -Уг и ш/ = 0.
  3. Определите в электрон-вольтах максимальную энергию Е фотона, который может возбуждаться в кристалле КС1, характеризуемом температурой Дебая Td = 227 К. Фотон какой длины волны X обладал бы такой энергией?
  4. Определите длину волны, при которой в примесном полупроводнике еще возбуждается фотопроводимость.
  5. В процессе осуществления реакции у->_°е++°е энергия фотона была равна 2,02 МэВ. Определите полную кинетическую энергию позитрона и электрона в момент их возникновения.
  6. Определите, какие законы сохранения нарушаются в приведенном ниже способе распада: р + р -> р + ж+.
  7. На плоскопараллельную стеклянную пластинку (п =1,5) толщиной 6 см падает под углом 35° луч света. Определить боковое смещение луча, прошедшего сквозь эту пластинку.
  8. Определить постоянную дифракционной решетки, если она в первом порядке разрешает две спектральные линии калия (A,i=578 нм и Х2=580 нм). Длина решетки 1 см.
  9. Определите, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два поляризатора, расположенные так, что угол между их главными плоскостями равен 45°, а в каждом из николей теряется 5% интенсивности падающего на него света.
  10. Фотон с длиной волны 100 пм рассеялся под углом 180° на свободном электроне. Определите в электрон-вольтах кинетическую энергию электрона отдачи.
  11.  Используя     теорию Бора, определите изменение орбитального механического момента электрона при переходе его из возбужденного состояния (п = 2) в основное с испусканием фотона с длиной волны X = 1,212-10"7 м.
  1. Определите, сколько различных волновых функций соответствует главному квантовому числу п = 5.

А -

  1. \|/-функция некоторой частицы имеет вид у/ = —е а, где г - расстояние до

г

этой частицы от силового центра, а - постоянная. Определите среднее расстояние (г) частицы от силового центра.

  1. Покажите, что при малом параметре вырождения распределения Бозе- Эйнштейна и Ферми-Дирака переходят в распределение Максвелла- Больцмана.
  2. Германиевый образец нагревают от 0 до 17 °С. Принимая ширину запрещенной зоны кремния 0,72 эВ, определите, во сколько раз возрастет его удельная проводимость.
  3. Определите в %, какая часть начального количества ядер радиоактивного изотопа останется нераспавшейся по истечение времени t, равного трем средним временам жизни т радиоактивного ядра.
  4. Определите, какие законы сохранения нарушаются в приведенном ниже

способе распада:        +п -»Л° +К~.

  1. Необходимо изготовить плосковыпуклую линзу с оптической силой 6 дптр. Определить радиус кривизны выпуклой поверхности линзы, если показатель преломления материала линзы равен 1,6.
  2. Узкий параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на грань кристалла с расстоянием 0,28 нм между его атомными плоскостями. Определить длину волны рентгеновского излучения, если под углом 30° к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка.
  3. Предельный угол полного отражения для пучка света на границе кристалла каменной соли в воздухом равен 40,5°. Определите угол Брюстера при падении света из воздуха на поверхность этого кристалла.

10.Черное тело нагрели от температуры Ti = 500 К до Т2 = 2000 К. Определите: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.

11. Определите           максимальную и минимальную энергии фотона в

ультрафиолетовой серии спектра атома водорода (серии Лаймана).

  1. Свободная частица движется со скоростью и. Докажите, что выполняется соотношение Уфази = с2.
  2. Минимальная длина волны рентгеновского излучения, полученного от трубки, работающей при напряжении 50 кВ, равна 24,8 пм. Определите по этим данным постоянную Планка.
  3. Глубина потенциальной ямы металла составляет 11 эВ, а работа выхода 4 эВ. Определите полную энергию электрона на уровне Ферми.
  4. В чистый кремний введена небольшая примесь бора. Пользуясь Периодической системой элементов Д.И. Менделеева, определите и объясните тип проводимости примесного кремния.
  5. Определите удельную энергию связи для ядра Х]С, если масса его нейтрального атома равна 19,9272-10' кг.
  6. Принимая, что энергия релятивистских мюонов в космическом излучении составляет 3 ГэВ, определите расстояние, проходимое мюонами за время их жизни, если собственное время жизни мюона 2,2 мкс, а энергия покоя ЮОМэВ.
  7. Определить, на какую высоту необходимо повесить лампочку мощностью 300 Вт, чтобы освещенность расположенной под ней доски была равна 50 лк. Наклон доски составляет 35°, а световая отдача лампочки равна 15 лм/Вт. Принять, что полный световой поток, испускаемый изотропным точечным источником света, Фо = 4тгI.
  8. Плоская световая волна с длиной волны 0,6 мкм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром 1 см. Определить расстояние от точки наблюдения до отверстия, если отверстие открывает: 1) две зоны Френеля; 2) три зоны Френеля.
  9. Определите, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два поляризатора, расположенные так, что угол между их главными плоскостями равен 45°, а в каждом из николей теряется 5% интенсивности падающего на него света.
  10. Фотон с длиной волны 100 пм рассеялся под углом 180° на свободном электроне. Определите в электрон-вольтах кинетическую энергию электрона отдачи.

11.Основываясь на том, что энергия ионизации атома водорода Ej = 13,6 эВ, определите в электрон-вольтах энергию фотона, соответствующую самой длинноволновой линии серии Лаймана.

  1. Запишите уравнение Шредингера для стационарных состояний электрона, находящегося в атоме водорода.
  2. Определите самую длинноволновую линию К-серии характеристического рентгеновского спектра, если анод рентгеновской трубки изготовлен из платины. Постоянную экранирования принять равной единице.
  3. Покажите, что при малом параметре вырождения распределения Бозе- Эйнштейна и Ферми-Дирака переходят в распределение Максвелла- Больцмана.
  4. Определите длину волны, при которой в примесном полупроводнике еще возбуждается фотопроводимость.
  5. Определите в %, какая часть начального количества ядер радиоактивного изотопа останется нераспавшейся по истечение времени t, равного трем средним временам жизни т радиоактивного ядра.
  6. Определите, какие из приведенных ниже процессов разрешены законом сохранения странности: 1) р + ж~ ->1 + АЭ; 2) р + ж ^К +К+ +п.
  7. Определить, какую длину пути S\ пройдет фронт волны монохроматического света в вакууме за то же время, за которое он проходит путь 52=1,5 мм в стекле с показателем преломления п2=\,5.
  8. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 1 м от точечного источника монохроматического света (А.=0,5 мкм). Посередине между источником света и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Определить радиус отверстия, при котором центр дифракционной картины на экране будет наиболее темным.
  9. Предельный угол полного отражения для пучка света на границе кристалла каменной соли в воздухом равен 40,5°. Определите угол Брюстера при падении света из воздуха на поверхность этого кристалла.
  10. Давление монохроматического света с длиной волны 600 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению, равно 0,1 мкПа. Определите число фотонов, падающих на поверхность площадью 10 см за 1 с.

11.Основываясь на том, что энергия ионизации атома водорода Ei = 13,6 эВ, определите второй потенциал возбуждения этого атома.

  1. Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину 0,1 нм. Определите в электрон-вольтах разность энергий U - Е, при которой вероятность прохождения электрона сквозь барьер составит 0,99.
  2. Определите, сколько различных волновых функций соответствует главному квантовому числу п = 5.
  3. Определите в электрон-вольтах максимальную энергию Е фотона, который может возбуждаться в кристалле КС1, характеризуемом температурой Дебая TD = 227 К. Фотон какой длины волны X обладал бы такой энергией?
  4. Еерманиевый образец нагревают от 0 до 17 °С. Принимая ширину запрещенной зоны кремния 0,72 эВ, определите, во сколько раз возрастет его удельная проводимость.
  5. Период полураспада радиоактивного изотопа составляет 24 ч. Определите время, за которое распадается % начального количества ядер.
  6. Определите, какие из приведенных ниже процессов запрещены законом сохранения лептонного числа: 1) К~ ^ ju~ +vp; 2) К+ ->е+ +ж° +ve.
  7. В опыте Юнга щели, расположенные на расстоянии 0,3 мм, освещались монохроматическим светом с длиной волны 0,6 мкм. Определить расстояние от щелей до экрана, если ширина интерференционных полос равна 1 мм.
  8. На щель шириной 0,2 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,5 мкм. Экран, на котором наблюдается дифракционная картина, расположен параллельно щели на расстоянии 1 м. Определить расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны центрального фраунгоферова максимума.
  9. Плоскополяризованный свет, длина волны которого в вакууме X - 600 нм, падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно его оптической оси. Принимая показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно По = 1,66 и пе = 1,49, определите длины волн этих лучей в кристалле.

10.Определите в электрон-вольтах энергию фотона, при которой его эквивалентная масса равна массе покоя электрона.

  1. Определите потенциал ионизации атома водорода.
  1. Свободная частица движется со скоростью и. Докажите, что выполняется соотношение Уфази = с2.
  2. Минимальная длина волны рентгеновского излучения, полученного от трубки, работающей при напряжении 50 кВ, равна 24,8 пм. Определите по этим данным постоянную Планка.
  3. Глубина потенциальной ямы металла составляет 11 эВ, а работа выхода 4 эВ. Определите полную энергию электрона на уровне Ферми.
  4. В чистый кремний введена небольшая примесь бора. Пользуясь Периодической системой элементов Д.И. Менделеева, определите и объясните тип проводимости примесного кремния.
  5. Поглощается или выделяется энергия при ядерной реакции \Н+\Не^\Н+\Не? Определите эту энергию.
  6. Определите, какие законы сохранения нарушаются в приведенном ниже способе распада: р+р -» р + ж+.
  7. На стеклянный клин (п=1,5) нормально падает монохроматический свет (/1=698 нм). Определить угол между поверхностями клина, если расстояние между двумя соседними интерференционными минимумами в отраженном свете равно 2 мм.
  8. Определить число штрихов на 1 мм дифракционной решетки, если углу 7г/2 соответствует максимум пятого порядка для монохроматического света с длиной волны 0,5 мкм.
  9. Определите наименьшую толщину кристаллической пластинки в полволны для X = 589 нм, если разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для данной длины волны п0 - пе = 0,17.

10.Черное тело нагрели от температуры Ti = 500 К до Т2 = 2000 К. Определите: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.

  1. Используя      теорию Бора, определите изменение орбитального

механического момента электрона при переходе его из возбужденного состояния (п = 2) в основное с испусканием фотона с длиной волны X = 1,212-КГ7 м.

  1. Запишите уравнение Шредингера для стационарных состояний электрона, находящегося в атоме водорода.
  2. Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число п = 3. Определите число электронов в этой оболочке, которые имеют следующие одинаковые квантовые числа: ms = -1А и ш/ = 0.
  3. Определите в электрон-вольтах максимальную энергию Е фотона, который может возбуждаться в кристалле КС1, характеризуемом температурой Дебая Td = 227 К. Фотон какой длины волны X обладал бы такой энергией?
  4. Определите длину волны, при которой в примесном полупроводнике еще возбуждается фотопроводимость.
  5. В процессе осуществления реакции у->_°е++°е энергия фотона была равна 2,02 МэВ. Определите полную кинетическую энергию позитрона и электрона в момент их возникновения.
  6. Нейтральный пион распадается на два у-кванта: п] -> 2у. Принимая массу пиона равной 264,1ше, определите энергию каждого из возникших у- квантов.
  7. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. При заполнении пространства между линзой и стеклянной пластинкой прозрачной жидкостью радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,21 раза. Определить показатель преломления жидкости.
  8. На грань стеклянной призмы (п =1,5) нормально падает луч света. Определить угол отклонения луча призмой, если ее преломляющий угол равен 25°.
  9. Естественный монохроматический свет падает на систему из двух скрещенных николей, между которыми находится кварцевая пластинка толщиной 4 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, прошедшего через эту систему, если удельное вращение кварца равно 15 угл.град/мм?

10.Определите постоянную планка, если известно, что для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением некоторого металла светом с частотой Vi = 2,2-1015 с"1, необходимо приложить задерживающее напряжение Uoi = 6,6 В, а светом с частотой v2 = 4,6-1015 с’1 - задерживающее напряжение U02 = 16,5 В.

11.Используя теорию Бора, определите орбитальный магнитный момент электрона, движущегося по второй орбите атома водорода.

  1. Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину ОД нм. Определите в электрон-вольтах разность энергий U - Е, при которой вероятность прохождения электрона сквозь барьер составит 0,99.
  2. Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число п = 3. Определите число электронов в этой оболочке, которые имеют следующие одинаковые квантовые числа: ms = V2 и I = 2.
  3. Определите функцию распределения для электронов, находящихся на энергетическом уровне Е, для случая (Е - Ер) « кТ, пользуясь статистикой Максвелла-Больцмана.
  4. Германиевый образец нагревают от 0 до 17 °С. Принимая ширину запрещенной зоны кремния 0,72 эВ, определите, во сколько раз возрастет его удельная проводимость.
  5. В ядерном реакторе на тепловых нейтронах среднее время жизни одного поколения нейтронов составляет Т = 90 мс. Принимая коэффициент размножения нейтронов к = 1,003, определите период т реактора, т.е. время, в течение которого поток тепловых нейтронов увеличится в е раз.
  6. Определите, какие из приведенных ниже процессов запрещены законом сохранения лептонного числа: 1) К ^ju +vM; 2) К+ ~^е+ +ж° +ve.
  7.  На линзу с показателем преломления                       1,55 нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,55 мкм. Для устранения потерь отраженного света на линзу наносится тонкая пленка. Определить: 1) оптимальный показатель преломления пленки; 2) толщину пленки.
  8. При прохождении света в некотором веществе пути х его интенсивность уменьшилась в два раза. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность света при прохождении им пути Ах.
  9. Плоскополяризованный свет, длина волны которого в вакууме X - 600 нм, падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно его оптической оси. Принимая показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно по = 1,66 и пе = 1,49, определите длины волн этих лучей в кристалле.

10.Определите работу выхода А электронов из вольфрама, если красная граница фотоэффекта для него = 275 нм.

11. Определите длину волны, соответствующую границе серии Бальмера.

  1. \|/-функция некоторой частицы имеет вид у/ = — е а, где г - расстояние до

г

этой частицы от силового центра, а - постоянная. Определите среднее расстояние (г) частицы от силового центра.

  1. Электрон в атоме находится в f-состоянии. Определите: 1) орбитальный момент импульса Е/ электрона; 2) максимальное значение проекции момента импульса Lizmax на направление внешнего магнитного поля.
  2. Определите функцию распределения для электронов, находящихся на энергетическом уровне Е, для случая (Е - Ер) « кТ, пользуясь статистикой Ферми-Дирака.
  3.  В чистый кремний введена небольшая примесь бора. Пользуясь Е[ериодической системой элементов Д.И. Менделеева, определите и объясните тип проводимости примесного кремния.
  4. Е[ериод полураспада радиоактивного изотопа составляет 24 ч. Определите время, за которое распадается % начального количества ядер.
  5. Определите, какие законы сохранения нарушаются в приведенном ниже способе распада: п~ + п -> А0 + К~.
  6.  В     опыте с интерферометром Майкельсона                             для        смещения

интерференционной картины на 450 полос зеркало пришлось переместить на расстояние 0,135 мм. Определить длину волны падающего света.

  1. Источник монохроматического света с длиной волны Ло=0,6 мкм движется по направлению к наблюдателю со скоростью v=0,15 с (с — скорость света в вакууме). Определить длину волны Л, которую зарегистрирует приемник.
  2. Определите наименьшую толщину кристаллической пластинки в полволны для Л = 589 нм, если разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для данной длины волны п0 - пе = 0,17.

10.Черное тело находится при температуре Ti = 2900 К. При его остывании длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на ДА, = 9 мкм. Определите температуру Т2, до которой тело охладилось.

11. Определите максимальную и минимальную энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра атома водорода (серии Лаймана).

  1. Запишите уравнение Шредингера для стационарных состояний электрона, находящегося в атоме водорода.
  2. Постройте и объясните диаграмму, иллюстрирующую расщепление энергетических уровней и спектральных линий (с учетом правил отбора) при переходах между состояниями с/ = 2и/=1.
  3. Покажите, что при малом параметре вырождения распределения Бозе- Эйнштейна и Ферми-Дирака переходят в распределение Максвелла- Больцмана.
  4. Определите длину волны, при которой в примесном полупроводнике еще возбуждается фотопроводимость.
  5. В ядерном реакторе на тепловых нейтронах среднее время жизни одного поколения нейтронов составляет Т = 90 мс. Принимая коэффициент размножения нейтронов к = 1,003, определите период т реактора, т.е. время, в течение которого поток тепловых нейтронов увеличится в е раз.
  6. При столкновении нейтрона и антинейтрона происходит их аннигиляция, в результате чего возникают два у-кванта, а энергия частиц переходит в энергию у-квантов. Определите энергию каждого из возникших у-квантов, принимая, что кинетическая энергия нейтрона и антинейтрона до их столкновения пренебрежимо мала.
  7. На пути одного из лучей интерференционного рефрактометра поместили откачанную трубку длиной 10 см. При заполнении трубки хлором интерференционная картина сместилась на 131 полосу. Определить показатель преломления хлора, если наблюдение производится с монохроматическим светом с длиной волны 0,59 мкм.
  8. Определить минимальную кинетическую энергию (в мегаэлектронвольтах), которой должен обладать электрон, чтобы в среде с показателем преломления п =1,5 возникло излучение Вавилова — Черенкова.
  9. Естественный монохроматический свет падает на систему из двух скрещенных николей, между которыми находится кварцевая пластинка толщиной 4 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, прошедшего через эту систему, если удельное вращение кварца равно 15 угл.град/мм?

10.Черное тело нагрели от температуры Ti = 500 К до Т2 = 2000 К. Определите: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.

11. Определите максимальную и минимальную энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра атома водорода (серии Лаймана).

 

Верх