Физика МИДО БНТУ

1 ответ [Последнее сообщение]
Пт, 23/11/2012 - 13:34
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

Контрольные работы по физике Мидо БНТУ выполняются по особым методичкам, составленным с любовью преподавателем, чтобы заочники не перекатывали решения  с других факультетов. Все варианты решены, недорого, с гарантией. Для сверки решений, приводим пример условий на третью контрольную работу
301. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом с длиной волны 6×10-5 см, расстояние между отверстиями 1 мм и расстояние от отверстий до экрана 3 м. На каком расстоянии от центра экрана находится три первые светлые полосы.
302. Во сколько раз увеличится ширина интерференционной полосы на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр заменить красным. Длина волны зеленого излучения равна 5×10-5 см, красного –6,5×10-5 см.
303. На мыльную пленку (n = 1,33) падает белый свет под углом 450. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет (l = 6×10-5 см).
304. Найти все длины волн видимого света (от 0,76 до 0,38 мкм), которые будут: 1) максимально усилены; 2) максимально ослаблены при оптической разности хода интерферирующих волн, равной 1,8 мм.
305. На тонкий стеклянный клин в направлении нормали к его поверхности падает монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Определить угол между поверхностями клина, если расстояние между смежными интерференционными минимумами в отраженном свете равно 4 мм.
306. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны соответственно 4 мм и 4,38 мм. Радиус кривизны линзы равен 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего света.
307. Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается монохроматическим светом, падающим нормально. После того как пространство между линзой и стеклянной пластикой заполнили жидкостью, радиусы темных колец уменьшились в 1,25 раза. Найти показатель преломления жидкости.
308. В опыте Юнга расстояние между щелями равно 0,8 мм. На каком расстоянии от щелей следует расположить экран, чтобы для света с длиной волны 0,6 мкм ширина интерференционной полосы оказалась равной 2 мм?
309. На тонкий стеклянный клин в направлении нормали к его поверхности падает монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Определить угол α между поверхностями клина, если расстояние между смежными интерференционными минимумами в отраженном свете равно 4 мм. Показатель преломления стекла равен 1,55.
310. На мыльную плёнку, показатель преломления которой равен 1.3, по нормали к поверхности падает пучок лучей белого света. При какой наименьшей толщине плёнки отражённый свет с длиной волны
0,55 мкм окажется максимально усиленным в результате интерференции?
311. На щель шириной 2×10-3 см нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 5×10-5 см. Найти ширину изображения щели на экране, удаленном от щели на 1 м. Шириной изображения считать расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от главного максимума.
312. Дифракционная решетка содержит 200 штрихов на миллиметр. На решетку падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм. Максимум, какого наибольшего порядка дает эта решетка? Найти общее число дифракционных максимумов.
313. Определить длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решетку с периодом 2,2 мкм, если угол между максимумами второго и третьего порядков спектра равен 150.
314. При освещении дифракционной решетки белым светом спектры второго и третьего порядков частично перекрываются. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница (l = 0,4 мкм) спектра третьего порядка?
315. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Угол дифракции для натриевой линии с длиной волны 589 нм составляет 1708¢. Некоторая линия дает в спектре второго порядка угол дифракции, равный 24012¢. Найти длину волны этой линии и число штрихов на 1 мм решетки.
316. Какой наименьшей разрешающей способностью должна обладать дифракционная решетка, чтобы с ее помощью можно было разрешить две спектральные линии калия (578 нм и 580 нм)? Какое наименьшее число штрихов должна иметь эта решетка, чтобы разрешение было возможно в спектре второго порядка?
317. Излучение рентгеновской трубки падает на кристалл кальция. Наименьший угол между плоскостью кристалла и пучком рентгеновских лучей равен 2036¢. Постоянная решетка кальцита равна 3,04×10-8 см. Под каким напряжением работает рентгеновская трубка?
318. Какой должна быть ширина щели, чтобы первый дифракционный минимум можно было наблюдать под углом 30° ? Лучи красного света с длиной волны 760 нм падают по нормали к плоскости щели.
319. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновских лучей с длиной волны 0,15 нм. Расстояние между атомными плоскостями кристалла равно 0,28 нм. Под каким углом к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка?
320. На грань кристалла падает параллельный пучок рентгеновских лучей с длиной волны 0,125 нм. Под углом α=31° к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка. Определить расстояние между атомными плоскостями кристалла.
321. Чему равен показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч полностью поляризован при угле преломления, равном 300.
322. Предельный угол полного отражения пучка света на границе жидкости с воздухом равен 430. Определить угол Брюстера для падения луча из воздуха на поверхность этой жидкости.
323. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, плоскости пропускания которых образуют между собой угол a. Интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Принимая коэффициент поглощения поляризатора и анализатора равным 0,08, найти угол a.
324. Чему равен угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через них, уменьшается в четыре раза? Поглощением света пренебречь.
325. Раствор глюкозы с концентрацией 280 кг/м3, содержащейся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через этот раствор, на 320. Определить концентрацию глюкозы в другом растворе, налитом в трубку такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол 240.
326. Пластинку кварца толщиной 2 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации света повернулась на угол 530. Определить толщину пластинки, при которой данный монохроматический свет не проходит через анализатор.
327. Пучок естественного света падает на поляризатор, состоящий из N=5 поляризационных пластинок. Плоскость поляризации каждой из пластинок повернута на 10° по часовой стрелке относительно плоскости поляризации предыдущей пластинки. Какая доля интенсивности падающего света пройдет через поляризатор? Поглощением света пренебречь.
328. Под каким углом должны наблюдать отраженный от кристалла каменной соли луч, чтобы он был максимально поляризован? Падающий луч неполяризован, показатель преломления каменной соли
n=1,54.
329. Луч неполяризованного света падает под углом Брюстера на поверхность стекла с показателем преломления n=1,5. Найти отношение интенсивности отраженного света к интенсивности падающего света.
330. Неполяризованный свет падает на стекло под углом полной поляризации. Определить коэффициент отражения стекла, если его показатель преломления равен 1,54.
331. Рентгеновские лучи с длиной волны 0,02 нм испытывают комптоновские рассеяния под углом 900. Найти: 1) изменение длины волны рентгеновских лучей при рассеянии; 2) кинетическую энергию электрона при отдаче; 3) импульс электрона отдачи.
332. Определить импульс электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией, равной энергии покоя электрона, был рассеян на угол, равный 1800.
333. В результате комптоновского рассеяния g - кванте с энергией 2 МэВ его длина волны изменилась на 30%. Определить кинетическую энергию электрона отдачи.
334. Какая доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол 1800? Энергия фотона до рассеяния равна 0,225 МэВ.
335. Вольфрамовая нить накаливается в вакууме током 1 А до температуры Т1 = 3000 К? При какой величине тока нить накалится до температуры Т2 = 3000 К? Отношение энергетической светимости вольфрама к энергетической светимости абсолютно черного тела при температурах Т1 и Т2 равны 0,115 и 0,334, а удельное сопротивление вольфрама 25,7×10-8 Ом×м, 96,2×10-8 Ом×м cоответственно.
336. Температура вольфрамовой спирали в 25-ватной электрической лампочке равна 2450 К. Отношение ее энергетической светимости к энергетической светимости абсолютно черного тела при данной температуре равно 0,3. Найти величину излучающей поверхности спирали.
337. Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке равен 0,3 мм, длина спирали 5 см. При напряжении 127 В через лампочку течет ток 0,31 А. Найти температуру спирали. Отношение энергетических светимостей вольфрама и абсолютно черного тела считать для этой температуры равным 0,31.
338. Определить длины волн, соответствующие максимуму спектральной плотности энергетической светимости, если источником света служит: 1) спираль электрической лампочки (Т1=3000 К); 2) солнце (Т2=6000 К). Считать, что источники излучают как абсолютно черное тело.
339. Вследствие изменения температуры абсолютно черного тела максимум спектральной плотности энергетической светимости сместился с 2,4 мкм на 0,8 мкм. Как и во сколько раз изменилась энергетическая светимости тела и максимальное значение спектральной плотности энергетической светимости.
340. Мощность излучения абсолютно черного тела равна 108 Вт. Найти величину излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, равна 7×10-5 см.
341. Найти длину волны де Бройля для a - частицы, нейтрона и молекулы азота, движущихся со средней квадратичной скоростью при температуре 250С.
342. Вычислить кинетическую энергию электрона, молекулы кислорода и частицы, радиус которой 0,1 мкм и плотность 2000 г/м3, если каждой из этих частиц соответствует длина волны де Бройля 100 пм.
343. Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов 510 кВ. Определить длину волны де Бройля, учитывая релятивистские эффекты.
344. Какова неопределенность скорости электрона в атоме водорода? Во сколько раз неопределенность скорости больше скорости электрона на первой боровской орбите? Считать, что наибольшая ошибка в определении координаты электрона будет того же порядка, что и размер атома водорода (d  10-10м).
345. Длительность возбужденного состояния атома водорода соответствует примерно 10-7 с. Какова неопределенность энергии в этом состоянии?
346. Наименьшая неточность, с которой можно найти координату электрона в атоме водорода, порядка
10-10 м. Найти неопределенность средней кинетической энергии электрона в невозбужденном атоме водорода.
347. Диаметр пузырька в жидководородной пузырьковой камере составляет величину порядка 10-7 м. Оценить неопределенность скоростей электрона и a - частицы в такой камере, если неопределенность координаты принять равной диаметру пузырька.
348. Ширина следа электрона на фотографии, полученной с помощью камеры Вильсона составляет 10-3 м. Найти неопределенность скорости.
349. Вычислить длины волн де Бройля электрона, протона и атома урана, имеющих кинетическую энергию 100 эВ.
350. Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его длина волны де Бройля уменьшилась от 100 до 50 пм?
351. Во сколько раз увеличится радиус орбиты электронов у атома водорода, находящегося в основном состоянии, при возбуждении его фотоном энергией 12,09 эВ?
352. Пользуясь представлениями модели атома Резерфорда-Бора, вывести формулу скорости движения электрона по орбите. Вычислить его скорость на двух первых электронных круговых орбитах в атоме водорода. На какой орбите скорость электрона атома водорода равна 734 км/с?
353. Переход электрона в атоме водорода с n - й на к - ю орбиту (к = 1) сопровождается излучением фотона с длиной волны l = 102,6 нм. Найти радиус n - й орбиты.
354. Атом водорода переведен из нормального состояния в возбужденное, характеризуемое главным квантовым числом 2. Найти энергию, необходимую для перевода атома водорода в указанное возбужденное состояние.
355. При переходе электрона водородного атома с одной из возможных орбит на другую, более близкую к ядру, энергия атома уменьшается на 1,892 эВ. Определить длину волны излучения.
356. Электрон, находясь в атоме водорода в первом возбужденном состоянии, поглотил фотон с длиной волны  λ=4.86·10-7 м. Определить энергию электрона, поглотившего фотон. Какое значение имеет главное квантовое число n?
357. Электрон переходит из основного состояния в первое возбужденное в двух случаях 1) в ионе Не+ ; 2) в ионе Li++ . В каком случае и во сколько раз поглощенная энергия больше ?
358. Смогут ли однократно ионизированные атомы гелия или двукратно ионизированные атомы лития перейти в возбужденное состояние, если их облучить фотонами с энергией 48.36 эВ ?
359. Какую минимальную дополнительную энергию должен получить электрон, находящийся в первом возбужденном состоянии в ионе гелия (He+ ), чтобы оторваться от ядра?
360. Как и во сколько раз изменится по абсолютной величине полная энергия электрона в атоме водорода при его переходе из состояния с n=6 в состояние с главным квантовым числом n=2 ? Определить длину волны испущенного при этом фотона.
361. Наблюдая за изменением количества ядер изотопа  в изделиях из дерева, можно определить их возраст. Определить возраст изделия из дерева, если известно, что число ядер изотопа  в нем уменьшилось в 3 раза по сравнению со свежей древесиной. Период полураспада  составляет 5570 лет.
362. Сколько a - частиц излучает 1 г тория  за 1 с?
363. Какое количество энергии освободится, если разделятся все ядра, содержащиеся в 1 г . При делении ядра освобождается энергия 200 МэВ.
364. Сколько ядер  должно делится в 1 секунду, чтобы тепловая мощность ядерного реактора была равна 1 Вт? При каждом распаде ядра выделяется энергия 200 МэВ.
365. Тепловая мощность ядерного реактора 10000 кВт. Какое количество  потребуется употребить реактору в сутки? При каждом распаде ядра выделяется энергия 200 МэВ.
366. Атомная электростанция мощностью 500000 кВт имеет КПД 20%. Определить годовой расход ядерного горючего, если за каждый акт деления  выделяется 200 МэВ энергии. Сравнить полученный результат с годовым расходом каменного угля тепловой электростанции той же мощности при КПД 75%. Теплота сгорания каменного угля 30 МДж/кг.
367. Найти электрическую мощность атомной электростанции, расходующей 0,1 кг в сутки, если КПД станции равен 16%. За каждый акт деления  выделяется 200 МэВ энергии.
368. Сколько  производит реактор мощностью 100 МВт в течение месяца, если принять, что в среднем при одном акте деления ядра  возникает 1,5 ядра плутония?
369. В проекте термоядерного реактора предполагается использовать реакцию. Однако трития в природе не существует. Его можно получать в том же реакторе за счет реакции. Пользуясь законами сохранения заряда и массы ядер, определить характеристики неизвестного ядра и энергию реакции.
370. Вычислить КПД двигателей атомного ледокола, если их мощность 3,2×104 кВт, а атомный реактор расходует 200 г урана-235 в сутки. Вследствие деления одного ядра атома выделяется энергия 200 МэВ.
371. Найти период полураспада радиоактивного изотопа, если его активность через 10 суток уменьшилась на 25 % по сравнению с первоначальной. Через какое время останется 25 % исходного количества ядер этого изотопа.
372. Активность радиоактивного изотопа за 20 суток уменьшилась в 3 раза. Найти среднее время жизни этих ядер этого изотопа. Во сколько раз уменьшится активность через 60 суток ?
373. Количество ядер радиоактивного изотопа за 6 месяцев уменьшилась в 8 раз. Найти период полураспада этого изотопа. За какое время количество ядер уменьшится в 32 раза ?
374. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 100 атомов. Во сколько раз уменьшится исходное число ядер этого изотопа за время 10000 с. Найти период полураспада этого изотопа.
375. Найти период полураспада и среднее время жизни ядер радиоактивного изотопа, если за 5 часов распадается 25 % от начального количества ядер. Какая часть ядер от их начального числа останется через 10 часов ?
376. Счетчик радиоактивного излучения, помещенный вблизи изотопа Na24 в начале регистрировал 204 отсчета за одну секунду. Через сутки он регистрировал лишь 68 отсчетов в секунду. Найти период полураспада изотопа. За какое время активность препарата уменьшится в 17 раз.
377. Период полураспада ядер трития 1H3 составляет 12 лет. Найти активность 0.001 моля “сверхтяжелой воды”. Какое количество ядер гелия 2He3 образуется в результате распада ядер трития за 6 лет?
378. Какое количество гелия (в молях) образуется из 0.002 молей альфа-радиоактивного препарата за время равное удвоенному значению периоду полураспада? Какое число ядер изотопа останется нераспавшимся за это время?
379. Какое количество теплоты выделится при распаде 0.01 моля альфа-радиоактивного изотопа за время, равное половине периода полураспада. Энергия, которая выделяется при альфа-распаде составляет 5.5 МэВ.
380. 10 миллиграмм альфа-радиоактивного препарата висмута Bi214 с периодом полураспада 20 минут заключены в герметичную капсулу, объемом 10 см3 . Найти приращение давления в капсуле (за счет образования гелия) через 10 мин. после ее закрытия, если температура капсулы 300 К ?
 
 
 
 
 

‹ Высшая математика для заочников БНТУ энергетических специальностей Физика для МСФ, ПСФ, ИПФ ›
Верх
Сб, 15/12/2012 - 22:34
#1
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012
  1. Тонкая шелковая нить выдерживает максимальную силу натяжения T=10 мН. На этой нити подвешен шарик массы m=0.6 г, имеющий положительный заряд q1=11 нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик, имеющий отрицательный заряд q2=-13 нКл. При каком расстоянии l между шариками нить разорвется?
  2. Отрицательный точечный заряд Q расположен на прямой, соединяющей два одинаковых положительных точечных заряда q. Расстояния между отрицательным зарядом и каждым из положительных относятся между собой, как 1:3. Во сколько раз изменится сила, действующая на отрицательный заряд, если его поменять местами с ближайшим положительным?
  3. Два отрицательных точечных заряда q1=-9 нКл и q2=-36 нКл расположены на расстоянии r=3 м друг от друга. Когда в некоторой точке поместили заряд q0, то все три заряда оказались в равновесии. Найти заряд q0 и расстояние между зарядами q1 и q0.
  1. На изолированной подставке расположен вертикально тонкий фарфоровый стержень, на который надет металлический полый шарик А радиуса r=1 см (см. рис.). после сообщения шарику заряда q=60 нКл по стержню опущен такой же незаряженный металлический шарик В массы m=0.1 г, который соприкасается с шариком А. На каком расстоянии h от шарика А будет находиться в равновесии шарик В после соприкосновения? Трением шариков о стержень пренебречь.

  1. Два одинаковых заряженных шарика, повешенных на нитях равной длины в одной точке, разошлись в воздухе на некоторый угол 2α. Какова должна быть плотность материалов ρ материалов шариков, чтобы при погружении их в керосин (диэлектрическая проницаемость ε=2) угол между нитями не изменился? Плотность керосина ρк=0.8 103 кг/м3.
  2. Вокруг отрицательного точечного заряда q0=-5 нКл равномерно движется по окружности под действием силы притяжения маленький заряженный шарик. Чему равно отношение заряда шарика к его массе, если угловая скорость вращения шарика ω=5 рад/c, а радиус окружности R=3 см?
  3. Два одинаковых шарика повешены в воздухе на нитях, так что их поверхности соприкасаются. После того как каждому шарику был сообщен заряд q= 0.4 мкКл, шарики разошлись на угол 2α=600. Найти массу шариков, если расстояние от центов шариков до точки подвесов l=0.2 м.
  4. Составлен прибор из двух одинаковых проводящих шариков массы m=15 г, один из которых закреплен, а другой подвешен на нити длины l=20 см. Шарики, находясь в соприкосновении, получают одинаковые заряды, вследствие чего подвижный шарик отклоняет нить на угол 600 от вертикали. Найти заряд каждого шарика.
  1. Два одинаковых шарика, имеющих одинаковые заряды q=3.3 10-6 Кл, подвешены на одной высоте на тонких невесомых нитях равной длины (см. рис.1). на одинаковом расстоянии от этих шариков и на h=20 см ниже их расположен заряд Q. Определить этот заряд, если известно, что нити висят вертикально, а расстояние между ними d= 30 см.

Рис.1
  1. Три одинаковых точечных заряда q=20 нКл расположены в вершинах равностороннего треугольника. На каждый заряд действует сила F=10 мН. Найти длину а стороны треугольника.
  2. Две бесконечно длинные разноименно заряженные нити расположены параллельно на расстоянии 10 см друг от друга. Линейная плотность заряда одной нити τ1=100нКл/см, а другой τ2=-τ1. Найти модуль напряженности результирующего электрического поля в точке, удаленной от первой нити на 8 см, а от второй на 6 см.
  3. Две бесконечно длинные одноименно заряженные нити расположены параллельно на расстоянии 10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях одинакова и равна 100 нКл/см. Найти модуль напряженности результирующего электрического поля в точке, удаленной на 10 см от каждой из нитей.
  4. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по их поверхности заряд с поверхностными плоскостями σ1=0.2 пКл/см2 и σ2=-0.5 пКл/см2. Определить модуль напряженности результирующего поля между пластинами и вне пластин. Построить график зависимости проекции вектора напряженности результирующего поля на направление, перпендикулярное пластинам.
  5. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по их поверхности заряд с поверхностными плоскостями σ1=40 пКл/см2 и σ2=10 пКл/см2. Определить модуль напряженности результирующего поля между пластинами и вне пластин. Построить график зависимости проекции вектора напряженности результирующего поля на направление, перпендикулярное пластинам.
  6. В вершинах прямоугольного треугольника с катетами a=6 см и b=8 см закреплены одинаковые точечные заряды Q1=Q2=Q3=1 нКл. Определить модуль напряженности результирующего электрического поля этой системы зарядов в точке, лежащей на середине гипотенузы треугольника.
  7. Расстояние между двумя точечными положительными зарядами q1=9q и q2=q равно 8 см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность результирующего поля этих двух зарядов равна нулю? Где находилась бы эта точка, если бы q2=-q?
  8. Два разноименных заряда, модули которых |q| одинаковы и равны 1.8 10-8 Кл, расположены в двух вершинах правильного треугольника со стороной а=2 м. определить напряженность и потенциал электростатического поля в третьей вершине треугольника. Окружающая среда - воздух (ε=1)
  9. На двух концентрических сферах радиусами R и 2R равномерно распределены  заряды с поверхностными плотностями -σ и σ. Используя теорему Остроградского-Гаусса, вычислить напряженность в точках, удаленных от центра на расстоянии 0,5R и 2,5R. Принять σ=0,2 мкКл/м2.
  10. На двух концентрических сферах радиусами R и 2R равномерно распределены  заряды с поверхностными плотностями -2σ и σ. Используя теорему Остроградского-Гаусса, вычислить напряженность  в точках, удаленных от центра на расстоянии 1,2R и 4R. Принять σ=0,3 мкКл/м2.
  11. Определить потенциальную энергию электростатического взаимодействия системы четырех точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата со стороной L=10 см. Заряды одинаковы по модулю q=10 нКл, но два из них отрицательные, причем в противоположных вершинах квадрата расположены заряды разных знаков.
  1. Каковы заряд и напряжение на конденсаторе С1 в схеме на рис.2, если напряжение в цепи 300 В, С1=4 мкФ, С2=6 мкФ, С3=5 мкФ?
  2. Конденсатор емкостью 50 мкФ заряжен до напряжения 100 В, а конденсатор емкостью 60 мкФ до напряжения 200 В. Какое напряжение установится на обкладках конденсаторов, если их соединить обкладками, имеющими одноименные заряды.

 

Рис.2
  1. Основной частью устройства, контролирующего уровень непроводящей жидкости, является конденсатор, вертикально расположенные пластины которого погружены в жидкость. Во сколько раз изменилось показание гальванометра G (рис. 3), измеряющего величину заряда, если перед началом измерений сосуд был пуст, а затем конденсатор заполнился на половину высоты жидкостью с диэлектрической проницаемостью ε=7?

Рис.3
  1. Плоский конденсатор с площадью пластин 200 см2 каждая, заряжен до разности потенциалов 2 кВ. Расстояние между пластинами 2 см. Диэлектрик — стекло. Определить энергию и объёмную плотность энергии электрического поля конденсатора.
  2. Шарики радиусами по 1 см имеют заряды 30 нКл и –20 нКл. Найти энергию, которая выделится при разряде, если шарики соединить проводником.
  3. Энергия плоского заполненного диэлектриком конденсатора после зарядки равна 2×10-5 Дж. Конденсатор отключили от источника. Вынимая диэлектрик, совершили работу 8×10-5 Дж. Найти относительную диэлектрическую проницаемость диэлектрика.
  4. Плоский воздушный конденсатор емкостью С=3 мкФ соединен с источником постоянного напряжения. Какую механическую работу надо совершить, чтобы расстояние между обкладками конденсатора увеличить в n=3 раза? Какую работу при этом совершает источник (перед раздвиганием обкладок конденсатор отсоединяют от источника)?
  5. Плоский воздушный конденсатор емкостью С=6 мкФ соединен с источником постоянного напряжения. Какую механическую работу надо совершить, чтобы расстояние между обкладками конденсатора увеличить в n=2 раза? Какую работу при этом совершает источник (ключ К все время замкнут)?
  6. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику электрического тока с постоянной ЭДС. Внутрь одного из них вносят диэлектрик, диэлектрическая проницаемость которого ε=2. Диэлектрик заполняет все пространство между обкладками. Как и во сколько раз изменится напряженность электростатического поля в этом конденсаторе?
  7. Конденсатор, заряженный до разности потенциалов 20 В, соединили параллельно с заряженным до разности потенциалов 4 В конденсатором емкости С2=33 мкФ (соединили разноименно заряженные обкладки конденсатов). Найти емкость С1 первого конденсатора, если разность потенциалов между обкладками конденсаторов после их соединения 2 В.
  8. В электронно-лучевой трубке осциллографа электроны ускоряются, двигаясь в электрическом поле. В некоторой точке поля с потенциалом 600 В электрон имел скорость 20 Мм/с. Определить потенциал точки поля, дойдя до которой электрон увеличит свою скорость вдвое.
  1. Электрическое поле создано заряженным металлическим шаром, потенциал которого 250 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда 0,4 мкКл из точки 1 в точку 2. (рис.4)

Рис.4
  1. Разность потенциалов между катодом и анодом электронной лампы равна 90 В, расстояние равно 1 мм. С каким ускорением движется электрон от катода к аноду? Какова скорость электрона в момент удара об анод? Поле считать однородным.
  2. Электрон пролетая в электрическом поле от точки а к точке b, увеличил свою скорость с 1000 км/c до 3000 км/c. Найти разность потенциалов между точками а и b электрического поля.
  3. Протон, начальная скорость которого равна 100 км/c, влетел в однородное электрическое поле напряженностью 300 В/см, так что направление его скорости совпадает с направлением силовых линий поля. Какой путь должен пройти протон, чтобы его скорость удвоилась? Влиянием силы тяжести пренебречь.
  4. Протон влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 120 км/с. Напряженность электрического поля внутри конденсатора равна 3 кВ/м; длина конденсатора 10см. Вычислить поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора. Во сколько раз модуль скорости протона при вылете из конденсатора будет больше, чем модуль его начальной скорости? Влиянием силы тяжести пренебречь.
  5. Первоначально покоящийся электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобретает скорость 1 Мм/с. Расстояние между пластинами 5.3 мм. Найти разность потенциалов между пластинами, напряженность электрического поля внутри конденсатора, поверхностную плотность заряда на пластинах. Влиянием силы тяжести пренебречь.
  6. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью V0 =1 107 м/c. Напряженность поля в конденсаторе E=100 В/см, длина конденсатора l=5 см. найти модуль и направление скорости электрона в момент вылета его из конденсатора. На сколько отклонится электрон от первоначального направления?
  7. Между пластинами плоского воздушного горизонтально расположенного конденсатора находится заряженная капля масла массой m=3 10-8 г. Заряд капли q=3 10-15 Кл. при разности потенциалов между пластинами U=500 В и начальной скорости V0=0 капля проходит некоторое расстояние в 2 раза медленнее, чем при отсутствии электростатического поля. Найти расстояние между пластинами. Сопротивлением воздуха пренебречь.
  8. Электрон влетел в однородное электростатическое поле напряженностью 1 104 В/м со скоростью V0=8 Мм/с перпендикулярно силовым линиям. Вычислить модуль и направление скорости электрона в момент времени t=2 нс.
  9. От генератора с напряжением на клеммах 40 В энергия поступает по медному кабелю сечением 170 мм2 к месту электросварки, удаленному от генератора на 50м. Определить напряжение на сварочном аппарате, если сила тока в цепи равна 200 А.
  10. Для лабораторной установки требуется изготовить нагреватель мощностью 0,5 кВт, предназначенный для включения в цепь напряжением 220 В. Сколько (в метрах) нужно взять для этого нихромовой проволоки диаметром 0,4 мм? Удельное сопротивление нихрома в нагретом состоянии 1.05×10-6 Ом×м.
  11. Салон троллейбуса освещается 15 лампами, рассчитанными на напряжение 120 В. Составьте схему включения ламп в сеть троллейбуса, напряжение в которой 600 В. Что произойдет, если одна из ламп перегорит? Будут ли гореть остальные лампы, если водитель вместо перегоревшей лампы поставит проволочную перемычку? Изменится ли накал ламп? Ответ обосновать.
  12. Электроплитка с регулируемым нагревом имеет две спирали сопротивлением 60 Ом и 120 Ом, напряжение в сети 220 В. Как нужно соединить эти спирали, чтобы получить максимальную мощность? Чему равна эта мощность?
  13. При силе тока 10 А во внешней цепи выделяется мощность 200 Вт, а при силе тока 15 А — 270 Вт. Каковы внутреннее сопротивление, ЭДС и сила тока короткого замыкания генератора?
  14. На цоколе электролампочки написано «220 В, 100 Вт». В процессе работы из-за испарения и рассеяния металла спираль лампочки становится тоньше. Какова будет мощность лампочки, если диаметр волоска спирали уменьшится на 10%.
  15. От трансформатора с напряжением 600 В нужно  передать потребителю мощность 9 кВт на некоторое расстояние. Каково должно быть сопротивление линии передач, чтобы потери мощности в ней не превышали 10%.
  16. Электрическая лампочка с вольфрамовой нитью потребляет мощность 50 Вт. Температура нити при горении лампочки 25000С. Какую мощность будет потреблять лампочка в первый момент после ее включения в сеть при температуре 200С? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама 4.5 10-3 1/град. Объясните, когда лампочка перегорает чаще: в момент включения или в процессе горения?
  17. Радиолокационная станция (РЛС) работает при напряжении 115 В, питаясь от генератора, который находится на расстоянии 30 метров. Определить мощность РЛС, если сечение медных проводов, которыми сделана подводка, 3,4 мм2, а падение напряжения на ней составляет 5% от напряжения на клеммах РЛС.
  18. Электропечь должна давать количество теплоты Q=0.1 МДж за время 10 мин. Какова должна быть длина нихромовой проволоки сечения S=0.5 мм2, если печь предназначается для сети с напряжением V=36 В? Удельное сопротивление нихрома ρ=1.2 мкОм м.

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 8

Рис. 9

Рис. 10

Рис. 11

Рис. 12

Рис. 13
 
  1. Найти величину тока в каждой ветви мостика Уитстона и сопротивление R4 (рис. 5). Сопротивления R1=28 Ом, R2=47 Ом, R3=230 Ом. Ток, идущий через гальванометр, равен нулю. Ток через источник 0.04 А. Сопротивлением источника тока пренебречь.
  2. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 6), если ЭДС источника тока , , внутреннее сопротивления r1=0.2 Ом, r2=0.5 Ом, сопротивления R1=0.8 Ом, R2=3 Ом.
  3. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 7), если ЭДС источника тока 74 В, 25 В, R1=50 Ом, R2=R3=8 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.
  4. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 8), если ЭДС источника тока 5.2 В, 4.8 В, R1=1.1 Ом, R2=0.5 Ом, R3=2.2 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.
  5. Найти величину тока через сопротивление R3, если R1 = 1,7 Ом, R2 = 2,75 Ом, R4 = 2,25 Ом, R5 = 3,3 Ом, ЭДС источников тока одинаковы и равны 1 В (рис. 9).
  6. В цепи (рис. 10) ЭДС источника тока 4,5 В, внутреннее сопротивление источника тока r = 0,5 Ом, R1 = 1,2 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 9 Ом. Найти величины токов в отдельных сопротивлениях.
  7. Найти величины токов (рис. 11) в сопротивлениях R1 и R2 и ЭДС источника тока, если R1 = 1,2 Ом, R2=1,5 Ом, R3 = 0,5 Ом, I3 = 0,9 А. Внутреннее сопротивление источника 0,2 Ом.
  8. Найти величину тока (рис. 12), проходящего через каждый источник ЭДС, если внутренние сопротивления их одинаковы и равны 0,2 Ом, 1,5 В, 1,3 В, 1,2 В, R=0,7 Ом.
  9. Найти величину тока (рис. 13), текущего через источник тока, если 4,5 В, внутреннее сопротивление источника 0,2 Ом, R1 = 2 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 3,5 Ом, R4 = 1,5 Ом
  10. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 14), если 7,5 В, 2,5 В, 9 В, R1 = 3,4 Ом, R2 = 4,7 Ом, R3 = 1,8 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.
  11. На рис изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Токи текут в разных направлениях. Расстояние АВ между проводниками 10 см, I1=20 A, I2=30 Ф. найти индукцию магнитного поля, вызванного токами I1 и I2 в точках M1, M2 и M3. Расстояния M1A=2 см , AM2=4 см, BM3=3 см.

  1. На рис изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Считать, что токи текут в одном направлении. Расстояние АВ между проводниками 10 см, I1=15 A, I2=40 Ф. найти индукцию магнитного поля, вызванного токами I1 и I2 в точках M1, M2 и M3. Расстояния M1A=2 см , AM2=4 см, BM3=3 см.
  2. На рис. изображены сечения трех прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Расстояние АВ=ВС=5 см, I1=I2=5A, I3=15 А. Найти точку на прямой АС, в которой индукция магнитного поля, вызванного токами I1, I2 и I3, равна нулю. Токи I1 и I2 текут в одном направлении, ток I3 в противоположном.

 

  1. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Найти индукцию магнитного поля в точках M1 и M2, если I1 =2 А и I2=3 А. Расстояния AM1=AM2=1см, BM1=CM2=2см

  1. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся в одной плоскости. Найти индукцию магнитного поля в точках M1 и M2, если I1=2 А и I2=3 А. Расстояния AM1=AM2=1 см, BM1=CM2=2 см.

 

  1. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены параллельно на расстоянии 10 см друг от друга. По проводникам текут токи I1=I2=5 А в противоположных направлениях. Найти значение и направление индукции магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 10 см от каждого проводника.
  2. Вычислить индукцию магнитного поля, создаваемого отрезком AB прямолинейного проводника с током, в точке С, расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка на расстоянии 5 см от него. По проводнику течет ток 20 А. Отрезок АВ проводника виден из точки С под углом 600.
  3. Ток 20 А идет по длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстоянии10 см.
  4. Найти индукцию магнитного поля на оси кругового контура на расстоянии 3 см от его плоскости. Радиус контура 4 см, сила тока в контуре 2 А.
  5. Индукция магнитного поля в центре кругового витка радиусом 11 см равна 80 мкТл. Найти индукцию магнитного поля на оси витка на расстоянии 10 см от его плоскости.
  6. α-частица влетает по нормали в область поперечного однородного магнитного поля с индукцией В=0.1 Тл. Размер области h=0.2 м. найти скорость частицы, если после прохождения магнитного поля она отклонилась на угол φ=300 от первоначального направления. Отношения заряда α-частицы к ее массе q/m=0.5 108 Кл/кг.
  7. Электрон движется по окружности радиуса R=10 мм в магнитном поле с индукцией В=0.02 Тл. Какова кинетическая энергия электрона? Заряд электрона e=1.6 10-19 Кл, масса электрона me=9.1 10-31 кг.
  8. Протон и электрон, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны Rp траектории протона больше радиуса кривизны Re траектории электрона?
  9. Найти кинетическую энергию W (в электрон-вольтах) протона, движущегося по дуге окружности радиусом R=60 см в магнитном поле с индукцией B=1 Тл.
  10. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью V=106 м/с. Индукция магнитного поля B=0.3 Тл. Радиус окружности R=4 см. Найти заряд q частицы, если известно, что ее энергия W=12 кэВ.
  11. α-частица, кинетическая энергия которой W=500 эВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению ее движения. Индукция магнитного поля B=0.1 Тл. Найти силу F, действующую на α-частицу, радиус R окружности? По которой движется частица и период обращения T.
  12. Найти отношения q/m для заряженной частицы, если она, влетая со скоростью V=106 м/c в однородное магнитное поле напряженностью H=200 кА/м, движется по дуге окружности радиусом R=8.3 см. направление скорости движения частицы перпендикулярно к направлению магнитного поля. Сравнить найденное значение со значением q/m для электрона, протона, α-частицы.
  13. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом 300 к направлению поля и движется по винтовой линии радиусом R=1.5 см. индукция магнитного поля B=13 мТл. Нати радиус и шаг винтовой траектории.
  14. Протон влетает в однородное магнитное поле под углом 300 к направлению поля и движется по винтовой линии радиусом R=1.5 см. Индукция магнитного поля В=0.1 Тл. Найти кинетическую энергию протона.
  15. Однозарядные ионы, массовые числа которых А1=20 и А2=22, разгоняются в электрическом поле при разности потенциалов U=4 103 В, затем влетают в однородное магнитное поле с индукцией В=0.25 Тл перпендикулярно силовым линиям и, описав полуокружность, вылетают двумя пучками. Определить расстояние между этими пучками. Заряд одновалентного иона е=1.6 10-19 Кл, атомная единица массы m0=1.66 10-27 кг.
  16. Колебательный контур имеет индуктивность 1,6 Гн, емкость 0,04 мкФ и максимальное напряжение на зажимах 200 В. Чему равна максимальная сила тока в контуре? Сопротивление в контуре ничтожно мало.
  17. Катушка (без сердечника) длиной 50 см и сечением 3 см2 имеет 1000 витков и соединена параллельно с конденсатором. Конденсатор состоит из двух пластин площадью 75 см2 каждая. Расстояние между пластинами 5 мм, диэлектрик — воздух. Определить период колебаний контура.
  18. Три одинаково заряженных конденсатора емкостью 5 мкФ каждый соединяют в батарею и подключают к катушке, активное сопротивление которой 20 Ом и индуктивность 0,02 Гн. Во сколько раз будут отличаться периоды затухающих колебаний, если конденсаторы один раз соединены параллельно, а второй — последовательно?
  19. Уравнение изменения величины тока в колебательном контуре со временем дается в виде . Индуктивность контура 1 Гн. Найти: 1) период колебаний, 2) емкость контура, 3) максимальную разность потенциалов на обкладках конденсатора, 4) максимальную энергию электрического поля.
  20. Заряженный конденсатор емкостью 0,5 мкФ подключили к катушке индуктивностью 5 мГн. Через какое время от момента подключения катушки энергия электрического поля конденсатора станет равной энергия магнитного поля катушки? Активным сопротивлением катушки пренебречь.
  21. Какое сопротивление может содержать колебательный контур, состоящий из катушки индуктивностью 10 мГн и конденсатора емкостью 4 мкФ, чтобы в нем могли еще возникнуть электромагнитные колебания?
  22. Определить частоту собственных колебаний колебательного контура, который состоит из конденсатора емкостью 2 мкФ и катушки длиной 0,2 м и радиусом 1 см, содержащей 500 витков, если относительная магнитная проницаемость среды, заполняющей катушку, равна 1, а сопротивлением катушки можно пренебречь.
  23. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 2 мкФ и катушки индуктивностью 0,1 Гн и сопротивлением 10 Ом. Определить логарифмический декремент затухания колебаний.
  24. Определить активное сопротивление колебательного контура, индуктивность которого 1 Гн, если через 0,1 с амплитудное значение разности потенциалов на обкладках конденсатора уменьшилось в 4 раза.
  25. Определить частоту собственных колебаний колебательного контура, содержащего конденсатор емкостью 0,5 мкФ, если максимальная разность потенциалов на его обкладках достигает 100 В, а максимальный ток в катушке равна 50 мА. Активным сопротивлением катушки пренебречь.
  26. В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,4 Тл в плоскости, перпендикулярной линиям магнитного поля, вращается стержень длиной 10 см. Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов на концах стержня при частоте вращения16 с-1.
  27. Рамка площадью 200 см2 равномерно вращается с частотой 10 с-1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля с магнитной индукцией 0,2 Тл. Каково среднее значение ЭДС индукции за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения?
  28. Определить разность потенциалов на концах оси железнодорожного вагона, имеющий длину 1,6 м, если на горизонтальном участке пути скорость поезда 45 км/ч, а вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли 2×10-5 Тл.
  29. С какой угловой скоростью надо вращать прямой проводник вокруг одного из его концов в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной к силовым линиям поля, чтобы в проводнике возникла ЭДС 0,3 В? Длина проводника 20 см. Магнитная индукция поля 0,2 Тл.
  30. Рамка площадью 1 дц2 из проволоки сопротивлением 0,45 Ом вращается с угловой скоростью 100 рад/с в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл. Ось вращения рамки лежит в ее плоскости и перпендикулярна к вектору магнитной индукции. Определить количество теплоты, которое выделяется в рамке за 103 оборотов. Самоиндукцией пренебречь.
  31. Плоский виток изолированного провода перегибают, придавая ему вид «восьмерки», а затем помещают в однородное магнитное поле перпендикулярно к силовым линиям. Длина витка 120 см. Петли «восьмерки» можно считать окружностями с отношением радиусов 1:2. Какой ток пройдет по проводу, если поле будет убывать с постоянной скоростью 10 Тл/с? Сопротивление витка 1 Ом.
  32. Магнитный поток через катушку, состоящую из 75 витков, равен 4,8 102 Вб. За сколько времени должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла средняя ЭДС индукции 0,75 В?
  33. Рамка, содержащая 10 витков площадью 5 см, присоединена к баллистическому гальванометру с внутренним сопротивлением 58 Ом и помещена между полюсами электромагнита так, что линии магнитной индукции перпендикулярны плоскости рамки. Определить магнитную индукцию поля, создаваемого электромагнитом, если при повороте рамки на 1800 в цепи гальванометра протекает заряд 30 мкКл. Сопротивление рамки 2 Ом.
  34. Проволочный виток радиусом 4 см, имеющий сопротивление 0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,04 Тл. Плоскость рамки составляет угол 300 с линиями индукции магнитного поля. Какое количество электричества протечет по витку, если магнитное поле исчезнет?
  35. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества 10 мкКл. Определить магнитный поток, пересеченный кольцом, если сопротивление цепи гальванометра равно 30 Ом.

 

Верх