Физика СЗТУ

admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

Задание на контрольную работу №1

Сделать заказ работы

 

101. Уравнение движения материальной точки вдоль оси х имеет вид
х = А + Bt + Ct , где A = 2 м; B = 1 м/с; C = - 0,5 м/с . Найти координату, скорость и ускорение точки в момент времени 2 с, а также среднюю скорость в промежуток времени от 1 с до 2 с.
102. Уравнение движения материальной точки вдоль оси х имеет вид х = А + Bt + Ct2 + Dt3 , где С = 0,15 м/с2; D = 0,01 м/с3.
а) . Определить, через сколько времени после начала движения ускорение точки будет равно 1,5 м/с ;
б) . Найти среднее ускорение за этот промежуток времени.
103. Прямолинейное движение двух материальных точек описывается уравнениями x1=A1t+B1t +Cjt и x2=A2t+B2t +C2t, где A1 =4 м/с; B1=8 м/с ; C1=-16 м/с ; A2=2 м/с; B2=-4 м/с ; C2=1 м/с . В какой момент времени ускорения этих точек будут одинаковыми? Найти скорости точек в этот момент времени.
104. Зависимость скорости тела от времени при прямолинейном движении дана уравнением v = 0,3 t2. Найти величину ускорения тела в момент времени 2 с и путь, пройденный телом за интервал времени от 0 до 2 с.
о
105. Тело вращается по окружности согласно уравнению (p=A+Bt+Ct,
л
где A=2 рад; B=1 рад/с; C=-0,5 рад/с . Найти полное ускорение точки, находящейся на расстоянии 1 м от оси вращения для момента времени 2 с, а также среднюю угловую скорость в промежутке времени от 1 до 2 с.
106. Колесо автомобиля, вращающегося с частотой 1200 оборотов в минуту, при торможении стало вращаться равнозамедленно и остановилось через 20 с. Найти угловое ускорение колеса и число оборотов с момента начала торможения до остановки.
107. По дуге окружности радиусом 10 м движется точка. В некоторый
л
момент времени нормальное ускорение точки равно 4,9 м/с . Вектор полного ускорения составляет в этот момент угол 600 с вектором нормального ускорения. Определить мгновенную скорость и тангенциальное ускорение точки в этот момент времени.
108. Колесо радиусом 0,3 м вращается согласно уравнению (p=5-2t+0,2t2. Найти нормальное, тангенциальное и полное ускорение точек на ободе колеса через 5 с после начала движения.
109. Прямолинейное движение материальной точки описывается уравнением: х = А + Bt + Ct , где A = 5 м; B = -8 м/с; C = 4 м/с . Считая массу равной 2 кг, определить импульс точки через 2 и 4 с после начала отсчета времени, а также силу, вызвавшую это изменение импульса.

110. Колесо, вращаясь равноускоренно, достигает угловой скорости 2^рад/с через 10 оборотов после начала вращения. Найти угловое ускорение колеса.
111. Автомобиль массой 1,5 т мчится по шоссе со скоростью 150 км/ч. Если отпустить педаль газа, то в течение 5 с его скорость снизится до 120 км/ч. Чему равна средняя сила сопротивления? Какую часть она составляет от веса автомобиля?
112. Найти удлинение буксирного троса, жесткость которого равна
л
100 кН/м, при буксировке автомобиля массой 2 т с ускорением 0,5 м/с . Трением пренебречь.
113. Из орудия вылетает снаряд массой 10 кг со скоростью 600 м/с. Определить среднюю силу давления пороховых газов, если снаряд движется внутри ствола орудия в течение 0,005 с.
114. Шарик массой 100 г упал с высоты 2,5 м на горизонтальную плиту, масса которой много больше массы шарика, и отскочил от нее вверх. Считая удар абсолютно упругим, определить импульс, полученный плитой.
115. Пуля, имеющая массу 10 г, подлетает к доске толщиной 4 см со скоростью 600 м/с и, пробив доску, вылетает со скоростью 300 м/с. Найти среднюю силу сопротивления доски.
116. На участке дороги, где для автотранспорта установлена предельная скорость 30 км/ч, водитель применил аварийное торможение. Инспектор ГАИ по следу колес обнаружил, что тормозной путь равен 12 м. Нарушил ли водитель правила движения, если коэффициент сопротивления  (сухой асфальт) равен 0,6?
117. Космический корабль массой 1000 т начинает подниматься верти-
п
кально вверх . Сила тяги его движения равна 2,9410 Н. Определить ускорение корабля.
Л
118. Какой массы состав может везти тепловоз с ускорением 0,1 м/с при коэффициенте сопротивления 0,005, если максимальная сила тяги равна 300 кН?
119. Автомобиль едет по горизонтальной дороге со скоростью 27 м/с. Насколько надо сбавить скорость его движения, если автомобилю предстоит сделать поворот по дуге радиусом 45 м? Коэффициент трения равен 0,5.
120. Трос выдерживает нагрузку 1680 Н. С каким наибольшим ускорением можно поднимать груз массой 100 кг, чтобы трос не разорвался?

121. Человек и тележка движутся навстречу друг другу. Масса тележки 32 кг, масса человека 64 кг. Скорость тележки 1,8 км/ч, скорость человека 5,4 км/ч. Человек прыгает на тележку. С какой скоростью и в каком направлении будет двигаться тележка с человеком ?
122. На вагонетку массой 800 кг, движущуюся по горизонтальному пути со скоростью 0,2 м/с, насыпали сверху 200 кг щебня. Насколько при этом изменилась скорость вагонетки?
123. С железнодорожной платформы, движущейся прямолинейно со скоростью 2,5 м/с, в направлении, противоположном ее движению, выстрелили из пушки. Масса платформы с пушкой 20 т, масса снаряда 20 кг, его начальная скорость 600 м/с. Определить скорость платформы после выстрела.
124. Мальчик стоит на абсолютно гладком льду и бросает мяч массой 0,5 кг. С какой скоростью после броска начнет скользить мальчик, если горизонтальная составляющая скорости мяча равна 5 м/с, а масса мальчика равна 20 кг?
125. Снаряд массой 20 кг, летящий горизонтально со скоростью 500 м/с, попадает в платформу с песком массой 10 т, движущуюся со скоростью 36 км/ч навстречу снаряду, и застревает в песке. Определить скорость, которую получит платформа от толчка.
126. Какую скорость приобретает ракета массой 0,6 кг, если продукты гол
рения массой 1,5-10" кг вылетают из ее сопла со скоростью 800 м/с?
127. От двухступенчатой ракеты массой 1 т при скорости 1710 м/с отделилась её вторая ступень массой 0,4 т. Скорость второй ступени при этом увеличилась до 1860 м/с. Определить, с какой скоростью стала двигаться первая ступени ракеты.
128. Вагон массой 3 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с, автоматически на ходу сцепляется с неподвижным вагоном массой 2 т. С какой скоростью движутся вагоны после сцепки?
129. При горизонтальном полете со скоростью 300 м/с снаряд массой 9 кг разорвался на две части. Большая часть массой 7 кг получила скорость 450 м/с в направлении полёта снаряда. Определить величину и направление скорости меньшей части снаряда.
130. Теннисный мяч, летящий со скоростью 10 м/с, отброшен ударом ракетки в противоположном направлении со скоростью 8 м/с. При этом его кинетическая энергия изменилась на 5 Дж. Найти изменение количества движения мяча.
131. В деревянный шар массой 5 кг, подвешенный на нити, попадает горизонтально летящая пуля массой 5 г и застревает в нём. Найти скорость пули, если шар с застрявшей в нем пулей поднялся на высоту 10 см.

132. Два шара массами 2 и 3 кг, движущиеся по одной прямой навстречу друг другу со скоростями 8 и 4 м/с, соответственно, неупруго сталкиваются и двигаются после удара совместно. Определить работу деформации шаров после удара.
133. Молотком массой 1 кг забивают в стену гвоздь массой 75 г. Определить КПД удара.
134. Из орудия массой 5 т вылетает снаряд массой 100 кг. Кинетическая энергия снаряда при вылете 7,5 '106 Дж. Какую кинетическую энергию получает орудие вследствие отдачи?
135. Тело массой 30 кг поднимают постоянной силой на высоту 10 м в течение 5 с. Определить работу этой силы.
136. На горизонтальном участке пути длиной 3 км скорость автомобиля увеличилась от 36 до 72 км/ч. Масса автомобиля 3 т, коэффициент трения 0,01. Чему равна работа, совершаемая двигателем автомобиля?
137. В пружинном ружье пружина сжата на 10 см. При взводе её сжали до 20 см. С какой скоростью вылетит из ружья стрела массой 30 г, если жесткость пружины 144 Н/м?
138. Две пружины жесткостью 3'10 и 5'10 Н/м соединены последовательно. Определить работу по растяжению обеих пружин, если вторая пружина растянута на 3 см.
139. Насколько растянулась пружина динамометра, если его указатель стоит на отметке 40 Н, а при растяжении была совершена работа 1,6 Дж?
140. Пружина жесткостью 10 Н/м сжата силой 2'10 Н. Определить работу внешней силы, дополнительно сжимающей эту пружину ещё на 1 см.
141. Диск массой 5 кг и радиусом 0,4 м вращается, делая 180 об/мин. Через 20 с после начала торможения диск останавливается. Найти момент сил торможения.
142. Якорь мотора вращается с частотой 1500 об/мин. Определить вращающий момент, если мотор развивает мощность 500 Вт.
143. Тонкий стержень длиной 50 см и массой 400 г вращается с угловым ускорением 3 рад/с2 вокруг оси, проходящей через его середину, перпендикулярно длине стержня. Определить вращающий момент.
144. К ободу диска массой 5 кг приложена постоянная касательная сила 2 Н. Какую кинетическую энергию будет иметь диск через 5 секунд после начала действия силы?
145. Вал массой 100 кг и радиусом 5 см вращается с частотой 8 об/с. К поверхности вала прижали колодку, под действием которой вал остановился через 10 с. Определить коэффициент трения. Момент инерции вала рассматривать как для материальной точки.

146. Фигурист вращается, делая 6 об/с. Как изменится момент инерции фигуриста, если он прижмет руки к груди, и при этом частота вращения станет равной 18 об/с?
147. Какую работу нужно совершить, чтобы заставить маховик массой 0,5 т и диаметром 1,5 м остановиться? Частота вращения маховика 12 об/с. Считать массу маховика равномерно распределенной по ободу.
148. Сплошной цилиндр массой 4 кг катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Линейная скорость оси цилиндра равна 1 м/с. Определить полную кинетическую энергию цилиндра.
149. С наклонной плоскости скатывается без скольжения диск. Высота наклонной плоскости 5 м. Найти скорость центра тяжести диска у основания наклонной плоскости, если его начальная скорость равна нулю.
150. Пуля массой 10 г летит со скоростью 800 м/с, вращаясь около продольной оси с частотой 3000 об/с. Считая пулю цилиндром диаметром 8 мм, определить полную кинетическую энергию.
151. За неделю из стакана испарилось 50 г воды. Сколько в среднем молекул вылетало с поверхности воды за 1 с?
152. Сколько молекул будет находиться в 1 см сосуда при температуре 10 0С, если сосуд откачан до разрежения, при котором давление в нем равно 1,33 10-9 Па?
153. Определить число молей и число молекул газа, содержащегося в колбе емкостью 10 л, если температура газа равна 17 0С, а давление
50 кПа.
154. До какой температуры нужно нагреть запаянный шар, содержащий 17,5 г воды, чтобы шар разорвался, если известно, что стенки шара выдерживают давление в 10 МПа, а объем шара равен 1 л?
155. Альпинист при каждом вдохе поглощает 5 г воздуха, находящегося при нормальных условиях. Найти объем воздуха, который должен вдыхать за то же время альпинист в горах, где давление равно 79,8 кПа, а температура -13 С. Молярная масса воздуха 29'10" кг/моль.
156. В дизеле в начале такта сжатия температура воздуха 400 С, а давление 78,4 кПа. Во время сжатия объем уменьшается в 15 раз, а давление возрастает до 3,5 МПа. Определить температуру воздуха в конце такта сжатия.
157. Из баллона со сжатым кислородом, находящимся при постоянной температуре, израсходовано столько кислорода, что его давление упало от 9,8 до 7,84 МПа. Какая часть первоначальной массы кислорода израсходована?
л
158. Плотность гелия при давлении 0,2 МПа равна 0,34 кг/м . Определить температуру газа.

л
159. В колбе емкостью 100 см содержится некоторый газ при температуре 300 К. На сколько понизится давление газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет 10 молекул ?
160. Какова внутренняя энергия гелия, заполняющего аэростат объемом
о
60 м при давлении 100 кПа ?
161. При уменьшении объема одноатомного газа в 3,6 раза его давление увеличилось на 20%. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия газа ?
162. Чему равна суммарная кинетическая энергия теплового движения молекул азота массой 20 г при температуре 10 0С? какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения и какая часть на долю вращательного движения?
163. 1 кг двухатомного газа находится под давлением 80 кПа и имеет
л
плотность 4 кг/м . Найти полную энергию теплового движения молекул в этих условиях.
164. Найти среднюю кинетическую энергию молекул одноатомного газа при давлении 20 кПа. Концентрация молекул этого газа при данном
25 3
давлении равна 3 10 м- .
165. Определить количество теплоты, выделяющееся при изотермическом сжатии 7 г азота при изменении давления от 0,1 МПа до 0,5 МПа. Температура азота 25 0С.
166. Во сколько раз увеличится объем 0,4 моля водорода при изотермическом расширении, если при этом газ получает количество теплоты 800 Дж? Температура водорода 27° С. Какую работу совершил газ при своем расширении?
167. Азот массой 12 г находится в закрытом сосуде объемом 2 л при температуре 10 0С. После нагревания давление в сосуде стало равным 1,33 МПа. Какое количество теплоты сообщено газу при нагревании?
168. В закрытом сосуде объемом 2 л находится азот, плотность которо-
л
го 1,4 кг/м . Какое количество теплоты надо сообщить азоту, чтобы нагреть его на 100 К? Насколько увеличится внутренняя энергия азота?
169. Водород массой 6,5 г, находящийся при температуре 27 0С, расширился вдвое при постоянном давлении за счет притока извне тепла. Найти работу расширения газа, изменение его внутренней энергии и количество теплоты, сообщенной газу.
170. Во сколько раз количество теплоты, которое идет на нагревание водорода при постоянном давлении, больше работы, совершаемой этим газом при расширении? Удельная теплоемкость водорода при постоянном давлении равна 14,6 кДж/(кгК).

171. При адиабатическом расширении азота массой 50 г совершена работа 3 кДж. Насколько уменьшилась внутренняя энергия и понизилась температура азота?
172. Вычислить теплоемкость при постоянном объеме газа, заключенного в сосуд емкостью 20 л при нормальных условиях. Газ одноатомный.
173. Вычислить удельные теплоемкости газа при постоянном давлении и при постоянном объеме, зная, что его молярная масса равна
л
44 10" кг/моль, а показатель адиабаты равен 1,33.
174. В ходе цикла Карно рабочее вещество получает от теплоотдатчика количество теплоты, равное 300 кДж. Температуры теплоотдатчика и теплоприемника равны соответственно 480 и 280 К. Определить термический КПД цикла и работу, совершаемую рабочим веществом за цикл.
175. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, термический КПД которого 40 %. Температура теплоприемника равна 0 0С. Найти температуру теплоотдатчика и работу изотермического сжатия, если в процессе изотермического расширения совершается работа 8 Дж.
176. Идеальная тепловая машина за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от теплоотдатчика в течение каждого цикла, совершает работу, равную 300 Дж. Определить термический КПД машины и температуру теплоотдатчика, если температура теплоприемника равна 280 К.
177. Тепловая машина работает по циклу Карно, термический КПД которого равен 25%. Каков будет холодильный коэффициент машины, если она будет совершать цикл в обратном направлении?
178. Холодильная машина работает по обратному циклу Карно, холодильный коэффициент которого равен 300%. Каков термический КПД тепловой машины, работающей по прямому циклу Карно?
179. Тепловую машину, работающую по циклу Карно, термический коэффициент которого равен 40%, используют как холодильную машину с теми же тепловыми резервуарами. Найти ее холодильный коэффициент. Какое количество теплоты отводится из камеры холодильной машины, если над рабочим веществом за цикл совершается работа 10 кДж?
180. Двухатомный газ совершает цикл Карно. Определить термический КПД цикла, если известно, что при адиабатическом сжатии каждого моля газа совершается работа 2 кДж. Температура теплоотдатчика равна 400 К.


варианта Номера задач
0 201 212 229 232 246 258 263 277
1 202 213 223 236 247 260 265 270
2 205 217 225 234 248 256 266 271
3 204 214 227 231 249 259 269 272
4 203 216 230 235 250 261 268 273
5 206 218 228 238 242 251 267 275
6 207 215 226 239 237 252 264 274
7 209 219 224 233 241 253 276 280
8 208 211 222 240 244 254 257 278
9 210 220 221 245 243 255 262 279

Задание на контрольную работу №2
201. Когда два одинаковых шарика, массы которых равны 400 мг, подвешенные на закрепленных в одной точке нитях равной длины, зарядили одноименными зарядами, эти шарики разошлись на расстояние 15 см друг от друга, причем нити образовали прямой угол. Найти заряд каждого шарика.
202. Две длинные прямые параллельные нити находятся на расстоянии 10 см друг от друга. На нитях равномерно распределены заряды с линейными плотностями 3 и - 4 нКл/см. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от первой нити на расстояние 6 см и от второй - на расстояние 8 см.
203. В вершинах квадрата со стороной 20 см расположены три положительных и один отрицательный заряд. Определить напряженность и потенциал электрического поля в центре квадрата, если величина каждого заряда 3 нКл.
204. Четыре одинаковых точечных заряда 40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Найти силу, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
205. Три одинаковых точечных заряда 4 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной 8 см. Найти силу, действующую на один из зарядов со стороны двух остальных.
206. Два одинаковых точечных заряда по 1 нКл находятся в воздухе на расстоянии 2 см друг от друга. Определить напряженность и потенциал электростатического поля в точке, удаленной на расстояние 3 см как от первого, так и от второго заряда.

207. Две бесконечные параллельные пластины равномерно заряжены с поверхностной плотностью заряда 0,3 и 0,7 мкКл/м2. Определить напряженность поля между пластинами и вне пластин. Найти разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними
4 см.
208. Решить предыдущую задачу при условии, что заряд второй пластины отрицательный.
209. Два точечных разноименных заряда величиной 4 и -4 нКл находятся на расстоянии 6 см друг от друга в воздухе. Найти напряженность и потенциал электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии 6 см от каждого заряда.
210. В центре металлической полой сферы, радиус которой 4 см, расположен точечный заряд 1 нКл. Отрицательный заряд величиной -4нКл равномерно распределен по поверхности сферы. Определить напряженность электрического поля в точках, удаленных от центра сферы на расстояниях 2 и 6 см.
211. Два положительных точечных заряда q и 4q закреплены на расстоянии 60 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы действующая на него сила равнялась нулю.
212. Электростатическое поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда 2 мкКл/м2. Определить работу сил поля по перемещению точечного заряда 3 нКл вдоль силовой линии на расстояние 5 см.
213. Какая работа совершается при перемещении точечного заряда 30 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 2 см от поверхности сферы радиусом 1 см, равномерно заряженной с поверхностной плотностью заряда 2 нКл/см2 ?
214. Протон влетел в однородное электрическое поле с напряженностью 300 В/см в направлении силовых линий со скоростью 100 км/c. Какой путь должен пройти протон, чтобы его скорость удвоилась?
215. Полый шар несет на себе равномерно распределенный заряд. Определить радиус шара, если потенциал в центре шара 200 В, а в точке, лежащей от его центра на расстоянии 50 см, потенциал 40 В.
216. Электрон вылетает из точки с потенциалом 600 В, имея скорость 3Мм/с, направленную вдоль силовой линии электростатического поля. Определить потенциал той точки поля, в которой электрон остановится.
217. Электрон, обладающий кинетической энергией 5 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля.

Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов 2 В?
218. Под действием сил электростатического поля равномерно заряженной бесконечной плоскости точечный заряд 1 нКл переместился вдоль силовой линии на расстояние 1 см. При этом совершена работа 5 мкДж. Определить поверхностную плотность заряда на плоскости.
219. В однородном электрическом поле с напряженностью 1 кВ/м переместили заряд - 25 нКл в направлении силовой линии на расстояние
2 см. Найти работу сил поля, изменение потенциальной энергии заряда и разность потенциалов между начальной и конечной точками.
220. Пылинка массой 0,01 мг, несущая на себе заряд 10 нКл, влетела в однородное электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов 150 В пылинка имела скорость 20 м/с. Какова была скорость пылинки до того, как она влетела в электрическое поле?
221. На два последовательно соединенных конденсатора электроемкостью 1 и 2 мкФ подано постоянное напряжение 30 В. Определить заряд на пластинах каждого конденсатора и разность потенциалов между их обкладками.
222. Какой максимальный заряд может накопить плоский воздушный конденсатор с площадью пластин 8,5 см2, если электрический пробой сухого воздуха наступает при напряженности электрического поля
3 МВ/м?
223. Плоский слюдяной конденсатор, заряженный до разности потенциалов 400 В, обладает энергией 5 мкДж. Площадь пластин составляет 100 см . Определить расстояние между пластинами, напряженность и объемную плотность энергии электрического поля конденсатора. Диэлектрическая проницаемость слюды 7.
224. Во время езды по шоссе с бетонным покрытием трение колес о шоссе вызвало появление на корпусе автомобиля электрического потенциала в 3 кВ. Чему равна средняя сила кратковременного разрядного тока, стекающего с корпуса при его заземлении, если время разряда 0,2 мкс, а электроемкость корпуса относительно земли 200 пФ?
225. В импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора электроемкостью 800 мкФ, заряженного до напряжения 300 В. Найти энергию вспышки и среднюю мощность, если продолжительность разряда 2,4 мс.
226. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора, электроемкостью 100 пФ каждый, соединены в батарею последовательно. Определить, насколько изменится емкость батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином. Диэлектрическая проницаемость парафина 2.

227. Какое количество теплоты выделится при разряде плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами равна 15 кВ, расстояние 1 мм, диэлектрик - слюда (диэлектрическая проницаемость слюды 7) и площадь каждой пластины 300 см2?
228. Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов 300 В. Площадь пластин 100 см , напряженность поля между пластинами 60 кВ/м. Определить поверхностную плотность заряда на пластинах, емкость и энергию конденсатора.
229. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора 2 кВ, а расстояние между ними 2 мм, заряд каждой пластины 1 нКл. Определить силу взаимного притяжения пластин и энергию конденсатора.
230. Определить силу взаимного притяжения пластин плоского конденсатора, если площадь каждой пластины 100 см , а объемная
л
плотность энергии электрического поля конденсатора 0,3 Дж/м .
231. ЭДС аккумулятора 12 В. Определить максимальную мощность, которая может выделиться во внешней цепи. Наибольшая сила тока, которую может дать этот источник, 12 А.
232. ЭДС аккумулятора 12 В. Определить максимальную мощность, которая может выделиться во внешней цепи, если при подключении реостата сопротивлением 1,8 Ом выделяется мощность 72 Вт.
233. При включении электромотора в сеть с напряжением 220 В он потребляет ток 5 А. Определить мощность, потребляемую мотором и его КПД, если сопротивление обмотки мотора равно 6 Ом.
234. ЭДС аккумулятора автомобиля 12 В. При силе тока 3 А его КПД 80%. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора.
235. Дуговая лампа мощностью 175 Вт рассчитана на напряжение 50 В. Ее надо включить в сеть с напряжением 120 В с помощью дополнительного сопротивления из никелиновой проволоки диаметром 0,4 мм. Найти длину проволоки.
236. К автомобильному аккумулятору подключены параллельно 2 фары мощностью по 60 Вт. Найти ток разряда аккумулятора, если напряжение на его клеммах 12 В.
237. Чему равно внутреннее сопротивление 12-вольтового автомобильного аккумулятора, если напряжение на его клеммах падает до 7,8 В при включении стартера, потребляющего ток силой 70 А?
л
238. В алюминиевом проводнике объемом 6 см при прохождении по нему постоянного тока за 5 мин выделилось количество теплоты, равное 130 Дж. Вычислить напряженность электрического поля в проводнике.
239. В медном проводнике длиной 2 м и площадью поперечного сечения 9,4 мм течет ток. При этом ежеминутно выделяется количество теплоты 20,4 Дж. Какова плотность тока в проводнике?

240. Электродвигатель трамвая работает при силе тока 108 А и напряжении 500 В. Какова скорость трамвая, если двигатель создает силу тяги 3,6 кН, а его КПД равен 70%.
241. Плотность тока в никелиновом проводнике длиной 4 м равна
л
1 А/мм . Определить разность потенциалов на концах проводника.
242. При каком внешнем сопротивлении потребляемая мощность будет максимальной, если два одинаковых источника с ЭДС 6 В и внутренним сопротивлением 1 Ом каждый соединены последовательно? Чему равна эта мощность?
243. Определить плотность тока, если за две секунды через проводник с площадью поперечного сечения 1,6 мм прошло 2'10 электронов.
244. К батарее аккумуляторов с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом присоединен проводник. При каком сопротивлении проводника мощность, выделяемая в нем, максимальна?
245. Электродвигатель работает 0,5 часа от сети с напряжением 200 В при силе тока 20 А. Сопротивление обмотки двигателя 0,5 Ом. Определить совершенную двигателем механическую работу и КПД электродвигателя.
246. По двум бесконечно длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга в воздухе текут в одном направлении токи силой 20 и 30 А. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на прямой, соединяющей оба провода, и находящейся на расстоянии 2 см от первого провода.
247. Решить предыдущую задачу при условии, что токи в проводниках текут в противоположных направлениях.
248. Два бесконечно длинных провода скрещены под прямым углом. Расстояние между проводами равно 10 см. По проводам текут одинаковые токи силой 10 А. Найти индукцию и напряженность магнитного поля в точке, находящейся на середине расстояния между проводами.
249. По двум тонким длинным параллельным проводам, расстояние между которыми 5 см, текут токи силой 6 и 4 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной на расстояние 3 см от первого провода и на расстояние 4 см от второго провода, если провода находятся в воздухе.
250. По двум одинаковым круговым виткам радиусом 7 см, плоскости которых взаимно перпендикулярны, а центры совпадают, текут одинаковые токи силой 3 А. Найти напряженность и индукцию магнитного поля в центре витков.
251. Два тонких длинных прямолинейных параллельных провода находятся в воздухе на расстоянии 10 см друг от друга. По проводам текут
токи силой 5 и 10 А. Найти индукцию и напряженность магнитного поля в точке, находящейся на середине расстояния между проводами, если токи текут: а) в одинаковом, б) противоположном направлениях.
252. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам, расстояние между которыми 20 см, текут в одном направлении токи силой 4 и 8 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от первого провода на расстояние 12 см и от второго - на расстояние 16 см.
253. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в центре длинного соленоида, если сопротивление его обмотки 120 Ом, а напряжение на ее концах 60 В. Соленоид содержит 1000 витков, а его длина 0,5 м.
254. По двум длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии 8 см в воздухе, текут в одном направлении одинаковые токи силой 6 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от каждого провода на расстояние 8 см.
255. Бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу. По проводу идет ток силой 5 А. Найти радиус витка, если напряженность магнитного поля в центре витка 41 А/м.
256. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти магнитный момент рамки и механический момент, действующий на рамку, если по витку течет ток силой 1 мА.
257. Определить напряженность однородного горизонтального магнитного поля, в котором в равновесии находится незакрепленный прямолинейный медный проводник с током силой 10 А. Диаметр проводника 4 мм. Плотность меди 8,8'10 кг/м .
258. Проводник, согнутый в виде квадрата со стороной 8 см, лежит на столе. По проводнику течет ток силой 0,5 А, величина которого поддерживается неизменной. Квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянули в линию. Определить совершенную при этом работу. Вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли
40 А/м.
259. По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной 10 см, течет ток силой 2 А, величина которого поддерживается неизменной. Плоскость квадрата составляет угол 300 с линиями однородного магнитного поля с индукцией 0,2 Тл. Вычислить работу, которую надо совершить, чтобы удалить проводник за пределы поля.
260. Какой вращающий момент действует на рамку с током силой
2 А при помещении её в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл, если рамка содержит 30 витков площадью 10 см , а плоскость рамки образует угол 60о с силовыми линиями поля ?
261. В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл равномерно движется прямой проводник длиной 1 м, по которому течет ток силой 2 А. Скорость проводника 15 см/с и направлена перпендикулярно силовым линиям поля. Найти работу перемещения проводника за время
5 с и мощность, затраченную на это перемещение.
262. Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле с индукцией 20 мТл. Проводник, масса единицы длины которого 0,01 кг/м, расположен горизонтально, причем его направление перпендикулярно силовым линиям поля. Какой силы ток должен идти через проводник, чтобы он висел, не падая?
263. Электрон с кинетической энергией 50 эВ движется параллельно прямолинейному длинному проводу на расстоянии 3 мм от него. Какая сила будет действовать на электрон, если по нему пропустить ток силой 5А?
264. Заряженная частица, обладающая скоростью 2 Мм/с, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,52 Тл. Найти отношение заряда частицы к ее массе, если частица описала в поле дугу окружности радиусом 4 см.
265. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл перпендикулярно линиям индукции. Вычислить радиус окружности, по которой начал двигаться протон.
266. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности радиусом 4 см со скоростью 1 Мм/с. Индукция магнитного поля 0,3 Тл. Найти заряд частицы, если её кинетическая энергия 12 кэВ.
267. Протон и а-частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно его силовым линиям. Определить отношение скоростей этих частиц, если радиус кривизны траектории а-частицы в 4 раза больше радиуса кривизны траектории протона.
268. Протон, обладающий импульсом 3,2 '10-21 кг м/c, влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно силовым линиям и движется по окружности радиусом 10 см. Найти индукцию магнитного поля.
269. Протон движется в однородном магнитном поле с напряженностью 100 кА/м по окружности радиусом 2 см. Найти кинетическую энергию протона.
270. Катушка из 100 витков площадью 15 см вращается в однородном магнитном поле с частотой 5 оборотов в секунду. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и силовым линиям поля.

Определить индукцию магнитного поля, если максимальное значение ЭДС индукции, возникающей в катушке, равно 0,25 В.
271. Проволочный виток диаметром 5 см и сопротивлением 0,02 Ом находится в однородном магнитном поле индукцией 0,3 Тл. Плоскость витка составляет угол 30о с линиями индукции. Какой заряд протечет по витку при выключении поля?
272. Определить разность потенциалов, возникающую на концах вертикальной автомобильной антенны длиной 1,2 м при движении автомобиля с востока на запад в магнитном поле Земли со скоростью 72 км/ч. Горизонтальная составляющая напряженности земного магнитного поля 16 А/м.
273. Проволочный виток диаметром 5 см и сопротивлением 0,04 Ом вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0,6 Тл, причем ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна вектору индукции. Определить заряд, который протекает по рамке при изменении угла между нормалью к плоскости рамки и линиями индукции: а) от 0 до 450; б) от 45 до 900.
274. Индукция магнитного поля между полюсами двухполюсного генератора 0,8 Тл. Ротор имеет 100 витков площадью 400 см . Определить частоту вращения ротора, если максимальное значение ЭДС индукции 200 B ?
275. На концах крыльев самолета размахом 20 м, летящего со скоростью 720 км/ч, возникает разность потенциалов 0,2 В. Определить вертикальную составляющую напряженности магнитного поля Земли.
276. Соленоид длиной 30 см и площадью поперечного сечения 10 см содержит 600 витков. Найти индуктивность соленоида с сердечником из немагнитного материала ( ц = 1 ). Определить среднее значение ЭДС самоиндукции, возникающей при выключении тока в катушке, если сила тока уменьшается от 0,8 А до нуля за время 150 мкс.
277. При движении железнодорожного вагона на концах его оси, длина которой 1,6 м, возникает разность потенциалов 12 мВ. Определить скорость поезда, если вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли 40 А/м.
278. Соленоид содержит 1500 витков. По обмотке соленоида течет ток силой 2 А. Вычислить энергию магнитного поля соленоида, если магнитный поток через его поперечное сечение равен 0,5 мВб.
279. По обмотке соленоида с числом витков 1500 и площадью поперечного сечения 10 см2 течет ток, создающий поле с индукцией 20 мТл. Найти среднее значение ЭДС самоиндукции, возникающей в соленоиде, если сила тока уменьшается до нуля за время 1 мс.
280. Со стороны однородного магнитного поля, объемная плотность
л
энергии которого 0,4 Дж/м , на проводник, расположенный
перпендикулярно силовым линиям поля, действует сила Ампера величиной 0,6 мН. Определить силу тока в проводнике, если длина проводника 0,2 м.

Задание на контрольную работу №3
301. Груз массой 200 г подвешен к пружине с коэффициентом упругости 1 Н/м. Найти длину математического маятника, имеющего такой же период колебаний, как данный пружинный маятник.
302. Маятник совершает гармонические колебания по закону: х = A cos (т t + р). Через какой промежуток времени при первом колебании он отклонится от положения равновесия на расстояние, равное 1/2 амплитуды, если период колебания 4 с, начальная фаза л/2.
303. Точка совершает гармонические колебания, уравнение которых иеет вид: х = 5 sin (2t) (длина - в сантиметрах, время - в секундах). В момент, когда на точку действовала возвращающая сила 5мН, точка обладала потенциальной энергией 0,1 мДж. Найти этот момент времени и соответствующую ему фазу колебания.
304. Точка совершает гармонические колебания, уравнение которых имеет вид x=Acos (2nvt+n/2) . Величина v=10. Найти момент времени, когда скорость точки равна нулю. Найти ускорение точки в этот момент времени и соответствующую ему фазу колебания.
305. Волна распространяется в упругой среде со скоростью 100 м/с. Наименьшее расстояние между точками среды, фазы колебаний которых противоположны, равно 1 м. Определить частоту колебаний.
306. Маятник старинных часов, который можно считать математическим маятником, отклоняется за 1 с на 10 см. Период колебаний 2 с. Определить длину маятника и его максимальную скорость.
307. Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях: х = sin М , у = 4 sin (nt + л). Найти траекторию движения точки, построить ее с соблюдением масштаба.
308. Определить скорость распространения волн в упругой среде, если разность фаз колебаний двух точек, отстоящих друг от друга на Дх= 15 см, равна л/2. Частота колебаний 25 Гц.
309. Два одинаково направленных гармонических колебания с одинаковой частотой и одинаковыми амплитудами складываются в одно колебание с той же амплитудой. Найти разность фаз складываемых колебаний.
310. Волна распространяется по прямой со скоростью 20 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстояниях 12 и 15 м от источника волн, колеблются с разностью фаз 0,75л. Определить длину волны и период колебаний.

311. Два одинаково направленных гармонических колебания с одинаковой частотой и амплитудами 3 и 4см складываются в одно колебание с той же амплитудой 5 см. Найти разность фаз складываемых колебаний.
312. Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях: x=2cos(nt/4) и y=2sin (nt/4). Найти траекторию движения точки, построить ее с соблюдением масштаба.
313. Две точки находятся на прямой, вдоль которой распространяется волна со скоростью 50 м/c. Период колебаний 0,5 с, расстояние между точками 50 см. Найти разность фаз колебаний в этих точках.
314. Катушка индуктивностью 3 ' 10"5 Гн присоединена к плоскому конденсатору. Площадь пластин конденсатора 100 см , расстояние между пластинами 0,1 мм. Найти величину диэлектрической проницаемости вещества диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами, исходя из условия, что контур настроен на длину электромагнитной волны, равной 750 метрам.
315. Катушка индуктивности длиной 50 см и площадью поперечного сечения 75 см , имеющая 1000 витков, соединена параллельно с воздушным конденсатором. Площадь пластин конденсатора равна 75 см2, расстояние между пластинами 5 мм. Определить период электромагнитных колебаний в контуре.
316. Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Определить частоту электромагнитных колебаний в контуре, если известно, что максимальная сила тока в катушке индуктивности 1,2 A, максимальная разность потенциалов на пластинах конденсатора 1200 B, а полная энергия контура 1.1 мДж.
317. Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора емкостью 1 мкФ, имеет частоту колебаний 5 МГц. Найти максимальную силу тока в катушке индуктивности, если полная энергия контура 0,5 мкДж.
318. Колебательный контур радиоприемника состоит из катушки индуктивности 1 мГн и переменного конденсатора, емкость которого может изменяться в пределах от 9 до 90 пФ. В каком диапазоне электромагнитных волн может вести прием радиостанций этот приемник?
319. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности 0.333 ' 10" Гн и воздушного конденсатора с площадью пластин 100 см и расстоянием между ними, равным 0,1 мм. Найти длину волны, на которую настроен этот колебательный контур.

320. Колебательный контур радиоприемника состоит из катушки индуктивности 10 мГн и двух параллельно соединенных конденсаторов. Емкость одного постоянна и равна 10 пФ, а емкость второго может изменяться в пределах от 0 до 30 пФ. В каком диапазоне электромагнитных волн может вести прием радиостанций этот приемник?
321. Чему равно расстояние до самолета, если посланный наземным радиолокатором сигнал после отражения от самолета возвратился к радиолокатору спустя 2-10"4 с?
322. Радиосигнал, посланный на Луну, отразился и был принят на Земле через 2,5 с после посылки. Такой же сигнал, посланный на Венеру, был принят через 2,5 мин. Определить расстояние от Земли до Луны и от Земли до Венеры во время локации.
323. В однородной изотропной немагнитной среде с диэлектрической проницаемостью, равной 3, распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны 10 В/м. Найти амплитуду напряженности магнитного поля и фазовую скорость волны.
324. Плоская электромагнитная волна распространяется в вакууме. Амплитуда напряженности электрического поля волны 50 мВ/м. Найти амплитуду напряженности магнитного поля и среднее за период колебаний значение плотности потока энергии.
325. Плоская электромагнитная волна распространяется в немагнитном диэлектрике, относительная диэлектрическая проницаемость которого равна 2. Найти плотность электромагнитного поля в среде, если среднее за период значение вектора Умова-Пойнтинга равно 3'10-4 Вт/м2.
326. Радиостанция с рабочей частотой 1 Мгц излучает сферические волны. Чему равна амплитуда электрической и магнитной компонент электромагнитного поля радиостанции на расстоянии 5 км, если на расстоянии 1 км среднее за период значение вектора Умова-Пойнтинга равно 2,5'10-4 Вт/м2. Найти также волновое число и написать уравнения волн.
327. Радиостанция FM диапазона 101,4 МГц излучает сферические волны. Чему равна амплитуда электрической и магнитной компонент электромагнитного поля радиостанции на расстоянии 1 км, если мощность передатчика равна 30 КВт.
328. Чему равна амплитуда электрической и магнитной компонент электромагнитного поля электрической лампочки мощностью 100 Вт на расстоянии 1 м. Распределение интенсивности излучения считать сферическим.

329. Лазерный луч падает по нормали из воздуха на слой стекла. Какова амплитуда напряженности магнитной компоненты луча в стекле,
л
если в воздухе она равна 10" А/м? Отражением от стекла пренебречь.
330. Луч лазера имеет толщину 1,5 мм. Оценить амплитудные значения напряженности электрической и магнитной компонент луча, если его мощность 5 мВт.
331. Каков показатель преломления просветляющего покрытия объектива, если толщина покрытия равна 0,16 мкм, а объектив рассчитан на длину волны света 0,4 мкм.
332. Для уменьшения потерь света при отражении от стекла на поверхность объектива (показатель преломления равен 1,7) нанесена тонкая прозрачная пленка (показатель преломления равен 1,3). При какой наименьшей ее толщине произойдет максимальное ослабление отраженного света, длина волна которого 0,56 мкм приходится на среднюю часть видимого спектра? Считать, что лучи падают нормально к поверхности объектива.
333. В воздухе, находится тонкая пленка из вещества с показателем преломления, равным 1,4. Толщина пленки 0,25 мкм. На пленку падает нормально монохроматический свет, при этом отраженные лучи максимально ослаблены в результате интерференции. Какова длина волны этого света?
334. Какой цвет будет иметь просветляющее покрытие очков в отраженном свете, если: толщина покрытия 0,17 мкм, а показатель преломления 1,3 (показатель преломления линз 1,7).
335. Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 0,4 мм. Определить радиус кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,5 мкм.
336. На стеклянную пластинку нанесен слой прозрачного вещества с показателем преломления 1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны 640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину должен иметь слой, чтобы отраженные лучи были максимально ослаблены в результате интерференции?
337. Между стеклянной пластиной и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны 0,5 мкм равен 0,8 мм. Радиус кривизны линзы равен 0,64 м.
338. Входное окно фотоприемника покрыто тонкой пленкой,
материал которой имеет показатель преломления 1,25. Толщина пленки равна 0,10 мкм. На какой наибольшей длине волны достигается макс. просветление входного окна фотоприемника?
339. На мыльную пленку (показатель преломления равен 1,33) падает монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм (желтый свет) под углом 45°. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый свет? При какой наименьшей толщине пленки она будет казаться темной? Что будет с окраской пленки, если менять угол падения?
340. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны 590 нм. Свет падает по нормали к поверхности пластины. Между линзой и пластинкой находится жидкость с показателем преломления 1,33. Определить толщину зазора в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.
341. Дифракционная решетка имеет такой период, что максимум первого порядка для длины волны 0,7 мкм соответствует углу 30о. Какова длина волны света, который в спектре второго порядка имеет максимум под углом 45о?
342. На грань кристалла кальцита падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние между атомными плоскостями кристалла 0,3 нм. Под каким углом к атомной плоскости будет наблюдаться дифракционный максимум второго порядка, если длина волны рентгеновского излучения равна 0,15 нм?
343. Какую разность длин волн может разрешить дифракционная решетка длиной 2 см и периодом 5 мкм в области красных лучей (длина волны 0,7 мкм) в спектре второго порядка? Сколько дифракционных максимумов можно наблюдать с помощью этой решетки в случае падения на решетку монохроматического света с длиной волны 0,7 мкм?
344. Определить расстояние между атомными плоскостями кристалла, если дифракционный максимум второго порядка рентгеновского излучения с длиной волны 175 пм наблюдается под углом 45° к атомной плоскости.
345. На дифракционную решетку, содержащую 600 штрихов на 1 мм, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана 1,2 м. Границы видимого спектра составляют 0,4.. .0,78 мкм.
346. Расстояние между атомными плоскостями кристалла кальцита равно 0,3 нм. Определить, при какой длине волны рентгеновского
излучения второй дифракционный максимум будет наблюдаться при отражении лучей под углом 30° к поверхности кристалла.
347. В каком порядке спектра будут разрешены дифракционной решеткой две линии с длинами волн 450 и 450,1 нм. Решетка имеет период 20 мкм и длину 5 см.
348. Какой максимальный период должна иметь дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две линии с длинами волн, равными 600 и 600,1 нм. Длина решетки 1 см.
349. Определить расстояние между атомными плоскостями в кристалле каменной соли, если дифракционный максимум первого порядка наблюдается при падении рентгеновских лучей с длиной волны 0,147 нм под углом 15°12' к поверхности кристалла.
350. На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается красная граница (длина волны 0,78 мкм) спектра третьего порядка?
351. Согласно теории Бора радиус первой орбиты электрона в атоме водорода 53 пм. Определить частоту и период обращения электрона для этой орбиты.
352. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в видимой области спектра излучения атома водорода.
353. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для атома водорода.
354. Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с длиной волны 0,1215 мкм. Определить радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода.
355. В однозарядном ионе лития (Li+) электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить энергию кванта и длину волны излучения, испущенного ионом.
356. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для иона гелия (Не+) .
357. Электрон в атоме водорода движется по первой орбите (радиус орбиты = 53 пм). Найти скорость электрона и длину волны де Бройля и сравнить ее с диаметром атома водорода. Нужно ли учитывать волновые свойства электрона при изучении движения электрона в атоме водорода?
358. Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на основной.

359. Вычислить по теории Бора период вращения электрона в атоме водорода, находящегося на втором энергетическом уровне
360. Электрон в атоме водорода находится на втором энергетическом уровне. Определить ( в электрон-вольтах ) полную энергию электрона.
361. Температура абсолютно черного тела равна 2 кК. Определить длину волны, на которую приходится максимум энергии излучения, и энергетическую светимость тела.
362. Определить температуру и энергетическую светимость абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны, равную 600 нм.
363. Из смотрового окошечка печи излучается поток, равный 4 кДж/мин. Определить температуру печи, если площадь окошечка равна 8 см2.
364. Поток излучения абсолютно черного тела равен 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны, равную 0,8 мкм. Определить площадь излучающей поверхности.
365. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (780 нм) на фиолетовую (390 нм)?
366. Средняя энергетическая светимость поверхности Земли равна
Л
0,54 Дж/(см -мин). Какова должна быть температура поверхности Земли, если условно считать, что она излучает, как серое тело, с коэффициентом черноты, равным 0,25?
367. Муфельная печь, потребляющая мощность, равную 1 кВт, имеет отверстие площадью 100 см . Определить долю мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура её внутренней поверхности равна 1 кК.
368. Вычислить энергию, излучаемую за время, равное 1 мин, с
площади в 1см2 абсолютно черного тела, температура которого
составляет 1000 К.
369. Длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения абсолютно черного тела, равна 0,6 мкм. Определить температуру тела и энергетическую светимость.
370. Абсолютно черное тело имеет температуру 500 К. Какова будет температура тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в 5 раз?
371. Определить, какая доля радиоактивного изотопа 225 Ас распадается в течение 6 суток.
372. Активность некоторого изотопа за 10 суток уменьшилась на 20 %. Определить период полураспада этого изотопа.

373. Определить массу изотопа , имеющего активность, равную 37 ГБк.
374. Найти среднюю продолжительность жизни атома
радиоактивного изотопа кобальта 60C о.
375.  Счетчик а-частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при первом измерении регистрировал 1400 частиц в минуту, а через 4 часа только 400 частиц. Определить период полураспада изотопа.
376. Во сколько раз уменьшится активность изотопа Ц Р через 20 суток?
377. На сколько процентов уменьшится активность изотопа 2jMg за 7 минут?
378. Определить число ядер, распадающихся в течение времени: 1) ti = 1 мин; 2) t2 = 5 сут, - в радиоактивном изотопе фосфора ЦР массой, равной 1 мг.
379. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада изотопа.
380. Найти период полураспада радиоактивного изотопа, если его активность за 10 суток уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной.
 

admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

ГОТОВЫЕ КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ СЗТУ

Задание на контрольную работу № 5

501. Абсолютно черное тело имеет температуру 500 К. Какова будет температура тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в  5 раз? Исходя из формулы Планка, изобразить графически начальный и конечный спектры излучения.
502. Температура абсолютно черного тела равна 2000 К. Определить длину волны, на которую приходится максимум спектра энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости для этой длины волны.
503. Определить температуру и энергетическую светимость абсолютно черного тела, если максимум энергии спектра излучения приходится на длину волны 600 нм.
504. Из смотрового окошечка печи излучается поток 4 кДж/мин. Определить температуру печи, если площадь окошечка равна 8 см2.
505. Поток излучения абсолютно черного тела равен 10 кВт, а максимум спектра излучения приходится на длину волны 0,8 мкм. Опреде-лить площадь излучающей поверхности.
506. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно чер-ного тела, если максимум видимого спектра излучения переместится с красной границы спектра (780 нм) на фиолетовую (390 нм)?
507. Вычислить энергию (кВт ч), излучаемую за сутки с площади 0,5 м2 нагревателя, температура которого 70  . Считать, что нагреватель излучает как серое тело с коэффициентом поглощения 0,3.
508. Печь, потребляющая мощность 1 кВт, имеет отверстие площадью 100 см2. Определить долю мощности, рассеиваемую стенками печи, если тем-пература ее внутренней поверхности равна 1000 К.
509. При остывании абсолютно черного тела максимум его спектра излучения сместился на 500 нм. На сколько градусов остыло тело? Начальная температура тела 2000 К.
510. Определить мощность, необходимую для накаливания вольфрамовой нити электролампы длиной 10 см и диаметром нити 1 мм до температуры 3000 К. Потерями тепла на теплопроводность и конвекцию пре-небречь.
511. Красная граница фотоэффекта для цинка составляет 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию (в электроно – вольтах) фотоэлектронов и задерживающую разность потенциалов, если на цинк падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 200 нм.
512. На поверхность калия падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию (в электроно – вольтах) фотоэлектронов и задерживающую разность потен-циалов.
513. Фотон с энергией 10 эВ выбивает электроны из серебряной пластины. Определить импульс, полученный пластиной, если принять, что направления импульсов фотона и фотоэлектрона перпендикулярны поверхности пластины.
514. На фотоэлемент с катодом из лития падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, прекращающее фототок.
515. Какова должна быть длина волны излучения, падающего на платиновую пластину, если максимальная скорость фотоэлектронов равна 3 Мм/с?
516. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,25 мкм, направленное на металлическую пластину, вызывает фототок, который прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов 0,96 В. Определить работу выхода электрона из металла.
517. На поверхность металла падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта равна 0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?
518. На поверхность лития падает рентгеновское излучение с длиной волны 1 нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов. Можно ли пренебречь работой выхода электрона?
519. Какова красная граница фотоэффекта для меди, натрия, золота и цезия. (табл. 6 приложение).
520. Красная граница фотоэффекта для вольфрама равна 275 нм. Определить задерживающую разность потенциалов для электронов, вы-рываемых из вольфрама светом с длиной волны 180 нм.
521. Определить радиус, частоту и скорость обращения электрона для первой орбиты по теории Бора, а также энергию ионизации для атома гелия.
522. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в видимой области спектра излучения атома водорода.
523. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для атома водорода.
524. Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с длиной волны 0,1215 мкм. Определить радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода.
525. В водородоподобном ионе лития  электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить энергию кванта и длину волны излучения, испущенного ионом.
526. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для однозарядного иона гелия.
527. Электрон в атоме водорода движется по первой орбите. Найти скорость электрона и длину волны де Бройля. Сравнить длину волны де Бройля с периметром орбиты. Нужно ли учитывать волновые свойства электрона при изучении движения электрона в атоме водорода?
528. Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на основной уровень.
529. Вычислить по теории Бора период вращения электрона в атоме водорода, находящегося на втором энергетическом уровне.
530. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить в электрон-вольтах  полную энергию электрона.
531. Определить неопределенность координаты электрона, дви-жущегося в атоме водорода со скоростью 2,0106 м/с, если относительная неопределенность скорости  равна 0,1. Сравнить полученную неопределенность с диаметром атома водорода, вычисленным по теории Бора для основного состояния, и указать, применимо ли понятие траектории в данном случае.
532. Электрон с кинетической энергией 10 эВ находится в метал-лической пылинке диаметром 1 мкм. Оценить (в процентах) относительную  неопределенность скорости электрона.
533. Если допустить, что неопределенность координаты движущейся частицы равна дебройлевской длине волны, то какова будет относительная неопределенность импульса этой частицы?
534. Используя соотношение неопределенностей, оценить низший энергетический уровень электрона в атоме водорода. Принять диаметр  атома равным 0,1 нм.
535. Определить длину волны де Бройля для протона, движущегося со средней квадратичной скоростью при Т = 300 К.
536.  -частица движется в однородном магнитном поле с индукцией 5 мТл по окружности радиусом 0,8 м. Определить длину волны де Бройля  -частицы.
537. Длина волны де Бройля протона равна 2 нм. Какую ускоряющую разность потенциалов прошел протон?
538. Найти длину волны де Бройля электрона, имеющего кинетическую энергию 0,2 МэВ.
539. Кинетическая энергия нейтрона равна 2 МэВ. Определить длину волны де Бройля нейтрона.
540. Кинетическая энергия  протона равна его энергии покоя. Оп-ределить длину волны де Бройля для такого протона.
541. Как изменится удельное сопротивление арсенид-галлиевого образца при нагреве его от комнатной температуры до 400 К?
542. Определить ширину запрещенной зоны полупроводниковой пластины, если при нагревании от 0 до 10 градусов Цельсия её удельное сопротивление уменьшилось в 2,28 раз. Из какого материала изготовлена пластина?
543. Перпендикулярно  однородному магнитному полю, индукция которого равна 0,1 Тл, помещена тонкая пластинка из примесного кремния. Ширина пластинки соответствует 4 см. Определить плотность тока, при которой холловская разность потенциалов достигнет значения 0,5 В. Постоянную Холла для кремния принять равной 0,3 м3/Кл.
544. Удельное сопротивление кремния р-типа равно 10–2 Омм. Опреде-лить концентрацию дырок и их подвижность. Принять  постоянную Холла равной 410–4 м3/Кл.
545. Тонкая пластинка из кремния шириной 2 см расположена перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля с индукцией 0,5 Тл. При плотности тока 2 мкА/мм2, направленного вдоль пластины, холловская разность потенциалов оказалась равной 2,8 В. Определить концентрацию носителей тока. Сравнить с табличными данными.
546. Концентрация носителей тока в чистом кремнии равна 5.1010 см–3 Определить сопротивление кремниевого стержня длиной 2 см и сечением          1 мм2. Сравнить с табличными данными.
547. Вычислить постоянную Холла для кремния, если его удельное со-противление равно 6,2.102 Ом.м.
548. Кристалл из чистого германия, ширина запрещенной зоны которого равна 0,72 эВ, нагревают от температуры 0   до температуры 15  . Во сколько раз возрастает его удельная проводимость?
549. При нагревании кристалла из чистого кремния от температуры 0   до температуры 10   его удельная проводимость возрастает в 2,28 раза. По этим данным определить ширину запрещенной зоны кристалла кремния.
550. Найти удельное сопротивление чистого германиевого образца при температуре 100  , если при 20   оно составляет величину 0,5 Ом.м.
551. Вычислите дефект массы и энергию связи ядра кислорода  .
552. Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы разделить ядро атома углерода на три одинаковые частицы?
553. Найти дефект массы и энергию связи трития  . Какой процент от энергии покоя ядра составляет его энергия связи?
554. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы разбить ядро  кальция   на отдельные протоны и нейтроны?
555. Найти энергию связи и удельную энергию  связи алюминия  .
556. Найти энергию связи   и  . Какое из этих ядер более устойчи-во?
557. Вычислить энергию, необходимую для разделения ядра   на нейтроны и протоны.
558. Определить энергию, которая может выделиться при образовании из протонов и нейтронов, содержащихся в грамме гелия  .
559. Найдите минимальную энергию и частоту гамма-кванта, спо-собного разбить ядро дейтерия  на протон и нейтрон.
560. Определить дефект массы и энергию связи ядра  . Какая энергия связи приходится на один нуклон?
561. Определить, какая доля радиоактивного изотопа   распа-дается в течение 6 суток.
562. Активность некоторого изотопа за 10 суток уменьшилась на 20 %. Определить период полураспада этого изотопа.
563. Определить массу изотопа   имеющего активность, равную 37 ГБк.
564. Найти среднюю продолжительность жизни атома радиоактивного изотопа кобальта  .
565. Счетчик  -частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при первом измерении регистрировал 1400 частиц в минуту, а через 4 часа только 400 частиц. Определить период полураспада изотопа.
566. Во сколько раз уменьшится активность изотопа    через 20 суток?
567. На сколько процентов уменьшится активность изотопа   за 7 минут?
568. Определить число ядер, распадающихся в течение времени: 1) t1 = 1 мин; 2) t2 = 5 суток, – в радиоактивном изотопе фосфора  массой, равной 1 мг.
569. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую се-кунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада изотопа.
570. Найти период полураспада радиоактивного изотопа, если его активность за 10 суток  уменьшилась на 24% по сравнению с первона-чальной.
571. Мощность двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя. Считать, что при каждом  акте деления ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.
572. Найти электрическую мощность атомной электростанции, расходующей 0,1 кг урана-235 в сутки, если КПД станции равен 16%. Считать энергию, выделяющуюся при одном акте деления ядра урана-235, равной 200 МэВ.
573. Определить массовый расход урана-235 в ядерном реакторе атомной электростанции. Тепловая мощность электростанции равна 10 МВт, КПД электростанции составляет 20%. Считать, что при каждом акте деления ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.
574. Найти убыль массы ТВЭЛ-ов (стержней, содержащих ядерное горючее) атомной электростанции мощностью 150 МВт, в течение года. КПД электростанции составляет 20%.
575. Определить КПД двигателя атомного судна мощностью 20 МВт, если месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя составляет 2,23 кг урана-235. Считать, что при каждом  акте деления ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.
576. Найти тепловую мощность атомного реактора, расходующего 0,1 кг урана-235 в сутки. Считать энергию, выделяющуюся при одном акте деления ядра урана-235, равной 200 МэВ.
577. Определить суточный расход ядерного горючего при работе двигателя атомного судна мощностью 25 МВт, если его КПД составляет 28%. Считать, что при каждом акте деления ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.
578. Найти электрическую мощность атомной электростанции при условии убыли массы ТВЭЛ-ов (стержней, содержащих ядерное горючее) 1 грамм в сутки. КПД станции равен 16%.
579. Определить КПД двигателя атомного судна мощностью 20 МВт, если суточный расход ядерного горючего при работе этого двигателя составляет 75 г урана-235. Считать, что при каждом  акте деления ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.
580. Мощность двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя. Считать, что при каждом  акте деления ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.

admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

7.3. Задания на контрольную работу № 6
601. Вычислить период идентичности вдоль направления [021] в решетке AgBr, если плотность кристалла равна 3,87 г/см . Решетка гранецентрированная кубическая.
602. Кристаллическая плоскость проходит через узлы [[110]], [[201]], [[321]] решетки. Написать индексы Миллера для этой плоскости.
603. Система плоскостей в примитивной кубической решетке задается индексами Миллера (312). Найти наименьшие отрезки, отсекаемые плоскостью на осях координат.
604. Написать индексы Миллера для двух плоскостей, содержащих узлы с индексами: а) [[113]], [[112]], [[101]] и б) [[211]], [[010]], [[111]]. Найти отрезки, отсекаемые этими плоскостями на осях координат.
605. Система плоскостей примитивной кубической решетки задана индексами (142). Определить расстояние между соседними плоскостями, если параметр решетки равен 0,3 нм.

606. Определить параметр примитивной кубической решетки, если межплоскостное расстояние для системы плоскостей, заданных индексами Миллера (323), при рентгеноструктурном анализе оказалось равным 0,17 нм.
607. Три системы плоскостей в примитивной кубической решетке заданы индексами Миллера: а) (111); б) (011); в) (010). Определить отношения межплоскостных расстояний: d111 : d011 : d010.
608. Барий имеет объемноцентрированную кубическую решетку. Плот-
з кг -з кг
ность кристалла бария равна 3,5 • 10 —-, а молярная масса 137 • 10  .
м моль
Определить параметр решетки.
609. Золото имеет гранецентрированную кубическую решетку. Плотность
3 3 3 кг
золота принять равной 19,3 • 10 кг/м , а молярную массу 197 • 10  . Оп-
моль
ределить параметр решетки и расстояние между ближайшими соседними атомами.
610. Определить число элементарных ячеек в единице объема кристалла
меди. Решетка гранецентрированная кубическая. Плотность меди равна
3 кг -3 кг
8,9 • 10 —-, а молярная масса 64 • 10  .
м 3 моль
611. Молибден имеет объемноцентрированную кубическую решетку. Вычислить плотность молибдена и расстояние между ближайшими соседними
-3 кг
атомами. Параметр решетки равен 0,315 нм, а молярная масса - 96 • 10  .
моль
612. Найти плотность кристалла неона, если известно, что решетка гранецентрированная кубическая. Постоянная решетки равна 0,451 нм, а молярная
масса 20,2 • 10-3 .
моль
613.  Определить молярную массу кристалла, если известно, что расстояние между ближайшими соседними атомами равно 0,304 нм. Решетка объемно-
3 кг
центрированная кубическая. Плотность кристалла 0,534 • 10 —-.
м3

614. Пользуясь классической теорией, вычислить удельные теплоемкости кристаллов каменной соли и флюорита (KCl и CaF2). Относительные атомные массы: A (K) = 39; A(Cl) = 35; A(Ca) = 40; A(F) = 19.
615. Вычислить по классической теории теплоемкость кристалла NaCl
з з кг
объемом 100 см . Плотность кристалла 2,2 • 10 —-.
м3
616.Определить изменение внутренней энергии кристалла корунда (Al2O3) при нагревании от 30 oC до 150 oC. Масса кристалла 30 г. Молярная 3 кг 3 кг
масса Al: 27 • 10  , кислорода: 16 • 10  . Условие T >0D считать
моль моль
выполненным.
617. Вычислить частоту Дебая в кристалле золота. Для золота температура Дебая равна 180 К.
618. Медный образец массой 50 г находится при температуре 10 К. Определить количество теплоты, необходимое для его нагревания до температуры 15 К. Температуру Дебая для меди принять равной 300 К. Условие
-3 кг
T<<0D считать выполненным. Молярная масса меди 64 • 10  .
моль
619. Вычислить по теории Дебая теплоемкость цинка массой 80г при температуре 12 К. Температура Дебая для цинка 308 К. Молярная масса цинка -
6510-3 .
моль
620. При нагревании серебра массой 10 г от температуры 10 К до температуры 20 К было затрачено количество теплоты 0,71 Дж. Определить температуру Дебая серебра. Условие T<<0D считать выполненным.
621. Используя теорию Дебая, вычислить удельную теплоемкость железа при температуре 15 К. Принять температуру Дебая для железа равной 467 К.
. Условие T<<0D считать выполненным.
моль
622. Вычислить частоту Дебая для серебра, если при температуре 20 К молярная теплоемкость равна 1,7 Дж/(моль • К).

623. Вода при температуре 0 oC покрыта слоем льда толщиной 20 см. Температура воздуха равна -10 oC. Определить количество теплоты, переданной водой за время 1 час через поверхность льда площадью 10 см2. Теплопроводность льда 2,2 Вт/(м • К).
624. Вычислить длину волны фононов в вольфраме, соответствующую частоте ю = 0,1юд, если для вольфрама плотность 19,3 •lO кг/м , молярная масса 184 •lO кг/моль.
625. Вычислить среднюю длину свободного пробега фононов в кварце (SiO2), если теплопроводность кварца 13 Вт/(м • К), молярная теплоемкость 44 Дж/(моль • К) и усредненная скорость звука 5 км/с. Плотность кварца 2,65 • 103 кг/м3.
626. Температура Дебая для меди равна 309 К. Определить длину волны фононов, соответствующих частоте v = 0,1 vD и усредненную скорость звука в
з кг _з кг
меди. Плотность меди 8,93 • 10  , молярная масса 64 • 10  .
моль моль
627. Длина волны фонона, соответствующего частоте ю = 0,01 юд, равна 52 нм. Пренебрегая дисперсией звуковых волн, определить температуру Дебая &D, если усредненная скорость звука в кристалле равна 4,8 км/c.
628. Определить число свободных электронов, которое приходится на один атом Na при при температуре 0 К. Энергия Ферми равна 3,12 эВ, плотность кристалла 970 кг/м .
629. Вычислить среднюю кинетическую энергию электронов в металле, если энергия Ферми равна 7 эВ.
630. Определить максимальную скорость электронов в металле при температуре 0 К, если энергия Ферми равна 5 эВ.
631. Определить среднюю дрейфовую скорость носителей тока в образце из натрия, если плотность тока, протекающего по образцу, равна 2 А/мм , плотность кристалла натрия 970 кг/м3, а молярная масса 23 г/моль.

632. Собственный полупроводник при температуре 300 К имеет сопротивление 5 • 105 Ом. Если его нагреть до температуры 400 К, то его сопротивление уменьшится до 2,5 • 105 Ом. Найти ширину запрещенной зоны.
633.  Кремниевый образец нагревают от температуры 0 оС до 10 оС. Во сколько раз возрастет его удельная проводимость? Ширину запрещенной зоны принять равной 1,12 эВ.
634. Образец собственного полупроводника германия при температуре 27 оС обладает удельным сопротивлением 0,47 Ом • м. Определить удельную проводимость германия при температуре 127 оС. Ширину запрещенной зоны принять равной 0,66 эВ.
635. Во сколько раз изменится сопротивление германиевого образца, если его охладить от комнатной температуры 20 оС до температуры жидкого азота (77 К). Ширину запрещенной зоны считать равной 0,72 эВ.
636. Для приборов на основе германия предельная рабочая температура (температура, при которой собственная концентрация носителей тока становится сравнимой с примесной) равна 75 оС. Определить предельную рабочую температуру для приборов на основе кремния. Ширина запрещенной зоны германия равна 0,72 эВ, а кремния 1,1 эВ.
637. В чистом германии при температуре 300 К ширина запрещенной зоны равна 0,72 эВ. На сколько надо повысить температуру полупроводника, чтобы концентрация электронов в зоне проводимости увеличилась в два раза?
638. При температуре 300 К концентрация электронов в зоне проводимости равна 1,5 • 1016 м-3. Определить положение энергии Ферми относительно дна зоны проводимости и ширину запрещенной зоны при температуре 0 К. Плотность состояний в зоне проводимости принять равной 2,5 • 10 м .
639. При температуре 300 К удельная электропроводность кремния равна 4,3 • 10-4 Ом 1 • м_1, подвижность электронов 0,135 м2/(В • с), а подвижность дырок 0,048 м/(В • с). Определить концентрацию собственных носителей. Какая часть полного тока обусловлена электронами?

640. Определить подвижность носителей тока в кремниевом образце тол-
18 3
щиной 10 мкм, имеющем концентрацию электронов 10 м" , если при подаче на
4 2
образец напряжения 5В через него протекает ток плотностью 2 • 10 А/м .
641. При температуре 300 К концентрация ионизированных примесей
22 3
10 м" . Найти положение уровня Ферми, приняв плотность состояний у дна
25 3
зоны проводимости равной 2,5 • 10 м" .
642. В образец кремния вводится примесь n-типа с концентрацией
23 3
5,0 • 10 м" . После этого концентрация неосновных носителей в нем при температуре 300 К составляет 2,42 • 10 м" . Определить концентрацию собственных носителей щ в кремнии при температуре 300 К в предположении, что все примеси ионизированы.
643. Считается, что полупроводниковый материал пригоден для использования в приборе, если при рабочих температурах концентрация собственных носителей п. < 1,1 • 1020 м-3. Определить максимальную рабочую температуру
приборов на основе арсенида галлия (GaAs), у которого ширина запрещенной зоны равна 1,43 эВ, плотность состояний у дна зоны проводимости 4,7 • 10 м" , а у потолка валентной зоны 7,0 • 10 м" . При этом можно считать, что величины ширины запрещенной зоны и плотностей состояний не зависят от температуры.
644. В слиток германия одновременно введены сурьма с концентрацией
20 -3 20 -3
8,7 • 10 м" и галлий с концентрацией 3,68 • 10 м" . Найти удельную проводимость слитка при условии, что все примесные атомы ионизированы, а подвижность электронов 0,36 м /(В • с); сурьма является донором, а галлий - акцептором.
645. Образец германия, имеющий при температуре 300 К собственную удельную проводимость 4,3 • 10-4 Ом 1 • м_1, легирован донорной примесью с концентрацией 1,0 • 10 м . Найти концентрацию дырок. Определить, какая часть тока обусловлена дырками. Подвижности электронов и дырок при темпе-
ратуре 300 К принять соответственно равными 0,135 м /(В • с) и 0,048 м2/(В • с).
646. В чистом германии концентрация собственных носителей при температуре 300 К равна 2,25 • 10 м" . Подвижности электронов и дырок при этой температуре соответственно равны 0,4 м /(В • с) и 0,2 м /(В • с). Определить проводимость чистого германия и германия с концентрацией акцепторов
4,5 • 1021 м-3.
647. Определить коэффициент амбиполярной диффузии в кремнии при
11 -3
температуре 300 К, если концентрация электронов в Si равна 10 см , а подвижность электронов и дырок соответственно равна 1500 см /(В • с) и 500 см /(В • с). Собственная концентрация носителей 10 см- .
648. Определить коэффициент амбиполярной диффузии в полупроводнике, если известно, что на расстоянии 0,7 мм от его освещенной поверхности концентрация неравновесных носителей тока спадает в два раза, а время их жизни равно 500 мкс.
649. Коэффициент амбиполярной диффузии в полупроводнике равен 25 см /с, а время жизни неравновесных носителей тока 200 мкс. Определить концентрацию неравновесных носителей тока на расстоянии 0,5 мм от освещенной поверхности полупроводника, если их концентрация на поверхности 10 см .
650. Подвижность дырок в собственном полупроводнике при температуре 300 К равна 600 см2/(В • с ). Определить подвижность электронов, если коэффициент амбиполярной диффузии равен 30,5 см /с.
651. Определить время жизни неравновесных носителей тока в собственном кремнии при температуре -20 oC, если диффузионная длина равна 2 мм. Подвижности электронов и дырок соответственно равны 1500 см /(В • с), 500 cм2/(В • с).
652. Образец германия n-типа имеет удельное сопротивление 0,015 Ом • м и значение постоянной Холла 5,4 • 10- м /Кл. Определить концен
трацию основных носителей и их подвижность. Дырочной проводимостью пренебречь.
653. Удельная проводимость антимонида индия р-типа 2 • 103 Ом 1 • м 1, а подвижность дырок в нем 0,4 м /(B • с). Определить постоянную Холла и концентрацию дырок. Электронной проводимостью пренебречь.
654. Подвижности электронов и дырок в кремнии соответственно равны 0,15 м /(B • с) и 0,05 м /(B • с). Вычислить постоянную Холла для кремния, если его удельное сопротивление 620 Ом • м . Кремний рассматривать как собственный полупроводник.
655. Полупроводник в виде тонкой пластины шириной 1 см и длиной 10 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости пластины. К концам пластины приложено постоянное напряжение 300 В. Определить холловскую разность потенциалов на гранях пластины, если постоянная Холла равна 0,1 м /Кл, а удельное сопротивление - 0,5 Ом • м .
656. Удельное сопротивление кремния с примесями равно 0,01 Ом • м. Определить концентрацию дырок и их подвижность. Принять, что полупроводник обладает только дырочной проводимостью, а постоянная Холла равна 4 • 10-4 м3/Кл.
657. р-п-переход находится под обратным напряжением 0,1 В при Т = 300 К. Его сопротивление 692 Ом. Каково сопротивление перехода при прямом напряжении той же величины?
658. Сопротивление p-n-перехода при Т = 300 К, находящегося под прямым напряжением 0,1 В, равно 10 Ом. Определить сопротивление перехода при обратном напряжении.
659. Прямое напряжение, приложенное к p-n-переходу, равно 0,2 В. Вычислить отношение сил тока через переход при температурах 273 К и 300 К. Ширина запрещенной зоны равна 1эВ.
660. Определить, во сколько раз возрастет сила тока насыщения через p-n-переход для кремниевого прибора, если его температура в процессе работы
возрастет от 20 оС до 120 оС. Ширину запрещенной зоны для кремния принять равной 1,1 эВ.
661. Определить величину прямого напряжения, при котором ток через p-n-переход равен предельному значению обратного тока (выпрямление отсутствует). Температуру принять равной 20 oC.