Готовые решения задач по физике (100 решений часть 11)

1. Какова масса стальной детали, нагретой предварительно до 500 0С, если при опускании ее в сосуд, содержащий 18,6 л воды при 13 0С, последняя нагрелась до 35 0С? Испарением воды пренебречь. Получить решение задачи

2. Трамвайный вагон массой 12,5 т, имеющий скорость 28,8 км/ч, тормозит и останавливается. Насколько нагревается его 8 чугунных тормозных колодок, если масса каждой колодки 9,0 кг и на их нагревание затрачивается 60% кинетической энергии вагона? Получить решение задачи

3. КПД плавильной печи 20%. Какое количество угля марки А-II нужно сжечь, чтобы нагреть 3,0 т серого чугуна от 100С до температуры плавления? Получить решение задачи

4. Кусок металла, подвешенный к динамометру, опущен сначала в воду, затем - в керосин. В первом случае динамометр показал 2,0 кН, а во втором – 2,5 кН. Найти плотность металла, если плотность керосина равна 0,8•103 кг/м3 Получить решение задачи

5. Теплоход переходит из моря в реку. Для того, чтобы его осадка не изменилась, с него сняли 90 т груза. Найти массу теплохода с грузом до перехода в реку. Плотность морской воды равна 1,03•103 кг/м3 Получить решение задачи

6. Внутреннюю полость толстостенного стального баллона наполовину заполнили водой при комнатной температуре. После этого баллон герметически закупорили и нагрели до температуры T=650 К. Определить давление р водяного пара в баллоне при этой температуре. Получить решение задачи

7. Давление р кислорода равно 7 МПа, его плотность ρ=100 кг/м3. Найти температуру Т кислорода. Получить решение задачи

8. Критические давление и температура неона равны 27,3⋅105 Па и 44,5 К. Считая газ реальным, определите, по этим данным, постоянные Ван-дер-Ваальса и оцените диаметр молекул неона. Получить решение задачи

9. Пылинки, взвешенные в воздухе, имеют массу m=10-18 г. Во сколько раз уменьшится их концентрация n при увеличении высоты на h =10 м? Температура воздуха Т=300 К. Получить решение задачи

10. Одинаковые частицы массой m=10-12 г каждая распреде¬лены в однородном гравитационном поле напряженностью G=0,2 мкН/кг. Определить отношение n1/n2 концентраций частиц, находящихся на эквипотенциальных уровнях, отстоящих друг от друга на z= 10 м. Температура Т во всех слоях считается одинако¬вой и равной 290 К. Получить решение задачи

11. Масса m каждой из пылинок, взвешенных в воздухе, рав¬на 1 аг. Отношение концентрации n1 пылинок на высоте h1=1м к концентрации n0 их на высоте h0=0 равно 0,787. Температура воз¬духа Т=300 К. Найти по этим данным значение постоянной Авогадро NA,.Получить решение задачи

12. Определить силу F, действующую на частицу, находящую¬ся во внешнем однородном поле силы тяжести, если отношение n1/n2 концентраций частиц на двух уровнях, отстоящих друг от друга на z=1 м, равно e. Температуру Т считать везде одинаковой и равной 300 К. Получить решение задачи

13. На сколько уменьшится атмосферное давление р=100 кПа при подъеме наблюдателя над поверхностью Земли на высоту h=100 м? Считать, что температура Т воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой. Получить решение задачи

14. Бесконечно длинная тонкостенная металлическая трубка радиусом R=2 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд (σ=1 нКл/м2). Определить напряженность Е поля в точках, отстоящих от оси трубки на расстояниях r1=l см, r2=3 см. Построить график зависимости Е(r). Получить решение задачи

15. Большая плоская, пластина толщиной d=1 см несет заряд, равномерно распределенный: по объему с объемной плотностью ρ=100 нКл/м3. Найти напряженность E электрического поля: вблизи центральной части пластины вне ее, на малом расстоянии от поверхности. Получить решение задачи

16. Плоская квадратная пластина со стороной длиной а, равной 10 см, находится на некотором расстоянии от бесконечной равномерно заряженной (σ=1 мкКл/м2) плоскости.. Плоскость пластины составляет угол β=30° с линиями поля. Найти поток Ψ электрического смещения через эту пластину. Получить решение задачи

17. В вершинах квадрата АВСД со стороной 25 см находятся заряды: qA = qB = +100•10-6 Кл, qC = qД = 100•10-6 Кл. Вычислить напряженность и потенциал электростатического поля в центре квадрата. Получить решение задачи

18. Используя теорему Остроградского-Гаусса, определите напряженность электрического поля внутри и вне равномерно заряженной бесконечной пластины толщиной d и объемной плотностью заряда ρ. Постройте график зависимости напряженности поля от расстояния до центральной плоскости пластины. Получить решение задачи

19. На расстоянии r1=4 см от бесконечно длинной заряженной нити находится точечный заряд 2•10-6 Кл. Под действием поля заряд перемещается по силовой линии в точку находящуюся на расстоянии r2=2 см от нити. При этом совершается работа 0,5 Дж. Найти линейную плотность заряда нити. Получить решение задачи

20. Определить силу тока, проходящего между электродами установки для франклинизации пациента за 10 мин процедуры, соответствующую заряду 1,6∙10-2 Кл. Получить решение задачи

21. Элемент, с ЭДС равной 1,1 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом, замкнут на внешнее сопротивление R = 9 Ом. Найти ток в цепи, падение потенциала во внешней цепи и падение потенциала внутри элемента. С каким КПД работает элемент? Получить решение задачи

22. От батареи с ЭДС равной 500 В требуется передать энергию на расстояние L=2,5 км. Потребляемая мощность в сети P=10 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных проводов d =1,5 мм. Получить решение задачи

23. Сколько витков никелевой проволоки диаметром 0,1 мм надо навить на фарфоровый цилиндр диаметра 2 см, чтобы устроить кипятильник, с помощью которого за 10 мин закипит 200 г воды с начальной температурой 10 0С. Считать, что 60% электрической энергии идёт на нагревание воды, теплоёмкость воды 4,2•103Дж/кг•К, удельное сопротивление никеля 0,42•10-6 Ом•м, напряжение в сети 120 В. Получить решение задачи

24. Сплошной цилиндр радиусом R = 4 см и высотой H=15 см несет равномерно распределенный по объему заряд (ρ = 0,1 мкКл/м3). Цилиндр вращается с частотой n=10с-1 относительно оси, совпадающей с его геомет¬рической осью. Найти магнитный момент Pm цилиндра, обусловленный его вращением. Получить решение задачи

25. Протон прошел некоторую ускоряющую раз¬ность потенциалов U и влетел в скрещенные под прямым углом однородные поля: магнитное (В = 5 мТл) и электри¬ческое (E=20кВ/м). Определить разность потенциа¬лов U, если протон в скрещенных полях движется прямо¬линейно. Получить решение задачи

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

27. Цепь состоит из катушки индуктивностью L= 0.1 Гн и источ¬ника тока. Источник тока можно отключать, не разрывая цепь. Вре¬мя, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первона¬чального значения, равно t=0,07 с. Определить сопротивление ка¬тушки. Получить решение задачи

28. Прямой проводящий стержень длиной L=40 см водится в однородном магнитном поле (В = 0,1 Тл). Концы стержня замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи R = 0,5 Ом. Какая мощность P потребуется для равномерного перемещения стержня перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью υ=10м/с? Получить решение задачи

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

30. Определить количество вещества ν и число N молекул кислорода массой m=0,5 кг. Получить решение задачи

31. Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества ν=0,2 моль; 2) массой m=1 г? Получить решение задачи

32. Найти молярную массу М и массу mм одной молекулы поваренной соли. Получить решение задачи

33. Определить массу mм одной молекулы углекис¬лого газа. Получить решение задачи

34. Определить количество вещества ν водорода, заполняющего сосуд объемом V=3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n = 2∙1018 м-3.Получить решение задачи

35. Определить относительную молекулярную мас¬су Mr 1) воды; 2) углекислого газа; 3) поваренной соли. Получить решение задачи

36. В баллоне находится газ при температуре Т1 = 400 К. До какой температуры T2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза. Получить решение задачи

37. В баллоне вместимостью V=15л находится аргон под давлением P1 = 600кПа и при температуре Т1 = 300 К. Когда из баллона было взято некоторое коли¬чество газа, давление в баллоне понизилось до P2 = 400кПа, а температура установилась T2=260К. Определить массу Δm аргона, взятого из баллона. Получить решение задачи

38. Определить относительную молекулярную мас¬су Mr газа, если при температуре Т=154 К и давлении P=2,8МПа он имеет плотность ρ = 6,1 кг/м3.Получить решение задачи

39. Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию <ε> молекулы этого газа при температуре T= 300 К, если количество вещества ν этого газа равно 0,5 моль. Получить решение задачи

40. Молярная внутренняя энергия Um некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию <εвр> вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать иде¬альным. Получить решение задачи

41. Определить среднюю кинетическую энергию <εкин> одной молекулы водяного пара при температуре Т = 500 К. Получить решение задачи

42. Водород находится при температуре T=300К. Найти среднюю кинетическую энергию <εвр> вращатель¬ного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию Eк всех молекул этого газа; коли¬чество водорода ν = 0,5 моль. Получить решение задачи

43. В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки равна 6∙10-10г. Газ находится при температуре T=400 К. Определить средние квадратичные скорости <υкв>, а также средние кинетические энергии <εкин> поступательного движения молекулы азота и пылинки. Получить решение задачи

44. Какое количество кислорода выпустили из баллона V = 10 л, если при этом показания манометра на баллоне изменились от 14,0 до 7,0 ат, а температура снизилась от t1 = 270C до t2 = 70C? Получить решение задачи

45. В баллоне объемом V=10л находится гелий под давлением p1=1 МПа при температуре T1 =300К. После того как из баллона был израсходован гелий массой m=10г, температура в баллоне понизилась до T2 =290К. Определить давление p2 гелия, оставшегося в баллоне. Получить решение задачи

46. Найти молярную массу M смеси кислорода массой m1 = 25г и азота m2 = 75г. Получить решение задачи

47. Найти молярную массу смеси Mсм воздуха, считая, что он состоит по массе из одной части кислорода и трех частей азота (m1 : m2=1:3). Получить решение задачи

48. Определить: 1) число N молекул воды, занимающей при температуре t = 40C объем V =1 мм3; 2) массу m молекулы воды; 3) диаметр d молекулы воды, считая, что молекулы имеют форму шариков, соприкасающихся друг с другом. Получить решение задачи

49. Установить, сколько киломолей и молекул водорода содержится в баллоне объемом 50 м3 под давлением 767 мм рт.ст., при температуре 180С . Какова плотность и удельный объем газа? Получить решение задачи

50. Найти среднюю кинетическую энергию <εвр> вращательного движения одной молекулы кислорода при температуре T = 286К, а также кинетическую энергию Wвр вращательного движения всех молекул этого газа, если его масса m = 4 г. Получить решение задачи

51. Вычислить удельные теплоемкости неона и водорода при постоянных объеме Сv и давлении Cp принимая эти газы за идеальные. Получить решение задачи

52. Вычислить удельные теплоемкости СV и СP смеси неона и водорода. Массовые доли газов соответственно равны ω1=0,8 и ω2=0,2. Значения удельных теплоемкостей газов для неона Cv1=623 Дж/(кг∙К), CP1=1,04 кДж/(кг∙К), для водорода CV2=10,4 кДж/(кг∙К), CP2=14,54 кДж/(кг∙К) Получить решение задачи

53. Определить количество теплоты Q, поглощаемой водородом массой m = 0,2 кг при нагревании его от температуры t1 = 00C до температуры t2 =1000С при постоянном давлении. Найти также изменение внутренней энергии газа U и совершаемую им работу A. Получить решение задачи

54. Кислород занимает объем V1 =1м3 и находится под давлением p1=200 кПа. Газ нагрели сначала при постоянном давлении до объема V2 = 3 м3, а затем при постоянном объеме до давления p2=500 кПа. Построить график процесса и найти: 1) изменение ΔU внутренней энергии газа; 2) совершенную работу A; 3) количество теплоты Q, переданное газу. Получить решение задачи

55. В цилиндре под поршнем находится водород массой m = 0,02 кг при температуре T1 =300 К. Водород начал расширятся адиабатически, увеличив свой объем в пять раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в пять раз. Найти температуру T2 в конце адиабатического расширения и работу A, совершенную газом. Изобразить процесс графически. Получить решение задачи

56. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν=1моль, находится под давлением p1 =250 кПа и занимает объем V1 = 10 л. Сначала газ изохорически нагревают до температуры T2 = 400 К. Далее, изотермически расширяя, доводят его до первоначального давления. После этого путем изобарического сжатия возвращают газ в первоначальное состояние. Определить термический к.п.д. η цикла. Получить решение задачи

57. Нагреватель тепловой машины, работающей по обратимому циклу Карно, имеет температуру t1 = 2000C. Определить температуру T2 охладителя, если при получении от нагревателя количества теплоты Q1 = 1 Дж машина совершает работу A = 0,4 Дж? Потери на трение и теплоотдачу не учитывать. Получить решение задачи

58. Тепловая машина работает по обратимому циклу Карно. Температура нагревателя T1 =500 К. Определить термический к.п.д. η цикла и температуру T2 охладителя тепловой машины, если за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, машина совершает работу A =350 Дж. Получить решение задачи

59. Кислород, массой m = 200 г, нагревают от t1= 270C до t2 =1270C . Найти изменение энтропии, если известно, что начальное и конечное давления одинаковы и близки к атмосферному. Получить решение задачи

60. Определить изменение ΔS энтропии при изотермическом расширении кислорода массой m =10 г от объема V1=25 л до объема V2 = 100 л. Получить решение задачи

61. Средняя длина свободного пробега l молекулы углекислого газа при нормальных условиях равна 40 нм. Определить среднюю арифметическую скорость υ молекулы и число Z соударений, которые испытывает молекула в 1 с. Получить решение задачи

62. Вычислить коэффициенты внутреннего трения η и диффузии Д кислорода, находящегося при нормальных условиях. Получить решение задачи

63. Два тонкостенных коаксиальных цилиндра длиной l =10 см могут свободно вращаться вокруг их общей оси Z. Радиус R большого цилиндра равен 5 см. Между цилиндрами имеется зазор размером d =2 мм. Оба цилиндра находятся в воздухе при нормальных условиях. Внутренний цилиндр приводят во вращение с постоянной частотой n1= 20 с-1. Внешний цилиндр заторможен. Определить, через какой промежуток времени с момента освобождения внешнего цилиндра он приобретет частоту вращения n2 = 1 с-1. При расчетах изменением относительной скорости цилиндров пренебречь. Масса внешнего цилиндра равна 100г. Получить решение задачи

64. Медная пластинка толщиной l1=6 мм и железная пластинка толщиной l2=4 мм сложены так, как показано на рис. Определите коэффициент теплопроводности однородной пластинки толщиной l =10 мм, проводящей теплоту так же, как две данные λ1= λCu =390 Дж/(м∙с∙К), λ2= λFe=62 Дж/(м∙с∙К). Получить решение задачи

65. Найти добавочное давление P внутри мыльного пузыря диаметром d =10 см. Какую работу A нужно совершить, чтобы выдуть этот пузырь? Получить решение задачи

66. Определить изменение свободной энергии ΔE поверхности мыльного пузыря при изотермическом увеличении его объёма от V1 = 10 cм3 до V2 = 2V1.Получить решение задачи

67. В сосуд с ртутью опущен открытый капилляр. Разность уравнений ртути в сосуде и капилляре h = 37 мм. Принимая плотность ртути ρ=13,6г/см3, а её поверхностное натяжение σ = 0,5 Н/м, определить радиус кривизны R ртутного мениска в капилляре. Получить решение задачи

68. Водомер представляет собой горизонтальную трубу переменного сечения, в которую впаяны две вертикальные манометрические трубки одинакового сечения (рис.). По трубе протекает вода. Пренебрегая вязкостью воды, определить её массовый расход Q, если разность уровней в манометрических трубках Δh = 8 см, а сечение трубы у оснований манометрических трубок соответственно равны S1 = 6 см2, S2 = 12 см2. Плотность воды ρ = 1г/см3. Получить решение задачи

69. Стальной шарик (плотность ρ1 = 9 г/см3) падает с постоянной скоростью в сосуде с глицерином (ρ2 = 1,26 г/см3, динамическая вязкость η =1,48 Па∙с). Считая, что при числе Рейнольдса Re ≤0,5 выполняется закон Стокса, определить предельный диаметр шарика dmax. Получить решение задачи

70. Прямолинейное движение точки описывается уравнением S = 4t4 + 2t2 + 7. Найти скорость и ускорение точек в момент времени t = 2 с и среднюю скорость за первые 2 с движения. Получить решение задачи

71. Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью υ0 = 10 м/с и постоянным ускорением а = −5 м/с2. Определить, во сколько раз путь ΔS , пройденный материальной точкой, будет превышать модуль ее перемещения Δr спустя t = 4 с после начала отсчета времени. Получить решение задачи

72. Камень, брошенный вертикально вверх, упал на землю через 2 с. Определить путь и перемещение камня за 1; 1, 5; 2с. Какую скорость приобретет камень за эти промежутки времени? Чему равна средняя скорость перемещения камня за все время движения? Получить решение задачи

73. Велосипедист ехал из одного пункта в другой. Первую треть пути он проехал со скоростью υ1 = 18 км/ч. Далее половину оставшегося времени он ехал со скоростью υ2 = 22 км/ч, после чего до конечного пункта он шел пешком со скор остью υ3 = 5 км/ч. Определить среднюю скорость υср велосипедиста. Получить решение задачи

74. Движение точки по прямой задано уравнен ием Х = At + Bt2 , где А = 2 м/с; В = − 0,5 м/с2. Определить среднюю путевую скорость υср точки в интервале времени от t1 = 1 с до t2 = 3 с. Получить решение задачи

75. Тело массой m = 0,5 кг движется прямолинейно, причем зависимость пройденного телом пути S от времени t выражается уравнением S = А − Bt + Ct2 − Дt3, где С = 5 м/с2, Д = 1 м/с3. Найти силу F, действующую на тело в конце первой секунды движения. Получить решение задачи

76. Уравнение скорости имеет вид: υ = 2; υ = 0,3 + 4t; υ = t; υ = 20 − 6t; υ = −2 + 3t. Запишите уравнение перемещения и постройте графики скорости и перемещения. Получить решение задачи

77. Рядом с поездом на одной линии с передними буферами паровоза стоит человек. В тот момент, когда поезд начал двигаться с ускорением а = 0,1 м/с2, человек начал идти в том же направлении со скоростью υ = 1,5 м/с. Через какое время t поезд догонит человека? Определите скорость υ1 поезда в этот момент и путь, пройденный за это время человеком. Получить решение задачи

78. Тело прошло первую половину пути за время t1 = 2 с, вторую за время t2 = 8 с. Определить среднюю путевую скорость υср тела, если длина пути S = 20 м. Получить решение задачи

79. Тело брошено с балкона вертикально вверх со скоростью υ0 = 10 м/с. Высота балкона над поверхностью земли h = 12,5м. Написать уравнение движения и определить среднюю путевую скорость υ с момента бросания до момента падения на землю. Получить решение задачи

80. Поезд движется прямолинейно со скоростью υ0 = 180 км/ч. Внезапно на пути возникает препятствие и машинист включает тормозной механизм. С этого момента скорость поезда изменяется по закону υ = υ0 - αt2 ,где α = 1 м/с3. Каков тормозной путь поезда? Через какое время после начала торможения он остановится? Получить решение задачи

81. С башни высотой Н = 25 м горизонтально брошен камень со скоростью υ0 = 15 м/с. Определить: 1) сколько времени камень будет в движении; 2) на каком расстоянии Sx от основания башни он упадет на землю; 3) с какой скоростью υ он упадет на землю; 4) какой угол φ составит траектория камня с горизонтом в точке его падения на землю. Сопротивление воздуха не учитывать. Получить решение задачи

82. Точка движется по окружности радиусом R = 2 м согласно уравнению ξ = At3, где А = 2 м/с3. B какой момент времени t нормальное ускорение аn точки будет равно тангенциальному аτ. Определить полное ускорение а в этот момент. Получить решение задачи

83. Точка движется по окружности радиусом R = 4 м. Начальная скорость υ0 точки равна 3 м/с, тангенциальное ускорение аτ = 1 м/с2. Для момента времени t = 2 с определить: 1) длину пути S, пройденного точкой, 2) модуль перемещения |Δr|, 3) среднюю путевую скорость υпуть, 4) модуль вектора средней скорости |υср|. Получить решение задачи

84. Колесо вращается с постоянным ускорением ε =5 рад/с2. Найти линейную скорость точки обода колеса в момент времени t =5 с от начала вращения, если радиус колеса R = 2 см. Получить решение задачи

85. Колесо радиусом R = 0,1 м вращается так, что зависимость угла поворота радиуса колеса от времени: φ = А + Bt + Ct3, где В= 2 рад/с, С= 1 рад/с2. Для точек, лежащих на ободе колеса, найти следующие величины через t=2 с после начала движения: 1) угловую скорость ω, 2) линейную скорость υ, 3) угловое ускорение ε, 4) тангенциальное ускорение аτ, 5) нормальное ускорение аn. Получить решение задачи

86. Пистолетная пуля пробила два вертикально закрепленных листа бумаги, расстояние ℓ между которыми равно 30 м. Пробоина во втором листе оказалась на h = 10 см ниже, чем в первом. Определить скорость υ пули, если к первому листу она подлетела, двигаясь горизонтально. Сопротивлением воздуха пренебречь. Получить решение задачи

87. Тело брошено под некоторым углом α к горизонту. Найти величину этого угла, если горизонтальная дальность S полета тела в четыре раза больше максимальной высоты Н траектории. Получить решение задачи

88. Велосипедное колесо вращается с частотой n = 5 с-1. Под действием сил трения оно остановилось через интервал времени Δt = 1 мин. Определить угловое ускорение ε и число N оборотов, которое сделает колесо за это время. Получить решение задачи

89. Колесо автомашины вращается равноускорен но. Сделав N = 50 полных оборотов, оно изменило частоту вращения от n1 =4 с-1 до n2 = 6с-1. Определить угловое ускорение колеса. Получить решение задачи

90. Найти во сколько раз нормальное ускорение точки, лежащей на ободе вращающегося колеса, больше ее тангенциального ускорения для того момента, когда вектор полного ускорения этой точки составляет угол 30o с вектором ее линейной скорости. Получить решение задачи

91. С вышки бросили камень в горизонтальном направлении. Через промежуток времени t = 2 с камень упал на землю на расстоянии S = 40 м от основания вышки. Определить начальную υ0 и конечную υ скорость камня. Получить решение задачи

92. Снаряд, выпущенный из орудия под углом α = 30° к горизонту, дважды был на одной и той же высоте h: спустя время t1 = 10 с и t2 = 50 с после выстрела. Определить начальную скорость υ0 и высоту h. Получить решение задачи

93. В багажнике автомобиля находится груз массой m = 42 кг. Автомобиль, едущий со скоростью υ0 = 36 км/ч. резко тормозит и останавливается на расстоянии S = 7 м от места начала торможения. Найти силу F, с которой груз прижимается к передней стенке багажника при торможении. Получить решение задачи

94. Два бруска массами m1 = 1 кг и m2 = 4 кг, соединенные шнуром, лежат на столе. С каким ускорением а будут двигаться бруски, если к одному из них приложить силу F = 10 Н, направленную горизонтально? Какова будет сила Т натяжения шнура, соединяющего бруски, если силу 10 Н приложить к первому бруску? ко второму бруску? Трением пренебречь. Получить решение задачи

95. Самолет описывает петлю Нестерова радиусом R = 200 м. Во сколько раз сила F, с которой летчик давит на сиденье в нижней точке, больше силы тяжести mg летчика, если скорость самолета υ = 100 м/с? Получить решение задачи

96. Сосуд с жидкостью вращается с частотой n = 2 с-1 вокруг вертикальной оси. Поверхность жидкости имеет вид воронки. Чему равен угол φ наклона поверхности жидкости в точках, лежащих на расстоянии r = 5 см от оси? Указание: При равновесии жидкости равнодействующая всех сил, действующих на частицу жидкости, находящуюся на ее поверхности, направлена по нормали к поверхности. Получить решение задачи

97. Автомобиль массой m = 5 т движется со скоростью υ = 10 м/с по выпуклому мосту. Определить силу F давления автомобиля на мост в его верхней части, если радиус R кривизны моста равен 50 м. Получить решение задачи

98. Тело движется горизонтально под действием силы F, направленной под углом α к горизонту. Масса тела m, коэффициент трения тела о плоскость f . Найти ускорение тела. При какой силе F движение будет равномерным? Получить решение задачи

99. Блок укреплен на конце стола. Гири А и В равной массы m = 1 кг соединены нитью (невесомой и нерастяжимой), перекинутой через блок. Коэффициент трения гири В о стол f = 0,1. Найти ускорение а, с которым движутся гири, натяжение нити Т. В начальный момент времени гиря А двигалась вниз. Трением в блоке и его массой пренебречь. Получить решение задачи

100. Блок укреплен на вершине наклонной плоскости, составляющий с горизонтом угол α = 300. Гири А и В равной массы m = 1 кг соединены нитью, перекинутой через блок. Найти ускорение, с которым движутся гири А и В, и натяжение нити. Коэффициент трения гири Во наклонную плоскость f = 0,1. В начальный момент грузы были в покое. Трением в блоке и его массой пренебречь. Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 12)

1. На концах нити, переброшенной через неподвижный блок, подвешены два тела массой по 240 г. Какой массы добавочный груз был положен на одно из тел, если каждое из них через 2 с прошло путь 1,6 м? Получить решение задачи

2. На каком расстоянии от перекрёстка начинает тормозить шофёр при красном свете светофора, если автомобиль движется вверх по шоссе с углом наклона α = 300 со скоростью 60 км/час? Коэффициент трения между шинами и дорогой равен 0,1. Получить решение задачи

3. Наклонная доска, составляющая с горизонтом угол 60°, приставлена к горизонтальному столу. Два груза массой 1 кг каждый соединены легкой нитью, перекинутой через неподвижный и невесомый блок, и могут перемещаться соответственно по доске и столу. Найти силу натяжения нити и ускорение системы, если коэффициент трения тел о поверхность доски и стола одинаков и равен 0,3. Получить решение задачи

4. Мотоцикл едет по внутренней поверхности вертикального цилиндра ради усом R = 11,2 м. Центр тяжести мотоцикла с человеком расположен на расстоянии ℓ = 0,8 м от поверхности цилиндра. Коэффициент трения f покрышек о поверхность цилиндра равен 0,6. С какой минимальной скоростью υmin должен ехать мотоциклист? Каков будет при этом угол φ наклона его к плоскости горизонта? Получить решение задачи

5. Тело массой 200 г свободно падает вертикально вниз с ускорением 920 см/с2. Чему равна средняя сила F сопротивления воздуха? Получить решение задачи

6. Шарик массой m = 100 г, движущийся со скоростью V = 1 м/с, упруго ударяется о плоскость. Определить изменение импульса шарика, если направление скорости составляет с плоскостью угол α, равный: а) 900; б) 300.Получить решение задачи

7. Шарик массой m = 10 г падает на горизонтальную плоскость с высоты h = 27 см. Найти среднюю силу удара в следующих случаях: а) шарик и плоскость из стали (абсолютно упругий удар); б) шарик пластилиновый (абсолютно неупругий удар). Рассмотреть эти же случаи удара шарика о плоскость, наклоненную под углом (α = 300) Δt = 0,03 с. Получить решение задачи

8. Тело массой m = 5 кг брошено под углом α = 300 к горизонту с начальной скоростью V0 = 20 м/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти: 1). импульс силы F, действующей на тело, за время его полета; 2). изменение ΔP импульса тела за время полета. Получить решение задачи

9. Шарик массой m = 300 г ударился о стену и отскочил от нее. Определить импульс Р1, полученный стеной, если в последний момент перед ударом шарик имел скорость V0 = 10 м/с, направленную под углом α = 300 к поверхности стены. Удар считать абсолютно упругим. Получить решение задачи

10. Конькобежец, стоя на льду, бросает груз весом 100 Н под углом 300 к горизонту. Груз падает на расстоянии 2,2 м от точки бросания. Какова будет начальная скорость движения конькобежца, если вес его равен 640 Н. Перемещением конькобежца во время броска пренебречь. Получить решение задачи

11. Снаряд массой m = 10 кг обладал скоростью V = 200 м/с в верхней точке траектории. В этой точке он разорвался на две части. Меньшая часть массой m1 = 3 кг получила скорость u1 = 400 м/с. С какой скоростью u2 и под каким углом φ2 к горизонту полетит большая часть снаряда, если меньшая полетела вперёд под углом φ1 = 60º к горизонту. Получить решение задачи

12. Движущееся тело массой m1 ударяется о неподвижное тело массой m2. Считая удар неупругим, а тела движущимися после удара вместе, найти, какая часть ΔQ первоначальной кинетической энергии К1 переходит при ударе в тепло. Задачу решить сначала в общем виде, а затем рассмотреть случаи: 1) m1 = m2; 2). m1 = 9m2. Получить решение задачи

13. Тело массой m1 = 2 кг движется по горизонтальной плоскости навстречу телу массой m2 = 1,5 кг и неупруго сталкивается с ним так, что после столкновения оба тела двигаются вместе. Скорости тел непосредственно перед столкновением равны: V1 = 1 м/с, V2 = 2 м/с. Сколько времени t будут двигаться эти тела после столкновения, если коэффициент трения k = 0,05? Получить решение задачи

14. Мяч массой 250 г со скоростью 50 м/с ударяется о вертикальную стенку и упруго отскакивает. Стенка получает импульс, равный 2,2 кг•м/с. Определить угол и силу удара при продолжительности удара 0,02 с. Получить решение задачи

15. Под углом 30˚ к нормали стенки подлетает молекула со скоростью 400 м/с и массой 3•10-23 г, упруго ударяется и отлетает. Определить импульс силы, полученный стенкой. Получить решение задачи

16. Снаряд летит с горизонтальной скоростью 600 м/с и разрывается на два осколка. Один из осколков большей массы падает по вертикали, а другой массой в 2 раза меньше первого, движется после разрыва под углом 30˚ к горизонту. Какова скорость второго осколка? Получить решение задачи

17. Камень бросили под углом α = 60º к горизонту со скоростью V0 = 15 м/с. Найти кинетическую, потенциальную и полную энергии камня: 1) спустя 1 с после начала движения; 2) в высшей точке траектории. Масса камня m = 0,2 кг, сопротивлением воздуха пренебречь. Получить решение задачи

18. Под действием постоянной силы F вагонетка прошла путь S = 5 м и приобрела скорость V = 2 м/с. Определить работу А силы, если масса вагонетки равна m = 400 кг и коэффициент трения f= 0,01. Получить решение задачи

19. Вычислить работу А, совершаемую на пути S =12 м равномерно возрастающей силой, если в начале пути сила F1 = 10 Н, в конце пути F2 = 46 Н. Получить решение задачи

20. Пуля массой m = 10 г, летящая с горизонтальной скоростью V = 400 м/с попадает в мешок, набитый ватой, массой М = 4 кг, висящий на длинной нити. Найти высоту, на которую поднимается мешок, если пуля застревает в нем, и долю ее кинетической энергии, которая была израсходована на пробивание ваты. Получить решение задачи

21. Пружина жесткостью К = 1 кН/м была сжата на х1 = 4 см. Какую нужно совершить работу А, чтобы сжатие пружины увеличить до х2 = 18 см. Получить решение задачи

22. Материальная точка массой m = 2 кг двигалась под действием некоторой силы согласно уравнению x = A + Bt + Ct2 + Дt3, где А = 10 м, В = −2 м/с, С = 1 м/с2, Д = −0,2 м/с3. Найти мощность, затрачиваемую на движение точки в моменты времени t1 = 2c и t2 = 5c. Получить решение задачи

23. Определить работу А, которую совершает сила гравитационного поля Земли, если тело массой m = 1 кг упадет на поверхность Земли:1) с высоты h, равной радиусу Земли; 2) из бесконечности. Радиус R Земли и ускорение свободного падения g на ее поверхности считать известными. Получить решение задачи

24. Шар массой m1= 6 кг налетает на другой, покоящийся шар массой m2=4 кг. Импульс Р1 первого шара равен 5 кг•м/с. Удар шаров прямой, неупругий. Определить непосредственно после удара: 1) импульсы P'1 первого шара и Р'2 второго шара; 2) изменение Р1 импульса первого шара; 3) кинетические энергии Т'1 первого шара и Т'2 второго шара; 4) изменение Т1 кинетической энергии первого шара; 5) долю ω1 кинетической энергии, переданной первым шаром второму и долю ω2 кинетической энергии, оставшейся у первого шара; 6) изменение ΔU внутренней энергии шаров; 7) долю ω кинетической энергии первого шара, перешедшей во внутреннюю энергию шаров. Получить решение задачи

25. Определить максимальную часть ω кинетической энергии Т1, которую может передать частица массой m1 = 2∙10-22 г, сталкиваясь упруго с частицей массой m2 = 6∙10-22 г, которая до столкновения покоилась. Получить решение задачи

26. Какие величины связывает между собой постоянная Ридберга? Получить решение задачи

27. В металле, находящемся при температуре T = 0 К, максимальная энергия свободного электрона равна Emax = 3 эВ. Найти среднее значение обратной энергии свободных электронов <1/E> (в Эв-1) Получить решение задачи

28. Движения материальной точки задано следующим уравнением: x2 = 2t – t2, м. Построить график зависимости скорости от времени. Получить решение задачи

29. Определить импульс протона, если его кинетическая энергия равна энергии покоя. Получить решение задачи

30. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе заряженная капелька ртути находится в равновесии при напряженности электрического поля E = 60 кВ/м. Заряд капли q = 2•10-18 Кл. Найти радиус капли. Получить решение задачи

31. Четыре одинаковые капли ртути, заряженные до потенциала φ = 10 В, сливаются в одну. Каков потенциал φ1 образовавшейся капли? Получить решение задачи

32. На пластинах плоского воздушного конденсатора равномерно распределен заряд 5•10-6 Кл. Площадь обкладок 100 см2, а расстояние между обкладками 3 мм. Заряженный конденсатор отключен от батареи. Какую надо произвести работу при раздвижении пластин до 8 мм? Получить решение задачи

33. Сколько витков нихромовой проволоки диаметром 1 мм надо навить на цилиндр радиусом 2,5 см, чтобы получить печь сопротивлением 40 Ом? Получить решение задачи

34. Нить накала радиолампы включена в цепь с источником тока ε = 2,2 В. Внутреннее сопротивление источника r = 0,006 Ом. Длина медных проводов 2 м, диаметр 2 мм. Определить сопротивление нити накала лампы, если напряжение на зажимах источника 2,17 В. Получить решение задачи

35. Батареи имеют ЭДС e1 = 2 В, e2 = 3 В, сопротивление R3 = 1,5 кОм, сопротивление амперметра RA = 0,5 кОм (рис. 1). Падение потенциала на сопротивлении R2 равно U2 = 1 В (ток через R2 направлен сверху вниз). Найти показания амперметра Получить решение задачи

36. В ионизационной камере находится азот, который ионизируется рентгеновскими лучами. Расстояние между пластинами 1,5 см. Найти плотность тока в трубке, если в 1 см3 газа в условиях равновесия находится 107 пар ионов. Между электродами приложена разность потенциалов U = 200 В. Ионы одновалентны. Получить решение задачи

37. Рамка площадью S = 100 см2 равномерно вращается с частотой n = 5 с-1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям индукции однородного магнитного поля (B = 0,5 Тл). Определить среднее значение ЭДС индукции за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения. Получить решение задачи

38. Силу тока в катушке равномерно увеличивают при помощи реостата на ∆I = 0,6 A в секунду. Найти среднее значение ЭДС самоиндукции, если индуктивность катушки L = 5 мГн. Получить решение задачи

39. Объемная плотность энергии однородного магнитного поля в воздухе 500 Дж/м3. В этом поле перпендикулярно ему расположен прямолинейный проводник с током 50 А. С какой силой поле действует на единицу длины проводника? Получить решение задачи

40. Потенциал точки А, расположенной на расстоянии 6 см от поверхности заряженного шара радиусом 8 см в воздухе, равен 84 В. Найдите потенциал точки В, находящейся на расстоянии 12 см от поверхности этого шара. Получить решение задачи

41. Два одинаковых заряда q находятся на расстоянии a. Посередине между ними расположен заряд −q. Найдите потенциальную энергию этой системы зарядов. Получить решение задачи

42. Опишите движение электрического заряда в однородном поперечном магнитном поле. Получить решение задачи

43. Заряженная частица, обладающая кинетической энергией 12 кЭв, движется в магнитном поле по окружности радиусом 4 см со скоростью 106 м/с. Магнитная индукция поля равна 0,3 мТл. Найдите заряд частицы. Получить решение задачи

44. Короткую катушку площадью 60 см2, содержащую 100 витков поместили в однородное магнитное поле так, что ее плоскость составляет с направлением силовых линий поля угол 30 градусов. Потокосцепление катушки с магнитным полем равно 15 мВб. Найдите магнитную индукцию поля. Получить решение задачи

45. Точечный электрический заряд + 8,4 нКл находится на расстоянии 24 см от плоскости, по которой равномерно распределен электрический заряд с поверхностной плотностью σ=−0,052 мкКл/м2. Найдите силу, действующую на точечный заряд. Получить решение задачи

46. Чему равна напряженность поля в центре равномерно заряженного проволочного кольца? Чему равна напряженность поля в центре равномерно заряженной сферической поверхности? Получить решение задачи

47. Точка наблюдения находится на оси электрического диполя на расстоянии r от него. Электрический момент диполя равен р. Получите формулу для вычисления напряженности электрического поля в этой точке. Получить решение задачи

48. Перпендикулярно плоскости кольцевого тока силой 10 А и радиусом 20 см проходит изолированный провод так, что он касается кольца. Ток в проводе равен 10 А. Найти суммарную напряженность магнитного поля в центре кольца. Получить решение задачи

49. Найти кинетическую энергию протона, движущегося по дуге окружности радиусом 60 см в магнитном поле 10-3 Тл. Получить решение задачи

50. Во сколько раз увеличится продолжительность существования нестабильной частицы по часам неподвижного наблюдателя, если она начинает движение со скоростью V=0,99c? Получить решение задачи

51. Имеются два шарика массой 1,0 г каждый. Какой заряд нужно сообщить каждому шарику, чтобы сила взаимного отталкивания зарядов уравновешивала силу взаимного притяжения шариков, обусловленную законом всемирного тяготения Ньютона? Получить решение задачи

52. В вершинах правильного шестиугольника расположены точечные одинаковые по величине заряды. При каких знаках зарядов в центре шестиугольника напряженность электрического поля равна нулю. Ответ обосновать. Получить решение задачи

53. Опишите механизм появления поверхностных связанных зарядов при поляризации полярных диэлектриков. Получить решение задачи

54. При равномерном перемещении заряда 20 нКл между двумя точками электрического поля внешними силами была совершена работа 4,0 мкДж. Определите разность потенциалов этих точек. Получить решение задачи

55. Две одинаковые микрочастицы с массами m и зарядами q летят по одной прямой навстречу друг другу со скоростью v. Найдите минимальное расстояние, до которого могут сблизиться эти частицы. Получить решение задачи

56. Во сколько раз изменится сопротивление неизолированного проводника, если его сложить пополам и скрутить? Получить решение задачи

57. Объясните, почему при последовательном включении двух ламп мощностью 40 Вт и 100 Вт первая горит значительно ярче второй, если обе лампы рассчитаны на одно и тоже напряжение. Получить решение задачи

58. Опишите структуру магнитного поля соленоида. Приведите формулы для вычисления магнитной индукции поля, созданного соленоидом. Получить решение задачи

59. Длинный проводник согнут под прямым углом и по нему течет ток силой 100 А. Вычислите магнитную индукцию в точке М, расположенной на биссектрисе прямого угла на расстоянии 30 см от его вершины. Получить решение задачи

60. Короткая плоская прямоугольная катушка со сторонами 5,0 см и 10 см, содержащая 200 витков, находится в однородном магнитном поле индукцией 0,050 Тл. Какой максимальный вращающий момент может действовать на катушку в этом поле, если сила тока в катушке 2,0 А. Получить решение задачи

61. В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,015 Тл находится плоский контур площадью 300 см2. В контуре поддерживается неизменный ток 10 А. Определите работу внешних сил по перемещению контура с током из магнитного поле в область пространства, в которой магнитное поле отсутствует. Получить решение задачи

62. Источник тока замкнули на катушку, сопротивление которой равно R = 20 Ом. По истечении времени t = 0,1 с сила тока замыкания достигла 95 от предельного значения. Определить индуктивность катушки. Получить решение задачи

63. В колебательном контуре с периодом колебаний T = 100 мкс напряжение на конденсаторе через промежуток времени t = 25 мкс, прошедший с момента, когда напряжение было равно нулю, составляет U = 500 В. Найти емкость конденсатора при общей энергии контура, равной W = 1 мДж. Получить решение задачи

64. Тороид выполнен из мягкой стали. Индукция поля одинакова во всех точках внутри тороида и равна B = 1,2 Тл. Диаметр проволоки, из которой сделана однослойная обмотка, равен d = 1 мм, объем тороида V = 1,0 дм3. Определить индуктивность тороида и ток, текущий по его обмотке. Получить решение задачи

65. Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол φ=400. Принимая, что коэффициент поглощения каждого николя равен k = 0,15, найти, во сколько раз пучок света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с пучком, падающим на первый николь. Получить решение задачи

66. Камень брошен под углом к горизонту со скоростью V1. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить, на какой высоте от горизонта скорость камня уменьшится вдвое? Получить решение задачи

67. Камень брошен вверх под углом φ= 600 к горизонту. Кинетическая энергия Т0 камня в начальный момент времени равна 20 Дж. Определить кинетическую Т и потенциальную П энергии камня в высшей точке его траектории. Сопротивлением воздуха пренебречь. Получить решение задачи

68. На рельсах стоит платформа, на которой в горизонтальном положении закреплено орудие без противооткатного устройства. Из орудия производят выстрел вдоль железнодорожного пути. Масса m1 снаряда равна 10 кг и его скорость V = 1 км/с. Масса m2 платформы с орудием и прочим грузом равна 20 т. На какое расстояние ℓ откатится платформа после выстрела, если коэффициент сопротивления f= 0,002? Получить решение задачи

69. Какую работу надо совершить, чтобы заставить движущееся тело массой m = 2 кг: 1) увеличить свою скорость от V1 = 2 м/с до V2 = 5 м/с; 2) остановиться при начальной скорости V0 = 8 м/с? Получить решение задачи

70. Теннисный мяч, падая с высоты h0, поднимается на высоту h1. На какую высоту он поднимется после n-го удара? Коэффициент восстановления считать постоянным. Получить решение задачи

71. Два шара массами m и 2m (m = 10 г) закреплены на тонком невесомом стержне длиной ℓ = 40 см так, как это указано на рис. Определить моменты инерции J системы относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец в этих двух случаях. Размерами шаров пренебречь. Получить решение задачи

72. Определить моменты инерции Jx, Jy, Jz трёхатомных молекул типа АВ относительно осей x, y, z, проходящих через центр инерции С молекулы (ось z перпендикулярна плоскости ху). Межъядерное расстояние АВ обозначено d, валентный угол α. Вычисления выполнить для следующих молекул: 1) H2O (d = 0,097 нм, α = 104030’); 2) SO2 (d = 0,145 нм, α =1240 ). Получить решение задачи

73. В однородном диске массой m = 1кг и радиусом r = 30 см вырезано круглое отверстие диаметром d = 20 см, центр которого находится на расстоянии ℓ = 15 см от оси диска. Найти момент инерции J полученного тела относительно оси, проходящей перпендикулярно плоскости диска через его центр. Получить решение задачи

74. Обруч диаметром 56,5 см висит на гвозде, вбитом в стенку, и совершает малые колебания в плоскости, параллельной стене. Найти период этих колебаний. Получить решение задачи

75. На барабан радиусом R = 20 см, момент инерции которого J = 0,1 кг∙м2, намотан шнур, к которому привязан груз массой m = 0,5 кг. До начала вращения барабана высота груза над полом h = 1 м. Найти: 1) через какое время t1 груз опустится до пола; 2) кинетическую энергию груза Wк в момент удара о пол; 3) натяжение шнура Т. Трением и растяжением шнура пренебречь. Получить решение задачи

76. Шар массой m = 10 кг и радиусом R = 20 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Уравнение вращения шара имеет вид φ = А + Вt2 + Сt3, где В = 4 рад/с2; С = −1 рад/с3. Найти закон изменения момента сил, действующих на шар. Определить момент сил М в момент времени t = 2c. Получить решение задачи

77. Тонкий однородный стержень длиной ℓ = 50 см и массой m = 400 г вращается с угловым ускорением ε = 3 рад/с2 около оси, проходящей перпендикулярно стержню через его середину. Определить вращающий момент М. Получить решение задачи

78. На горизонтальную ось насажены маховик и тонкий шкив радиусом R = 5 см. На шкив намотан шнур, к которому привязан груз массой m = 0,4 кг. Опускаясь равноускоренно, груз прошёл путь S = 1,8 м за время t = 3 с. Определить момент инерции маховика. Массу шкива считать пренебрежимо малой. Получить решение задачи

79. Кинетическая энергия вала, вращающегося с постоянной скоростью, соответствующей 5 об/с, равна 60 Дж. Найти момент импульса этого вала. Получить решение задачи

80. Человек стоит на скамье Жуковского и ловит рукой мяч массой m = 0,4 кг, летящий в горизонтальном направлении со скоростью υ = 20 м/с. Траектория мяча проходит на расстоянии r = 0,8 м от вертикальной оси вращения скамьи. С какой угловой скоростью ω начинает вращаться скамья Жуковского с человеком, поймавшим мяч, если суммарный момент инерции J человека и скамьи равен 6 кг•м2? Получить решение задачи

81. Шарик массой m = 100 г, привязанный к концу нити длиной ℓ1 =1 м, вращается, опираясь на горизонтальную плоскость, с частотой n1 = 1 с-1. Нить укорачивается, и шарик приближается к оси вращения до расстояния ℓ2 = 0,5 м. С какой частотой n2 будет при этом вращаться шарик? Какую работу А совершит внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь. Получить решение задачи

82. Маховик, момент инерции J которого равен 40 кг∙м2, начал вращаться равноускоренно из состояния покоя под действием момента силы M = 20 Н∙м. Вращение продолжалось в течение t = 10 с. Определить кинетическую энергию Т, приобретённую маховиком. Получить решение задачи

83. Обруч и диск имеют одинаковую массу m1 = m2 = m и катятся без скольжения так, что линейные скорости их центров υ1 и υ2 одинаковы. Кинетическая энергия обруча W1 = 40 Дж. Найти кинетическую энергию диска W2.Получить решение задачи

84. Тонкий прямой стержень длиной ℓ = 1 м прикреплён к горизонтальной оси, проходящей через его конец. Стержень отклонили на угол φ = 60˚ от положения равновесия и отпустили. Определить линейную скорость υ нижнего конца стержня в момент прохождения через положение равновесия. Получить решение задачи

85. Человек массой m = 60 кг, стоящий на краю горизонтальной платформы радиусом R = 1 м и массой M = 120 кг, вращающейся по инерции вокруг неподвижной вертикальной оси с частотой n1 = 10 мин-1, переходит к её центру. Считая платформу круглым однородным диском, а человека – точечной массой, определите работу, совершаемую человеком при переходе от края платформы к её центру. Получить решение задачи

86. Человек стоит на скамье Жуковского и держит в руках стержень, расположенный вертикально вдоль оси вращения скамейки. Стержень служит осью вращения колеса, расположенного на верхнем конце стержня. Скамья неподвижна, колесо вращается с частотой n1 = 10 с-1. Радиус R колеса равен 20 см, его масса m = 3 кг. Определить частоту вращения скамьи, если человек повернёт стержень на угол 1800? Суммарный момент инерции J человека и скамьи равен 6 кг∙м2. Массу колеса можно считать равномерно распределённой по ободу. Получить решение задачи

87. Маховик в виде диска массой m = 80 кг и радиусом R = 30 см находится в состоянии покоя. Какую работу A1 нужно совершить, чтобы сообщить маховику частоту n = 10 с-1? Какую работу А2 пришлось бы совершить, если бы при той же массе диск имел меньшую толщину, но вдвое больше радиус? Получить решение задачи

88. Шар скатывается без скольжения по наклонной плоскости, высота которой h = 0,5 м, угол наклона α. Найти линейную скорость υ1 центра масс шара в конце спуска, если в начале движения его скорость υ0 = 0. Сравнить υ1 со скоростью тела υ, соскальзывающего с этой же плоскости без трения. Получить решение задачи

89. Какова скорость движения обруча у подножия наклонной плоскости, высота, которой h = 0,5 м, если обруч катился без скольжения и на вершине имел скорость υ0= 1 м/с. Получить решение задачи

90. Записать закон движения гармонически колеблющейся точки с амплитудой 10 см, периодом 4 с и начальной фазой, равной нулю. Получить решение задачи

91. Закон движения гармонического колебания имеет вид х = ASin( ωt + φ). Определить скорость колеблющейся точки, ее ускорение. При каком условии скорость и ускорение будут иметь максимальные значения? Получить решение задачи

92. Записать выражение для закона движения гармонически колеблющейся точки с амплитудой 5 см, если в одну минуту она совершает 150 колебаний и начальная фаза колебаний равна 45°. Получить решение задачи

93. Начертить на одном графике кривые четырех гармонических колебаний точек с одинаковыми амплитудами, одинаковыми периодами, но имеющими разность фаз: 1) π/4, 2) π/2, 3) π, 4) 2π. Получить решение задачи

94. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра λкр = 780 нм на фиолетовую λф = 390 нм? Получить решение задачи

95. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если угол рассеяния фотона равен φ=900? Энергия фотона до рассеяния равна ε1 = 0,51 МэВ. Получить решение задачи

96. Вычислить кинетическую энергию электрона, находящегося на n-й орбите атома водорода, для n = 1, n = 2, n = 3 и n = 8. Получить решение задачи

97. Реакция (n, α) на изотопе бора 105B идет при бомбардировке ядер медленными нейтронами. Найти энергию, выделяющуюся при этой реакции, и скорость α-частицы. Получить решение задачи

98. Материальная точка массой 10 кг движется по прямой согласно уравнению S=4+2t3 (S выражено в метрах, t – сек.) под действием некоторой силы. Найти мгновенную мощность в момент времени t=2 c. Получить решение задачи

99. Два груза массами 10 и 15 кг подвешены на нитях длиной 2 м так, что грузы соприкасаются между собой. Меньший груз был отклонен на угол 60° и отпущен. На какую высоту поднимутся оба груза после удара? Удар неупругий. Получить решение задачи

100. Гидроэлектростанция работает при напоре воды 14 м. При каком расходе воды турбина будет развивать номинальную мощность 600 кВт, если к.п.д. турбины 75%. Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 13)

1. Точка равномерно движется по окружности против часовой стрелки с периодом Т=12 с. Диаметр окружности d=20 см. Написать уравнение проекции точки на прямую, касательную к окружности. За начало отсчета времени принять момент, когда точка, движущаяся по окружности, проходит через точку касания. Получить решение задачи

2. Определить массу аммиака (NH3), содержащегося в баллоне ёмкостью 20 л при температуре 27° С и под давлением 790 мм рт. ст. Получить решение задачи

3. Какое количество молекул воздуха находится в комнате объёмом 80 м3 при температуре 17° С и давлении 750 мм рт. ст. Получить решение задачи

4. В сосуде с маслом стальной шарик падает с постоянной скоростью 0,19 см/с. Тот же шарик в сосуде с глицерином падает со скоростью 0,25 см/с. Определить коэффициент вязкости глицерина, если коэффициент вязкости масла равен 20 Пуаз, ρмасла=0,8 г/см3, ρглиц.=1,26 г/см3. Получить решение задачи

5. Мотор, вращаясь со скоростью 40 об/с, развивает мощность 3 кВт. Определить вращающий момент мотора. Получить решение задачи

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

7. За время t = 20 с при равномерно возраставшей силе тока от нуля до некоторого значения в проводнике сопротивлением R = 5 Ом выделилось количество теплоты Q = 4 кДж. Определить скорость нарастания силы тока, если сопротивление проводника R = 5 Ом. Получить решение задачи

8. По двум параллельным проводам длиной l = 3м каждый текут одинаковые токи I= 500 А. Расстояние d между проводами равно 10см. Определить силу F взаимодействия проводов. Получить решение задачи

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

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

11. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R, рис.24, равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Построить сквозной график зависимости Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I – внутри сферы меньшего радиуса, II –между сферами и III – за пределами сферы большего радиуса. Принять σ1 = σ, σ2= − σ. 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра сфер на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ = 0,1 мкКл/м2, r=3RПолучить решение задачи

12. ЭДС батареи ε = 80 В, внутреннее сопротивление Ri = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р= 100 Вт. Определите к.п.д., с которым работает батарея. Получить решение задачи

13. Частица начала движение (с нулевой начальной скоростью) из начала координат. Ее ускорение зависит от времени по закону a(t) = iAt2/τ2 + j(Bt+C)+kd. Найти модуль скорости частицы в момент времени t=3с, если τ = 2с; A=3 м/с2; B=4 м/с3; С=5 м/с2; D=10 м/с2 Получить решение задачи

14. Груз массой 4 кг вращается на канате длиной l = 2,5 м в горизонтальной плоскости, совершая n=20 об/мин. Какой угол с вертикалью образует канат и какова сила его натяжения? Получить решение задачи

15. Два тонких горизонтальных диска вращались свободно без трения в разные стороны вокруг общей вертикальной закрепленной оси, проходящей через центры дисков. Масса нижнего диска в 4 раза больше, чем масса верхнего, а радиус нижнего в 2 раза больше радиуса верхнего диска. Верхний диск упал вниз и оба диска, слипшись, стали вращаться вместе в направлении, в котором вращался верхний диск, с угловой скоростью ω = 2 рад/с. Нижний диск до падения вращался с угловой скоростью ωн = 0,5 рад/с. Чему равна угловая скорость верхнего диска до ωВ до падения? Получить решение задачи

16. Выведите формулу для момента инерции тонкого диска радиусом R и массой m относительно оси, проходящей через центр масс диска и лежащей в плоскости диска. Получить решение задачи

17. Снаряд, летевший горизонтально на высоте h=40 м со скоростью υ = 100 м/с, разрывается на две равные части. Одна часть снаряда через t =1 с падает на Землю точно под местом взрыва. Определить скорость другой части снаряда сразу после взрыва. Получить решение задачи

18. Маятник часов имеет вид массивного диска, закрепленного на практически невесомом тонком стержне длины l=128 см, и может колебаться относительно горизонтальной оси (точка О), проходящей через другой конец стержня перпендикулярно плоскости диска. Чему равен радиус диска R, если маятник совершает колебания с периодом Т=2,4 с? Трение отсутствует. Получить решение задачи

19. Грузик на пружинке жесткостью k колеблется в жидкости, причем частота его колебаний ω в два раза меньше собственной частоты ω0 незатухающих колебаний грузика на той же пружинке. Коэффициенты жесткости пружинки k увеличили в 7 раз. Во сколько раз надо увеличить коэффициент вязкого трения жидкости, чтобы период колебаний грузика не изменилсяПолучить решение задачи

20. Определить количество вещества ν водорода, находящегося в сосуде объемом V=3л при нормальных условиях, если плотность газа ρ = 6,65∙10-3 кг/м3Получить решение задачи

21. Найти показатель адиабаты γ для смеси газов, содержащей гелий m1 = 10 г и водород m2 = 4 г. Получить решение задачи

22. Водород находится в баллоне вместимостью V1 = 20 м3 при температуре T1 = 300 К под давлением p1 = 0,4 МПа. Каковы будут температура и давление, если водороду сообщить количество теплоты Q = 6 кДж. Получить решение задачи

23. Идеальный газ совершает цикл состоящий из трех последовательных процессов: изобарного, адиабатного и изотермического. В ходе адиабатного процесса газ нагревается от температуры T2 = 300 К до T3 = 600 К. Определить КПД цикла. Получить решение задачи

24. Идеальный одноатомный газ (ν = 2 моль) сначала изобарно нагрели, так что объем газа увеличился в n = 2 раза, а затем изохорно охладили так, что давление газа уменьшилось в 2 раза. Определить приращение энтропии в ходе перечисленных процессов. Получить решение задачи

25. Используя закон распределения молекул идеального газа по скоростям, найдите закон, выражающей распределение молекул газа по относительным скоростям u=υ/υвПолучить решение задачи

26. Найдите зависимость средней длины свободного пробега молекул идеального газа от давления при следующих процессах: 1) изохорном; 2) изотермическом. Изобразите эти процессы зависимости на графиках. Получить решение задачи

27. Шарик массой m=100 г свободно падает с высоты h1=1 м на стальную плиту и подпрыгивает на высоту h2=0,5 м. Определить импульс Р (по величине и направлению), сообщенный плитой шарику. Получить решение задачи

28. Тело брошено под углом к горизонту с V0=9,81 м/c. Найти максимальный радиус кривизны траектории. Получить решение задачи

29. Однородный тонкий стержень массы m и длинны L может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку которая делит длину стержня в отношении 1:3. стержень отклонили от положения равновесия на угол α и отпустили. Чему равен и как направлен момент силы тяжести (M) относительно момента времени? Получить решение задачи

30. Заряженная частица, прошедшая ускоряющую разность потенциалов U = 200 В, движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 15,1 мТл по окружности радиусом R = 10 см. Определить отношение заряда частицы к её массе q/m и скорость υ частицы. Получить решение задачи

31. Тонкое кольцо радиусом R = 10 см несет заряд q = 10 нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой n = 10 об/c относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр. Найти: 1) магнитный момент pm кругового тока, создаваемого кольцом; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса pm/L, если масса m кольца равна 10 г. Получить решение задачи

32. В однородном магнитном поле перпендикулярно его силовым линиям расположен прямолинейный медный проводник диаметром d = 3,2 мм, по которому течёт ток I = 7 А. Плотность меди r = 8900 кг/м3. Определить индукцию В магнитного поля, если вес проводника уравновешивается силой, действующий на проводник со стороны поля. Получить решение задачи

33. Определить максимальные значения скорости x’max и ускорения x’max точки, совершающей гармонические колебания с амплитудой А=3 см и циклической частотой ω=π/2 c-1. Получить решение задачи

34. На стержне длиной l = 30см укреплены два одинаковых грузика: один – в середине стержня, другой – на одном из его концов. Стержень с грузиком колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить приведённую длину L и период Т колебаний такой системы. Массой стержня пренебречь. Получить решение задачи

35. Точка одновременно совершает два гармонических колебания, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и выражаемых уравнениями Х= 0,5sinωt (см) и Y = 2 cos(ωt) (см). Найти уравнение траектории и построить её, указав направление движения. Получить решение задачи

36. Волна с периодом Т=1,2 с и амплитудой колебаний А=2см распространяется со скоростью V=15 м/с. Чему равно смещение ξ(х,t) точки, находящейся на расстоянии х=45м от источника волн, в тот момент, когда от начала колебаний источника прошло время t=4с? Получить решение задачи

37. Волна распространяется в упругой среде со скоростью υ=100 м/с. Наименьшее расстояние Δx между точками среды, фазы колебаний которых противоположны, равно 1 м. Определить частоту ν колебаний. Получить решение задачи

38. Записать закон гармонического колебательного движения, если максимальное ускорение точки аmax = 49,3∙10-2 м/с2, период колебания Т = 2 с и смещение точки от положения равновесия в начальный момент t = 0 х0 = 25∙10-3 м. Получить решение задачи

39. Колебания точки происходят по закону х = Аcos(ωt+φ). В некоторый момент времени смещение х точки равно 5 см, её скорость x = 20 см/с и ускорение x = -80 см/c2. Найти амплитуду А, циклическую частоту ω, период Т колебаний и фазу ωt+ φ в рассматриваемый момент времени. Получить решение задачи

40. Колебания материальной точки массой m = 0,1 г происходят согласно уравнению x = AСosωt, где A = 5 см; ω = 20 c-1. Определить максимальные значения возвращающей силы Fmax и кинетической энергии Tmax.Получить решение задачи

41. Однородный диск радиусом R = 30 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей через одну из образующих цилиндрической поверхности диска. Каков период колебаний? Получить решение задачи

42. Движение точки по кривой задано уравнением x = t3 и y = 2t. Найти уравнение траектории и полное ускорение точки в момент времени 0,5с. Получить решение задачи

43. Определить разность фаз Δφ колебаний источника волн, находящегося в упругой среде, и точки этой среды, отстоящей на x = 2 м от источника. Частота колебаний равна 5 Гц; волны распространяются со скоростью υ = 40 (м/c). Получить решение задачи

44. Движение тела массой 1 кг задано уравнением s=6t3 + 3t + 2. Найти зависимость скорости V и ускорения a от времени. Вычислить силу F, действующую на тело в конце второй секунды. Получить решение задачи

45. Зависимость координаты тела от времени имеет следующий вид: x = а – bt + ct2, где a = 6м, b = 3 м/с, с = 2м/с2. Найти среднюю скорость V и среднее ускорение a в интервале времени от 1 до 4 с. Получить решение задачи

46. Найти среднюю путевую скорость движения автомобиля в двух случаях: 1. Первую половину пути автомобиль двигался со скоростью 80 км/ч, а вторую половину пути со скоростью 40 км/ч. 2. Первую половину времени автомобиль двигался со скоростью 80 км/ч, а вторую половину времени - со скоростью 40 км/ч. Получить решение задачи

47. Моторист направляет движение лодки так, что если бы не было течения реки, лодка двигалась бы перпендикулярно к берегу со скоростью V0 = 7,2 км/ч. Течение относит лодку на l =150 м вниз по реке. Найти скорость течения реки Vp, время tn, затраченное на переезд через реку, скорость движения лодки Vл. Ширина реки h = 0,5 км. Получить решение задачи

48. При равноускоренном движении из состояния покоя тело проходит за пятую секунду 90 см. Определить перемещение тело за cедьмую секунду. Получить решение задачи

49. Мяч, брошенный вертикально вверх, упал на землю через 3с. С какой скоростью был брошен мяч, и на какую высоту он поднимался? Получить решение задачи

50. Зависимость скорости тела от времени задана уравнением V = 0,3t2 (м/с). Определить путь, пройденный телом за промежуток времени от t1 = 2 с до t2 = 5 с. Получить решение задачи

51. Тяжелое тело брошено вверх с высоты 12 м под углом 300 к горизонту с начальной скоростью 12 м/с. Определить продолжительность полёта тела до точки A и до точки B, максимальную высоту, которую достигает тело, дальность полёта тела. Сопротивлением воздуха пренебречь. Получить решение задачи

52. Тяжелое тело брошено вверх с высоты 12 м под углом 300 к горизонту с начальной скоростью 12 м/с. Найти в момент приземления тела следующие величины: скорость и угол падения тела, тангенциальное и нормальное ускорения тела и радиус кривизны траектории. Получить решение задачи

53. Камень брошен на склоне горы под углом α к её поверхности. Определите дальность полёта камня, если начальная скорость камня равна V0, угол наклона горы к горизонту β. Сопротивлением воздуха пренебречь. Получить решение задачи

54. Мяч с отвесной скалы высотой 24,5м бросают в горизонтальном направлении с некоторой начальной скоростью. Мяч попадает в цель, лежащую на земле, на расстоянии 30м от основания скалы. С какой начальной скоростью V0 был брошен мяч и какую конечную скорость VB он приобрёл, попадая в цель? Получить решение задачи

55. Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны R = 50м. Уравнение движения автомобиля ξ(t) = A+Bt+Ct2, где А=10м, В=10м/с, С = −0,5м/с2. Найти: 1) Скорость автомобиля, его тангенциальное аτ, нормальное аn и полное а ускорение в момент времени t =5с. 2) Длину пути S и модуль перемещения |∆r| автомобиля за интервал время τ =10с, отсчитанный с момента начала движения. Получить решение задачи

56. Колесо, вращаясь равнозамедленно, при торможении уменьшило свою частоту за 1 минуту от 300 до 180 об/мин. Найти угловое ускорение ε колеса и число оборотов N за это время. Получить решение задачи

57. Тело вращается вокруг неподвижной оси по закону: φ = A + Bt + Ct2, где А=10 рад, В=20 рад/с, С=−2 рад/с2. Найти полное ускорение а точки, находящейся на расстоянии r=0,1м от оси вращения, для момента времени t =4 с. Получить решение задачи

58. Груз массой 50 кг равноускоренно поднимают при помощи каната вертикально вверх в течение 2 с на высоту 10 м. Определить силу натяжения T каната. Получить решение задачи

59. Электрон движется со скоростью υ= 60 км/с. Определить индукцию B магнитного поля, возникающего на расстоянии r = 0,5 см от электрона, если угол φ между направлением его скорости и радиусом-вектором, проведённым в точку, где определяется поле, составляет 700. Заряд электрона e = –1,6×10-19 Кл. Получить решение задачи

60. Определить внутреннее сопротивление источника тока, если во внешней цепи при токе I1=0,6 А выделяется Р1=6,3 Вт, а при токе I2=2 А, - Р2=20 Вт. Получить решение задачи

61. Определить количество электричества, протекшего по проводу сопротивлением R=10 Ом, если при этом в нем за t=30 с выделилось Q=100 Дж тепла, и ток равномерно убывал до нуля в течение указанного времени. Получить решение задачи

62. Вычислить энергетический эффект Q реакции: 4Be9 + 2He4→6C12 + 0n1Получить решение задачи

63. Цилиндр, расположенный горизонтально, может вращаться около оси, совпадающей с осью цилиндра. Масса цилиндра m1 = 12 кг. На цилиндр намотали шнур, к которому привязали гирю массой m2 = 1 кг. С каким ускорением будет опускаться гиря? Какова сила натяжения шнура во время движения гири? Получить решение задачи

64. Две когерентные плоские световые волны, угол между направлениями распространения которых φ<<1, падают почти нормально на экран. Амплитуды волн одина¬ковы. Показать, что расстояние между соседними максиму¬мами на экране ∆х=λ/φ, где λ – длина волны. Получить решение задачи

65. Шар с радиусом 6 см заряжен до потенциала 300В, а шар с радиусом 4 см-до потенциала 500В. Определить потенциал шаров после того, как их соединили с проводником, емкостью которого можно пренебречь. Получить решение задачи

66. Камень брошен со скоростью под углом к горизонту. Определите радиус кривизны его траектории в момент падения на Землю (тело бросают на горизонтальной поверхности) Получить решение задачи

67. По тонкому кольцу радиуса R= 22см равномерно распределён заряд с линейной плотностью 0,2 мкКл/м. На каком расстоянии от центра кольца потенциал на оси φ=12ВПолучить решение задачи

68. На расстоянии а1=5см от поверхности шара потенциал электрического поля φ1 = 1,2 кВ, а на расстоянии а2= 10см – 0,9кВ. Чему равен радиус шараПолучить решение задачи

69. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным проводом так, что две её стороны параллельны проводу, по рамке и проводу текут токи 2 кА. Найти силу действующую на ту сторону рамки, которая расположена перпендикулярно длинному проводу если ближайшая к проводу сторона рамки находиться на расстоянии равном её длине r = 50 смПолучить решение задачи

70. Несколько тел с массами m1, m2, соединены невесомыми нерастяжимыми нитями, перекинутыми через блоки массой m0. Углы, которые составляют наклонные плоскости с горизонтальной, равны α1 коэффициенты трения тел о поверхности –k. Найти ускорения, с которыми движутся тела, и силы натяжения нитей. Блоки считать однородными дисками. Трением на осях блоков пренебречь. m0 = 0,2 кг, m1 = 0,3 кг; m2 = 0,3 кг; k = 0,1; α1 = 300Получить решение задачи

71. Дана зависимость радиус вектора материальной точки от времени: r(t)=4sin(π/2t)ex+cos(3π /2t)ey. Найти модуль скорости в момент времени t=2 с? π(3,14) Получить решение задачи

72. Дана зависимость скорости материальной точки от времени υ(t)=2tex+3t2ey (м/с) и начальный радиус вектор r(e)=2ex+3ey (м). найти модуль радиус вектора в момент времени t=1с. Получить решение задачи

73. Радиус вектор материальной точки в некоторый момент времени r=2ex+3ey (м) импульс p=3ex+2ey (кг∙м/с). Найти модуль момента импульса относительно координат в тот же момент времениПолучить решение задачи

74. Зависимость потенциальной энергии материальной точки от координат имеет вид E(xp)=10−15x+5x3. Найти x устойчивого равновесия материальной точки в этом потенциальном поле. Получить решение задачи

75. Вычислить работу силы F(x)=3x2ex (Н) на участке x1=0 x2=3 м. Получить решение задачи

76. При какой скорости тела его кинетическая энергия равна энергии покоя? Получить решение задачи

77. Тело массы m начинает двигаться под действием силы F=2tex+3tey. найти мощность P(t) развиваемую силой в момент времени t=2c. Получить решение задачи

78. Свет падает нормально на дифракционную решетку ширины l=6,5 см, имеющую 200 штрихов на миллиметр. Исследуемый спектр содержит спектральную линию с λ=670,8 нм, которая состоит из двух компонент, отличаю¬щихся на δλ =0,015 нм. Найти: а) в каком порядке спектра эти компоненты будут раз¬решены; б) наименьшую разность длин волн, которую может разрешить эта решетка в области λ ≈670 нм. Получить решение задачи

79. Найти для эталона Фабри – Перо, толщина кото¬рого d=2,5 см: а) максимальный порядок интерференции света с длиной волны λ=0,50 мкм; б) дисперсионную область Δλ т. е. спектральный интер¬вал длин волн, для которого еще нет перекрытия с другими порядками интерференции, если наблюдение ведется вблизи λ=0,50 мкм. Получить решение задачи

80. Определить для атома водорода и иона Не+: энер¬гию связи электрона в основном состоянии, потенциал ио¬низации, первый потенциал возбуждения и длину волны головной линии серии Лаймана. Получить решение задачи

81. Покоящийся ион Не+ испустил фотон, соответст¬вующий головной линии серии Лаймана. Этот фотон выр¬вал фотоэлектрон из покоящегося атома водорода, который находился в основном состоянии. Найти скорость фото¬электрона. Получить решение задачи

82. Две бесконечные прямые плоскости несущие одинаковый заряд, равномерно распределенный с поверхностной плоскостью σ=10-7 Кл/м2 пересекаются под углом 600. Найти напряженность поля, создаваемого плоскостями. Получить решение задачи

83. В проводнике индуктивностью 5мГн сила тока в течении 0,2с равномерно возрастает с 2А до какого-то конечного значения. При этом в проводнике возбуждается Э.Д.С. самоиндукции, равная 0,2В. Найти конечное значение силы тока в проводнике. Получить решение задачи

84. По стержню равномерно распределен заряд q. Стержень расположен вдоль оси Х так, что один из его концов совпадает с началом координат, а другой точкой координата которой равна Х, на расстоянии b от этой точки помещен точечный заряд q нулевое. Найти модуль силы Кулона между стержнем и зарядом. Получить решение задачи

85. Рамка площадью 50 см2, содержащая 500 витков, равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией В=0,4 Тл. Ось вращения лежит плоскости рамки и перпендикулярна силовым линиям поля. Найти угловую скорость вращения рамки, если максимальная Э.Д.С. индукции, возникающей в рамке равна 30 В. Получить решение задачи

86. По длинному проводу, согнутому под прямым углом, течет ток силой 12 А, определить индукцию магнитного поля, в точке на продолжении одной из сторон угла на расстоянии 3,2 см. от вершины. Получить решение задачи

87. Две материальные точки в момент t = 0 начинают двигаться вдоль оси Ox согласно x1=A1t+A2t2+A3t4, x2=B1t+B2t2+B3t4, где А1=50 м, А2=2м/с, A3=−3м/с4, B1=42 м, B2=10м/с, B3=−3м/с4. Найти скорости и ускорения этих точек в момент их встречи. Получить решение задачи

88. Материальная точка движется из начала координат вдоль оси x с нулевой начальной скоростью. Ее ускорение линейно растет и за первые 10 с достигает значения 5 м/с2. Определить в конце десятой секунды: а) скорость точки; б) пройденный точкой путь. Получить решение задачи

89. В вагоне укреплен отвес (шарик массой m на нити). Вагон скатывается без терния с наклонной плоскости, образующей угол α с горизонтом. Считая отвес неподвижным относительно вагона, определите, на какой угол β отклонится отвес от нормали к наклонной плоскости. Получить решение задачи

90. В центре горизонтального сидел кузнечик массой m1=5г, а на краю диска – другой кузнечик массой m2=10г. Диск при этом вращался без трения с некоторой угловой скоростью вокруг закрепленной вертикально оси симметрии. Затем кузнечики прыгают навстречу друг другу и меняются местами. Во сколько раз при этом увеличится угловая скорость вращения диска? Масса диска M=50 г. Получить решение задачи

91. Выведите формулу для момента инерции сплошного цилиндра, относительно оси, совпадающей с его осью симметрии. Масса цилиндра m, радиуса R. Получить решение задачи

92. После абсолютно упругого соударения тела массой m1, двигавшегося поступательно, с покоившимся телом массы m2. Оба тела разлетаются симметрично относительно направления вектора скорости первого тела до удара. При каких значениях n= m1/m2 это возможно, если угол θ между векторами скоростей тел после удара равен π/2? Получить решение задачи

93. Тонкий стержень с массой M=10г совершает незатухающие колебания с периодом T=2с вокруг горизонтальной закрепленной оси (точка О на рис.) проходящей через его конец. На другом конце стержня сидит жук массой m=10 г. Чему станет равным период колебаний стержня, когда жук улетит? Получить решение задачи

94. Небольшой груз массы m=50 г подвешен на пружине и колеблется вертикально в вязкой жидкости с периодом T=0,7с. При этом логарифм отношения амплитуды, колебаний в некоторый момент времени к амплитуде через период равен λ=3. Определите коэффициент жесткости пружины k. Получить решение задачи

95. В котле объемом V=5м3 находится перегретый водяной пар массой m=10 кг при температуре T=500К. Рассчитайте давление пара в котле. Получить решение задачи

96. Гелий массой m=1 г был нагрет на ∆T = 100К при постоянном давлении p. Определим: 1) работу расширения А; 2) приращение внутренней энергии ∆U газа; 3) количество теплоты Q переданного газу. Получить решение задачи

97. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя T1 в три раза выше температуры холодильника T2. Нагреватель передал газу количество теплоты Q=42 кДж. Какую работу A совершает газ? Получить решение задачи

98. Азот массой m=4 г изобарно расширили от объема V1=5л до V2=9л. Найдите изменение энтропии. Получить решение задачи

99. Два груза, связанные нитью движутся вниз с ускорением a=2g. Во сколько раз сила натяжения Т нити, за которую тянут оба груза, больше силы натяжения Т1 нити, связывающей грузы? Масса нижнего груза в три раза больше массы верхнего Получить решение задачи

100. Два груза массой М подвешены на нити, перекинутой через неподвижный блок. На один из грузов положили перегрузок m. Определить ускорение a системы, силу натяжения T нити, силу давления перегрузка P на груз, силу давления Q на ось блока. Трение в оси блока не учитывать. Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 14)

1. Два груза равной массы (m1=m2=1кг), связанные невесомой и нерастяжимой нитью, лежат на идеально гладком столе. К первому телу приложена сила F=10 H. Найти силу натяжения нити Т и ускорение а грузов. Нить считать все время натянутой. Получить решение задачи

2. Через блок перекинут шнур, к концам которого подвешены грузы массами m1=1,5кг и m2=3кг. Найти силу давления Fд блока на ось. Массами блока и шнура пренебречь. Получить решение задачи

3. Автомобиль с грузом массой 5 т проходит по выпуклому мосту со скоростью 21,6км/ч. С какой силой F он давит на середину моста, если радиус кривизны моста 50м? Получить решение задачи

4. Определить вес летчика при выходе самолета из пикирования по дуге окружности радиусом 0,5 км, лежащей в вертикальной плоскости, при скорости самолета 600 км/ч. Масса летчика 60 кг. Получить решение задачи

5. Шарик массой 200 г, привязанный нитью к подвесу, описывает в горизонтальной плоскости окружность, имея постоянную скорость. Определите скорость V шарика и период T его обращения по окружности, если длина нити 1 м, а ее угол с вертикалью составляет 600. Получить решение задачи

6. На наклонную плоскость поместили кубик. Коэффициент трения кубика о плоскость 0,5. Угол наклона плоскости 300. Найти ускорение a кубика. При каком значении коэффициента трения он останется в покое? Получить решение задачи

7. Невесомый блок укреплен на вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы 300и 450.Тела массами m1=m2=1 кг соединены нитью. Найти ускорение а, с которым движутся тела, и силу натяжения Т нити. Трением пренебречь. Нить нерастяжима. Получить решение задачи

8. Велосипедист движется по горизонтальному пути со скоростью 18 км/ч. Какой минимальный радиус закругления rmin и максимальный наклон αmax к вертикали может допустить велосипедист, если коэффициент трения скольжения шин 0,3? Получить решение задачи

9. Тело массой 0,2 кг падает с высоты 1м с ускорением 8 м/с2. Найти изменение ∆(mV) импульса тела. Получить решение задачи

10. Материальная точка, массой m =1кг, двигаясь равномерно, описывает четверть окружности радиуса R =1,2м в течение времени t = 2 с. Найти изменение ∆P импульса точки. Получить решение задачи

11. Шарик массой m=10 г падает на горизонтальную плоскость с высоты h1 =27см. Найти среднюю силу удара Fс в случае, если шарик пластмассовый и после удара поднимается на высоту h2 =12 см. Соприкосновение шарика с плоскостью длилось (длительность удара) 0,03 с. Получить решение задачи

12. Тележка с песком массой М=100 кг движется прямолинейно и равномерно по горизонтальной плоскости со скоростью V0 =3 м/с. Шар массой m = 20 кг падает без начальной скорости с высоты h =10 м и попадает в тележку с песком. Определить скорость V тел после их взаимодействия. Трение отсутствует. Получить решение задачи

13. Человек массой m1 =60 кг, бегущий со скоростью V1 =9 км/ч, догоняет тележку массой m2 =80 кг, движущуюся со скоростью V2 =3,6 км/ч, и вскакивает на нее: 1) с какой скоростью U1 станет двигаться после этого тележка? 2) с какой скоростью U2 будет двигаться тележка с человеком, который бежал ей навстречу? Получить решение задачи

14. Тележка, масса которой M =120кг, движется по инерции по горизонтальной плоскости со скоростью V =6 м/с. С тележки соскакивает человек массой m =80 кг под углом α =300 к направлению ее движения в горизонтальной плоскости. Скорость тележки уменьшается при этом до V =5м/с. Какова была скорость U человека во время прыжка относительно Земли? Получить решение задачи

15. Человек массой m =70 кг находится на корме лодки, находящейся в озере. Длина лодки l=5 м и масса ее M =280 кг. Человек переходит на нос лодки. На какое расстояние человек передвинется относительно дна? Сопротивлением воды пренебречь. Получить решение задачи

16. Санки весом 20 Н скатываются с горы, которая образует угол 300 с горизонтом. Пройдя расстояние 100м, санки развивают скорость 5м/с. Вычислить количество теплоты Q, выделившееся при трении полозьев о снег. Получить решение задачи

17. Какую работу совершит сила тяги F=30Н, подняв по наклонной плоскости груз массой m = 2кг на высоту h = 2,5м с ускорением a = 5 м/с2. Сила действует параллельно наклонной плоскости. Трением о плоскость пренебречь. Получить решение задачи

18. Вагонетку массой m=3т поднимают по рельсам в гору, наклон которой к горизонту равен β =300 . Какую работу совершила сила тяги на пути S =50м, если известно, что вагонетка двигалась с ускорением а =0,2 м/с2? Коэффициент трения принять равным f = 0,1; g = 10 м/с2.Получить решение задачи

19. Используя функцию распределения молекул идеального газа по энергиям, найдите среднюю кинетическую энергию молекул. Получить решение задачи

20. Рассчитайте коэффициент диффузии Д азота: 1) при нормальных условиях; 2) при давлении p=100 Па и температуре T=300К. Получить решение задачи

21. Воспользовавшись таблицей Менделеева, определите относительную молекулярную массу метана СН4, массу молекулы метана. Получить решение задачи

22. При температуре 50С давление воздуха в баллоне равно 104 Па. При какой температуре давление в нем будет 2,6•104 Па? Получить решение задачи

23. Давление в кабине космического корабля «Союз» при температуре 290 К равно 9,7•104 Па. Как изменится давление воздуха при повышении температуры на 8 К? Получить решение задачи

24. В технике для смазки подшипников скольжения, работающих в условиях относительно небольших скоростей, применяется фитильная смазка: один конец фитиля опускается в масло, а по другому масло поступает на смазываемую поверхность (цапфу или шейку вала). Определите, на какую высоту может подняться масло по фитилю, если он сделан из ткани, диаметр капилляров которой 0,2 мм. Плотность масла 870 кг/м3, поверхностное натяжение 26•10-3 Н/м. Получить решение задачи

25. С помощью пресса, развивающего усилие в 1,5•107 Н, сжимают куб, из хромоникелевой стали с ребром 15 см. Определите модуль Юнга для этого сорта стали, если сжатие ребер куба составляет 0,5 мм. Получить решение задачи

26. Стальной резец массой 200 г нагрели до температуры 8000С и погрузили для закалки в воду, взятую при 200С. Через некоторое время температура воды поднялась до 600С. Какое количество теплоты было передано резцом воде? Получить решение задачи

27. Какое количество теплоты требуется для нагревания и расплавления 104 кг стального лома в мартеновской печи, если начальная его температура 200С? Температура плавления стали 15000С. Удельная теплота плавления стали 2,7•105 Дж/кг. Получить решение задачи

28. 1 м3 воздуха при температуре 00С находится в цилиндре при давлении 2•105 Па. Какая будет совершена работа при его изобарном нагревании на 100С? Получить решение задачи

29. Один киломоль газа при изобарическом расширении совершает работу А = 831 кДж. В исходном состоянии объем газа V1 = 3 м3, а температура Т1 = 300 К. Каковы параметры газа р2, V2, Т2 после расширения? Получить решение задачи

30. Пластинку кварца толщиной d=2мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохромотичесского света повернулась на угол φ=530. Какой нам толщину dmin следует взять, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно тёмным. Получить решение задачи

31. На мыльную плёнку с показателем преломления n=1,33 падает по нормали монохроматический свет с длинной волны λ=0,6 мкм Отражённый свет в результате интерференции имеет наибольшую яркость. Какова наименьшая возможная толщина dmin плёнкиПолучить решение задачи

32. Деревянный шар массой M=10 кг подвешен на нити длиной l=2м. В шар попадает горизонтально летящая пуля массой m=5 г и застревает в нем. Определить скорость υ пули, если нить с шаром отклонилась от вертикали на угол α=30. Размером шара пренебречь. Удар пули считать центральным. Получить решение задачи

33. Найти массу фотона: 1) красных лучей видимого света (λ = 7∙10-7 м); 2) рентгеновских лучей ((λ = 0,25∙10-10 м); 3) гамма лучей ((λ = 1,24∙10-12 м) Получить решение задачи

34. Найти радиусы первой и второй боровских орбит электрона в атоме водорода (z = 1) и скорости электрона на них. Получить решение задачи

35. Атомарный водород при облучении его моноэнергетическим пучком электронов испускает свет с длиной волны 0,1221 мкм. Найти энергию электронов и определить, в которое из возбужденных состояний переходит атом при ударе электрона. Получить решение задачи

36. Определить, что (и во сколько раз) больше, продолжительность трех периодов полураспада или 2 средних времени жизни радиоактивного ядра. Получить решение задачи

37. Сколько молекул воздуха ударяется ежеминутно об оконное стекло размером 40 см на 60 см при температуре 17 0С и давлении 760 мм рт. ст.? Получить решение задачи

38. При изотермическом расширении водорода массой m = 1 г, имеющего температуру Т = 280 К, объем газа увеличился в три раза. Определить работу А расширения. Получить решение задачи

39. Двухатомный идеальный газ (ν = 2 моль) нагревают при постоянном объеме до температуры 289 К. Определить количество теплоты, которое необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление в три раза. Получить решение задачи

40. Сколько атомов содержится в 1 г: 1) гелия; 2) углерода; 3) фтора; 4) полония? Получить решение задачи

41. Баллон содержит азот массой m = 2 г при температуре Т = 280 К. Определить суммарную кинетическую энергию вращательного движения всех молекул газа. Получить решение задачи

42. Гелий находится в закрытом сосуде объемом 2 л при температуре 20 0С и давлении 105 Па. Какое количество тепла надо сообщить гелию, чтобы повысить его температуру на 100 0С? Получить решение задачи

43. Какая часть молекул водорода при 0 0С обладает скоростями от 2000 до 2100 м/с? Получить решение задачи

44. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул азота 830 м/с? Получить решение задачи

45. Расстояние между двумя точечными зарядами Q1 = 7∙10-9 Кл и Q2 = 1,5∙10-8 Кл равно 5 см. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 3 см от положительного заряда и 4 см от отрицательного заряда. Получить решение задачи

46. Капля масла диаметром 0,01 мм удерживается в равновесии между горизонтальными пластинами, расстояние между которыми равно 25 мм. Какой заряд имеет капля, если равновесие достигается при разности потенциалов 36 кВ? Получить решение задачи

47. Расстояние между пластинами плоского конденсатора равно 1,3 мм, площадь пластин 20 см2. В пространстве между пластинами находятся два слоя диэлектриков: слюда толщиной 0,7 мм и эбонит толщиной 0,3 мм. Определить емкость конденсатора. Получить решение задачи

48. Имеются три конденсатора с равными емкостями С = 0,5∙10-6 Ф. Определить емкость системы из этих трех конденсаторов. Рас¬смотреть все возможные соединения. Получить решение задачи

49. Определить заряд, прошедший по резистору с сопротивлением 1 Ом, при равномерном возрастании напряжения на концах резистора от 1 до 3 В в течение 10 с. Получить решение задачи

50. Определить заряд, прошедший по резистору за 10 с, если сила тока в резисторе за это время равномерно возрастала от 0 до 5 А. Получить решение задачи

51. Источник постоянного тока один раз подсоединяют к резистору сопротивлением 9 Ом, другой раз - 16 Ом. В первом и во втором случае количество теплоты, выделяющееся на резисторах за одно и то же время, одинаково. Определить внутреннее сопротивление источника тока. Получить решение задачи

52. Определить удельное сопротивление и материал провода, который намотан на катушку, имеющую 500 витков со средним диаметром витка 6 см, если при напряжении 320 В допустимая плотность тока 2•106 А/м2Получить решение задачи

53. Определить разность потенциалов на концах нихромового проводника длиной 1 м, если плотность тока, текущего по нему, 2•108 А/м2 Получить решение задачи

54. Два источника тока, ЭДС которых по 2 В и внутреннее сопротивление каждого 0,5 Ом, соединены последовательно. При какой внешнем сопротивлении потребляемая полезная мощность будет максимальной? Получить решение задачи

55. Определить плотность тока, текущего по никелиновому проводнику, если удельная тепловая мощность выделяемая в проводнике, равна 104 Дж/(м3•с) Получить решение задачи

56. Два источника тока, ЭДС которых по 1,5 В и внутреннее сопротивление каждого по 0,5 Ом, соединены параллельно. Какое сопротивление нужно подключить к ним, чтобы потребляемая полезная мощность была максимальна? Получить решение задачи

57. Два тела падают с различных высот, но достигают поверхности Земли одновременно. Определить высоту, на которой было второе тело, когда первое тело начало падать, если время падения второго тела 6 с, а первого 2 с. Принять g= 9,8 м/с2.Получить решение задачи

58. К бруску массой m, который лежит на горизонтальной поверхности, приложена сила F = mg/2. Брусок движется прямолинейно. Угол между направлением силы и горизонтом изменяется по закону α = b∙S, где b =const. Выразить скорость как функцию угла αПолучить решение задачи

59. Нить с привязанными к ее концам грузами массой m1= 80 г и m2 = 40 г перекинута через блок диаметром D = 4 см. Определить момент инерции блока, если под действием силы тяжести грузов он получил угловое ускорение ε = 1,5 рад/с2. Получить решение задачи

60. Горизонтальная платформа массой М = 100 кг вращается, делая 10 об/мин. Человек массой m = 60 кг находится на краю платформы. С какой скоростью начнет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру? Считать платформу однородным диском, а человека точечной массой. Получить решение задачи

61. Если на верхний конец вертикально расположенной спиральной пружины положить груз, то пружина сожмется на величину ∆l = 3 мм. На сколько сожмет пружину тот же груз, упавший на конец пружины с высоты h = 8 см? Получить решение задачи

62. Найти максимальную кинетическую энергию Тmax материальной точки массой m = 2 г, совершающей гармонические колебания с амплитудой А = 4 см и частотой ν = 5 Гц. Получить решение задачи

63. Точка прошла половину пути со скоростью 10 км/ч. Оставшуюся часть пути она половину времени двигалась со скоростью 18 км/ч, а последний участок  со скоростью 25,2 км/ч. Найти среднюю скорость движения точки. Получить решение задачи

64. Через блок, имеющий форму диска, перекинут шнур. К концам шнура привязаны грузики массой m1=100 г и m2=110 г. С каким ускорением будут двигаться грузики, если масса блока равна m=400 г? Получить решение задачи

65. Диск массой 1 кг и диаметром 0,6 м вращается вокруг оси, проходящей че¬рез центр перпендикулярно его плоскости, делая 20 об/с. Какую работу надо со¬вер¬шить, чтобы остановить диск? Получить решение задачи

66. Два шарика массами 2 и 4 кг двигаются со скоростями 5 м/с и 7 м/с соот¬вет¬ственно. Определить скорость шаров после прямого неупругого удара, если большой шар догоняет меньший. Получить решение задачи

67. Определить высоту горы, если давление на ее вершине равно половине давления на уровне моря. Температура всюду одинакова и равна 0 0С. Получить решение задачи

68. В баллонах объемом V1=20 л и V2=44 л содержится газ. Давление в первом баллоне р1=2,4 МПа, во втором р2=1,6 МПа. Определить общее давление р и парциальные р1' и р2' после соединения баллонов, если температура газа осталась прежней. Получить решение задачи

69. Найти среднее число столкновений, испытываемых в течение 1с молекулой кислорода при нормальных условиях. Эффективный диаметр молекулы кислорода равен 0,36 нм. Получить решение задачи

70. Вычислить отношение молярных теплоемкостей Cp/Cv для смеси 3 молей аргона и 5 молей кислорода. Получить решение задачи

71. При нагревании 1 кмоля двухатомного газа его абсолютная температура увеличивается в 1,5 раза. Найти изменение энтропии, если нагревание происходит: 1) изохорически; 2) изобарически. Получить решение задачи

72. Самолёт массой m=3т для взлёта должен иметь скорость V=360км/ч и длину разбега S=600м. Какова должна быть минимальная мощность мотора Nmin, необходимая для взлёта самолёта? Силу сопротивления движению считать пропорциональной силе нормального давления, средний коэффициент сопротивления принять равным f = 0,2. Движение при разгоне самолёта происходит равноускоренно. Получить решение задачи

73. Камень брошен с высоты h=2м под некоторым углом α к горизонту с начальной скоростью V0=6м/с. Найти скорость V камня в момент падения на землю, если сопротивлением воздуха можно пренебречь. Получить решение задачи

74. Ракета установлена на поверхности Земли для запуска в вертикальном направлении. При какой минимальной скорости V1, сообщенной ракете при запуске, она удалится от поверхности на расстояние, равное радиусу Земли (R=6,37∙106 м)? Всеми силами, кроме силы гравитационного взаимодействия ракеты и Земли, пренебречь. Получить решение задачи

75. При выстреле из пружинного пистолета вертикально вверх пуля массой m= 20 г. поднялась на высоту h= 5 м. Определить жесткость k пружины пистолета, если она была сжата на x=10 см. Массой пружины пренебречь. Получить решение задачи

76. Шар массой m, подвешенный на нерастяжимой нити длиной l отклоняют на угол 900 от вертикали и дают возможность качаться. Определить максимальное натяжение Tmax нити. Получить решение задачи

77. В покоящийся шар массой М=1 кг, подвешенный на легком несжимаемом стержне, закрепленном в подвесе на шарнире, попадает пуля массой m=0,01 кг. Угол между направлением полета пули и линией стержня α=450. После удара пуля застревает в шаре, и шар вместе с пулей, откачнувшись, поднимается на высоту h=0,2 м относительно первоначального положения. Найти скорость пули V. Получить решение задачи

78. На гладкой горизонтальной поверхности на некотором расстоянии от вертикальной стенки находится шар массой М. Второй шар массой m движется от стенки к первому шару. Между шарами происходит центральный упругий удар. При каком соотношении масс M и m второй шар после удара достигнет стенки и, упруго отразившись от нее, догонит первый шар? Оба шара находятся на одном перпендикуляре к стенке. Получить решение задачи

79. Груз начинает скользить с начальной скоростью V0 вверх по наклонной плоскости, имеющей длину l и высоту h. Коэффициент трения равен f. Какой путь S пройдет груз до остановки? Получить решение задачи

80. Санки съезжают с горы высотой H и углом наклона α и движутся дальше по горизонтальному участку. Коэффициент трения на всем пути санок одинаков и равен f. Определить расстояние S, которое пройдут санки по горизонтальному участку до полной остановки. Получить решение задачи

81. Груз массой m=1кг падает с высоты h=240 м и углубляется в песок на S=0,2 м. Определите среднюю силу сопротивления грунта, если начальная скорость падения груза V0=14 м/с. Сопротивление воздуха не учитывать. Получить решение задачи

82. Вывести момент инерции однородного стержня относительно оси, проходящей через: 1) середину стержня перпендикулярно к его длине l; 2) начало стержня перпендикулярно к его длине l. Получить решение задачи

83. Через блок, закрепленный на горизонтальной оси, проходящей через его центр, перетянута нить, к концам которой прикреплены грузы m1=300 г и m2=200 г. Масса блока m0=300 г. Блок считать однородным диском. Найти ускорение а грузов. Получить решение задачи

84. Маховик массой 4 кг свободно вращается вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр, делая 720 об/мин. Массу маховика можно считать распределенной по его ободу радиусом 40 см. Через 30 с под действием тормозящего момента маховик остановился. Найти тормозящий момент M и число оборотов N, которое делает маховик до полной остановки. Получить решение задачи

85. Вал в виде сплошного цилиндра массой m1=10 кг насажен на горизонтальную ось. На цилиндр намотан шнур, к свободному концу которого подвешена гиря массой m2=2 кг. С каким ускорением a будет опускаться гиря, если её предоставить самой себе? Получить решение задачи

86. Вычислить момент инерции Jz молекулы NO2 относительно оси Z, проходящей через центр масс молекулы перпендикулярно плоскости, содержащей ядра атомов. Межъядерное расстояние d этой молекулы равно 0,118 нм, валентный угол α1400. Получить решение задачи

87. Физический маятник представляет собой стержень длиной l=1м и массой m1=1кг с прикреплённым к одному из его концов диском массой m2=0,5m1. Определить момент инерции Jz такого маятника относительно оси OZ, проходящей через точку O на стержне перпендикулярно плоскости чертежа Получить решение задачи

88. Платформа в виде диска радиусом R=1,5 м и массой m1=180 кг вращается по инерции около вертикальной оси с частотой n=10 мин-1. В центре платформы стоит человек массой m2=60 кг. Какую линейную скорость V относительно пола помещения будет иметь человек, если он перейдёт на край платформы? Получить решение задачи

89. Человек стоит в центре скамьи Жуковского и вместе с ней вращается по инерции. Частота вращения n1=0,5 с-1. Момент инерции J0 тела человека относительно оси вращения равен 1,6 кг·м2. В вытянутых в стороны руках человек держит по гире массой m=2 кг каждая. Расстояние между гирями l1=1,6 м. Определить частоту вращения n2 скамьи с человеком, когда он опустит руки и расстояние l2 между гирями станет равным 0,4 м. Моментом инерции скамьи пренебречь. Получить решение задачи

90. Маятник в виде однородного шара, жёстко скреплённого с тонким стержнем, длина l которого равна радиусу R шара, может качаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через конец стержня. В шар нормально к его поверхности ударилась пуля массой m=10 г, летевшая со скоростью V=800 м/с, и застряла в шаре. Масса шара M=10 кг, радиус его R=15см. На какой угол α отклонится маятник в результате удара пули? Массой стержня пренебречь. Получить решение задачи

91. С наклонной плоскости скатывается без скольжения однородный диск. Найти ускорение а диска, если угол наклона плоскости к горизонту α=360; масса диска m=500 г Получить решение задачи

92. С наклонной плоскости скатываются без скольжения сплошной цилиндр и тележка, поставленная на лёгкие колёса. Массы цилиндра и тележки одинаковы. Какое из тел скатится быстрее и во сколько раз? Получить решение задачи

93. Стержень длиной l =1,5 м и массой М = 10 кг может вращаться вокруг неподвижной оси, проходящей через верхний конец стрежня. В середину стержня ударяет пуля массой m =10г, летящая в горизонтальном направлении со скоростью V0 = 500 м/с и застревает в стрежне. На какой угол φ отклонится стержень после удара? Получить решение задачи

94. Точка совершает гармонические колебания с часто той ν = 10 Гц. В момент, принятый за начальный, точка имела максимальное смещение xmax = 1 мм. Написать уравнение колебаний точки и начертить их график. Получить решение задачи

95. Частица массой m = 0,01 кг совершает гармонические колебания с периодом Т = 2 с. Полная энергия колеблющейся частицы Е = 0,1 мДж, Определить амплитуду А колебаний и наибольшее значение силы Fmax действующей на частицу. Получить решение задачи

96. Материальная точка массой 20 г совершает гармонические колебания с периодом 9 с. Начальная фаза колебаний 100. Через сколько времени от начала движения смещение точки достигнет половины амплитуды? Найти амплитуду A, максимальную скорость Vmax и ускорение точки amax, если полная энергия E ее равна 10-2 Дж. Получить решение задачи

97. Складываются два колебания одинакового направления, выраженные уравнениями: x1=A1cos2π/T(t+τ1); x2=A2cos2π/T(t+τ2), где А1= 3 см; А2= 2 см; τ1= 1/6 с; τ2=1/3 с; Т = 2 с. Построить векторную диаграмму сложения этих колебаний и написать уравнение результирующего колебания. Получить решение задачи

98. Материальная точка участвует одновременно в двух взаимно - перпендикулярных гармонических колебаниях, уравнения которых: x=A1cosω1t (1) y=A2cosω2t (2) где А1=1 см; ω1=π с-1; А2=2 см; ω2=π/2 с-1. Определите траекторию точки с соблюдением масштаба. Получить решение задачи

99. Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля λ была равна: 1 Ǻ; 0,001 Ǻ? Получить решение задачи

100. Определить максимальную энергию Emax фотона серии Пашена в спектре излучения атомарного водорода. Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 15)

1. Во сколько раз отличается удельная энергия связи (энергия связи, рассчитанная на один нуклон) для ядер лития 3Li6 и водорода 1Н3? Получить решение задачи

2. Имеется 8 кг радиоактивного цезия. Определить массу нераспавшегося цезия после 135 лет радиоактивного распада, если его период полураспада равен 27 годам. Получить решение задачи

3. Найти смещение ξ(x, t) точек среды, находящихся на расстоянии x=100 см от источника, в момент t=0,1 с. Скорость υ звуковой волны принять равной 300 м/с. Затуханием пренебречь Получить решение задачи

4. Наблюдатель отсчитывает ширину 10 колец Ньютона от их центра. Она оказывается равной 0,7 мм. Ширина следующих 10 колец оказывается равной 0,4 мм Наблюдение производится в свете при длине полны λ=589 нм, Определить радиус кривизны поверхности линзы. Получить решение задачи

5. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Чему должна быть равна постоянная дифракционной решетки, чтобы в направлении φ = 410 совпадали максимумы двух линий: λ1 = 6563 Ǻ и λ2 = 4102 Ǻ? Известно, что максимальный порядок спектра данной решетки в области видимого света (400 700 нм) kmax=12 Получить решение задачи

6. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, угол между главными плоскостями которых а. Поляризатор и анализатор как поглощают, так и отражают 10 % падающего на них света. Определить угол α, если интенсивность света, вышедшего из анализатора равна 12 % интенсивности света, падающего на поляризатор. Получить решение задачи

7. Определить дебройлевскую длину волны электрона, кинетическая энергия которого Т=1кэВ Получить решение задачи

8. Определить потенциал ионизации атома водорода, находящегося в основном состоянии. Определить первый потенциал возбуждения атома водорода. Получить решение задачи

9. При делении одного ядра урана 92U235 на два осколка выделя¬ется около 220 МэВ энергии. Какова электрическая мощность атом¬ной электростанции, расходующей в сутки 220 г изотопа урана 92U235 и имеющей КПД 25%? Получить решение задачи

10. Активность а препарата некоторого изотопа за время t = 5 суток уменьшилась на 30%. Определить период полураспада этого препарата. Получить решение задачи

11. На тонкую плёнку в направлении нормали к её поверхности падает монохромный свет с длинной волны λ= 500 нм. Отраженный от неё свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину dmin плёнки, если показатель преломления материала плёнки n=1,4 Получить решение задачи

12. Под каким углом наблюдается максимум третьего порядка, полученный с помощью дифракционной решётки, имеющей 500 штрихов на 1 см, если длина волны падающего нормально на решетку света λ=0,6 мкм? Получить решение задачи

13. Кварцевую пластинку поместили между скрещенными николями. При какой наименьшей толщине dmin кварцевой пластины поле зрения между николями будут максимально просветлено. Постоянная вращения a кварца равна 27 град/мм. Получить решение задачи

14. Работа выхода электронов из кадмия 4,08 эВ. Какой должна быть длина волны излучения, падающего на кадмий, чтобы при фотоэффекте максимальная скорость вылетающих электронов была 7,2∙105 м/c? Получить решение задачи

15. Абсолютно чёрное тело имеет температуру T1=500 К. Какова будет температура Т2 тела, если в результате нагревания поток излучения увеличивается в n=5 раз? Получить решение задачи

16. На каркас длиной l=10см и диаметром d=5см намотано 150 витков проволоки. Через середину каркаса в направлении одного из его диаметров проходит медный проводник с током I1=5А. Считая магнитное поле внутри средней части соленоида однородным, определить силу, с которой оно действует на участок проводника внутри каркаса, если ток в соленоиде I2=1A. Получить решение задачи

17. Плоская волна распространяется вдоль прямой со скоростью V= 20 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстоянии x1 = 12 м и x2 = 15 м от источника волн, колеблются с разностью фаз ∆φ= 0,75π. Найти длину волны λ написать уравнение волны и найти смещение указанных точек в момент t = 1,2с, если амплитуда колебаний А=0,1 м. Получить решение задачи

18. Колеблющиеся точки, находящиеся на одном луче, удалены от источника колебания на 6 м и 8,7 м и колеблются с разностью фаз 3/4 π. Период колебания источника Т =10-2 с. Чему равна длина λ волны и скорость V распространения колебаний в данной среде? Составить уравнение волны для первой и второй точек, считая амплитуды колебаний точек, равными 0,5 м. Получить решение задачи

19. Два одинаковых небольших шарика массой по 0,1 г каждый подвешены на нитях длиной 25 см. После того, как шарикам были сообщены одинаковые заряды, они разошлись на расстояние 5 см. Определить заряды шариков. Получить решение задачи

20. В вершинах квадрата расположены равные положительные заряды + 2∙10-7 Кл. В центре квадрата размещен отрицательный заряд. Вычислить, какой величины должен быть этот заряд, чтобы уравновесить силы взаимного отталкивания зарядов, расположенных по вершинам квадрата. Получить решение задачи

21. На тонком стержне длиной ℓ=20 см находится равномерно распре деленный электрический заряд. На продолжении оси стержня на расстоянии a = 10 см от ближайшего конца находится точечный заряд Q = 40 нКл, который взаимодействует со стержнем с силой F = 6 мкН. Определить линейную плотность τ заряда на стержне. Получить решение задачи

22. По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q = 40 нКл с линейной плотностью τ = 50 нКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке А, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное половине радиуса. Получить решение задачи

23. На тонком стержне длиной ℓ равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ =10 нКл/м. Найти потенциал φ, созданный распределенным зарядом в точке А, расположенной на оси стержня и удаленной от его ближайшего конца на расстоянии ℓ. Получить решение задачи

24. В плоском, горизонтально расположенном, конденсаторе заряженная капелька ртути находится в равновесии при напряженности поля E = 600 В/см. Заряд капли равен q = 0,8∙10-18 Кл. Найти радиус r капли. Получить решение задачи

25. Определить ускоряющую разность потенциалов U, которую должен пройти в электрическом поле электрон, обладающий скоростью υ1 = 106 м/с, чтобы скорость его возросла в n = 2 раза. Получить решение задачи

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

27. Электрическое поле создано точечным зарядом Q1 = 50 нКл. Не пользуясь понятием потенциала, вычислить работу А внешних сил по перемещению точечного заряда Q2 = -2 нКл из точки С в точку В, если r1 = 10 см, r2 = 20 cм. Определить также изменение ΔП потенциальной энергии системы зарядов. Получить решение задачи

28. Электрическое поле создается двумя зарядами Q1 = 4 мкКл и Q2 = -2 мкКл, находящимися на расстоянии а= 0,1 м друг от друга. Определить работу А1,2 сил поля по перемещению заряда Q = 50 нКл из точки 1 в точку 2. Получить решение задачи

29. Два шарика одинаковой массы подвешены на нитях длиной ℓ = 2 м каждая, верхние концы которых соединены вместе. Радиусы шариков относятся друг к другу как 1:2. Шарики соприкасаются. После т ого как шарикам сообщили заряд q = 6•10-6 Кл нити разошлись на угол 600. Определить массу m шариков. Получить решение задачи

30. Два шарика с зарядами q1 = 6,7•10-9 Кл и q2 = 13,3•10-9 Кл находятся на расстоянии r1 = 40 см друг от друга. Какую работу нужно совершить, чтобы сблизить их на расстояние r2 = 25 cм? Получить решение задачи

31. Расстояние d между двумя положительными точечными зарядами Q1 = 9Q и Q2 = Q равно 8 см. На каком расстоянии r от первого заряда находится точка, в которой напряженность E поля зарядов равна нулю? Получить решение задачи

32. Два точечных электрических заряда Q1 = 30 нКл и Q2 = 10 нКл находятся в воздухе на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определить напряженность E и потенциал φ поля, создаваемого этими зарядами в точке А, удаленной от заряда Q1 на расстояние r1 = 12 см и от заряда Q2 на r2 = 6 см. Получить решение задачи

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

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

35. Точечный заряд Q = 25 нКл находится в поле, созданном прямым бесконечным цилиндром R = 1 см, равномерно заряженным с поверхностной плотностью σ = 0,2 нКл/см2. Определить силу F, действующую на заряд, если его расстояние от оси цилиндра r = 10 см. Получить решение задачи

36. Металлический шар имеет заряд Q1 = 0,1 мкКл. На расстоянии, равном радиусу шара, от его поверхности находится конец нити, вытянутой вдоль силовой линии. Нить несёт равномерно распределённый по длине заряд Q2 = 10 нКл. Длина нити равна радиусу шара. Определить силу F, действующую на нить, если радиус шара R = 10 см. Получить решение задачи

37. Две длинные тонкостенные коаксиальные трубки радиусами R1 = 2 см и R2 = 4 см несут заряды, равномерно распределенные по длине с линейными плотностями τ1 = 1 нКл/м и τ2 = 0,5 нКл/м. Пространство между трубками заполнено эбонитом. Определить напряженность E поля в точках, находящихся на расстояниях r1 = 1 см, r2 = 3 см, r3 = 5 см. Построить график зависимости E от r. Получить решение задачи

38. Точечный заряд q1 = 20 нКл помещен в центре непроводящей сферической поверхности радиуса R = 15 см, по которой равномерно распределен заряд q2 = -20 нКл. Определить напряженность E в точках А и В, удаленных от центра сферы на расстояния rA = 20 см и rB = 10 см. Получить решение задачи

39. Два одинаковых положительных заряда 10-7 Кл находятся в воздухе на расстоянии 8 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке О, находящейся на середине от отрезка, соединяющего заряды, и в точке А, расположенной на расстоянии 5 см от зарядов. Получить решение задачи

40. Две одинаковые круглые пластины площадью S = 100 см2 каждая, расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины равен Q1 = +100 нКл, другой Q2 = -100 нКл. Определить силу F взаимного притяжения пластин в двух случаях, когда расстояние между ними: 1) r1 = 2 см; 2) r2 = 10 м. Получить решение задачи

41. Электрическое поле создано тонкой бесконечно длинной нитью, равномерно заряженной с линейной плотностью τ =30 нКл/м. На расстоянии а = 20 см от нити находится плоская круглая площадка r =1 см. Определить поток вектора напряженности через эту площадку, если плоскость ее составляет угол β = 300 с линией напряженности, проходящей через середину площадки. Получить решение задачи

42. Три тонкие плоскопараллельные пластины, расположенные на малом расстоянии друг от друга равномерно заряжены. Поверхностные плотности зарядов пластин σ1 = 3•10-8 Кл/м2, σ2= -5•10-8 Кл/м2, σ3 = 8•10-8 Кл/м2. Найти напряженность в точках, лежащих между пластинами и с внешней стороны. Построить график зависимости напряженности поля от расстояния, выбрав за начало отсчета положение первой пластины. Получить решение задачи

43. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено парафином (ε= 2). Расстояние между пластинами d = 8,85 мм. Какую разность потенциалов необходимо подать на пластины, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов σ' на парафине составляла 0,1 нКл/см2.Получить решение задачи

44. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (=7). Расстояние между пластинами d = 5 мм, разность потенциалов U = 1 кВ. Определите: 1) напряженность E поля в стекле; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 3) поверхностную плотность связанных зарядов ' на стекле. Получить решение задачи

45. Между пластинами плоского конденсатора помещено два слоя диэлектрика – слюдяная пластинка (1 = 7) толщиной d1 = 1 мм и парафин (2 = 2) толщиной d2 = 0,5 мм. Определите: 1) напряженность E1 и E2 электростатических полей в слоях диэлектрика; 2) электрическое смещение D, если разность потенциалов между пластинами конденсатора U = 500 В. Получить решение задачи

46. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1 = 500 В. Площадь пластин S = 200см2, расстояние между ними d = 1,5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения в пространство между пластинами внесли парафин (ε = 2). 1) Определите разность потенциалов U2 между пластинами после внесения диэлектрика. Определите емкости конденсатора C1 и C2 до и после внесения диэлектрика; 2) Решите задачу для случая, когда парафин вносится в пространство между пластинами при включенном источнике питания. Получить решение задачи

47. Определите напряженность электростатического поля на расстоянии d = 1 см от оси коаксиального кабеля, если радиус его центральной жилы r1 = 0,5 см, а радиус оболочки r2 = 1,5 см. Разность потенциалов между центральной жилой и оболочкой U=1кВ. Получить решение задачи

48. Сферический конденсатор состоит из двух концентрических сфер радиусами r1=5 см и r2 = 5,5 см. Пространство между обкладками конденсатора заполнено маслом (= 2,2). Определите: 1) емкость C этого конденсатора; 2) шар какого радиуса, помещенный в масло, обладает такой емкостью. Получить решение задачи

49. Два плоских воздушных конденсатора одинаковой ёмкости соединены параллельно и заряжены до разности потенциалов U = 300 В. Определите разность потенциалов этой системы, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнено слюдой (= 7). Получить решение задачи

50. Разность потенциалов между точками А и В U = 9 В. Емкости конденсаторов соответственно равны C1 = 3 мкФ и C2 = 6 мкФ. Определите: 1) заряды Q1 и Q2; 2) разности потенциалов U1 и U2 на обкладках каждого конденсатора. Получить решение задачи

51. Две концентрические проводящие сферы радиусами R1 = 20 см и R2 = 50 см заряжены соответственно одинаковыми зарядами Q = 100 нКл. Определите энергию электростатического поля, заключенного между этими сферами. Получить решение задачи

52. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1 = 500В. Площадь пластин S = 200 см2. Расстояние между ними d1 = 1,5 мм. Пластины раздвинули до расстояния d2 = 15 мм. Найдите энергии W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин. Если источник напряжения перед раздвижением: 1) отключался; 2) не отключался. Получить решение задачи

53. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено слюдой (=7). Площадь пластин конденсатора составляет 50 см2. Определите поверхностную плотность связанных зарядов σ' на слюде, если пластины конденсатора притягивают друг друга с силой 1 мН. Получить решение задачи

54. В однородное электростатическое поле E0 =700 В/м перпендикулярно полю помещается бесконечная плоскопараллельная стеклянная пластина (ε = 7). Определите: 1) напряженность E электростатического поля внутри пластины; 2) электрическое смещение D внутри пластины; 3) поляризованность Р стекла; 4) поверхностную плотность связанных зарядов σ' на стекле. Получить решение задачи

55. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d1 =0,2 см и слоем парафина d2 = 0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U = 300 В. Определить напряженность E1 и E2 поля и потенциалы Δφ1 и Δφ2 в каждом из слоев. Получить решение задачи

56. Сплошной эбонитовый шар (= 3) радиусом R = 5 см заряжен равномерно с объемной плотностью ρ = 10 нКл/м3. Определите энергию электростатического поля, заключенную внутри шара. Получить решение задачи

57. Два конденсатора электроемкостями C1 = 3 мкФ и C2 = 6 мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ε = 120 В. Определить заряды Q1 и Q2 конденсаторов и разности потенциалов U1 и U2 между их обкладками, конденсаторы соединены: 1) параллельно; 2) последовательно. Получить решение задачи

58. В однородное электростатическое поле напряжённостью E0 = 700 В/м перпендикулярно полю поместили стеклянную пластинку (ε = 7) толщиной d = 1,5 мм и площадью 200 см2. Определите: 1) поверхностную плотность связанных зарядов σ' на стекле; 2) энергию электростатического поля, сосредоточенную в пластине. Получить решение задачи

59. Установить, как изменится емкость и энергия плоского воздушного конденсатора, если параллельно его обкладкам ввести металлическую пластинку толщиной 1 мм. Площадь обкладки конденсатора и пластины 150 см2, расстояние между обкладками 6 мм. Конденсатор заряжен до 400 В и отключен от батареи. Получить решение задачи

60. Определить силу и направление тока, идущего по участку АД. ЭДС источника ε = 10 В, внутреннее сопротивление r = 2 Ом. Потенциалы точек: φА = 5 В, φД = 25 В. Сопротивление проводов R = 3 Ом. Получить решение задачи

61. Определить плотность тока j в железном проводнике длиной l = 10 см, если провод находится под напряжением U = 6 В. Получить решение задачи

62. На концах железного провода длиной 30 м, диаметром 0,5 мм включенного в цепь, напряжение равномерно возрастает с 12 до 60 В за 16 с. Определить количество электричества q, прошедшее за это время через провод. Получить решение задачи

63. Цепь сопротивлений и источников составлена так, как показано на. Сопротивление внешней цепи R=5 Ом, сопротивление источников: r1=r2=r3=1 Ом, ЭДС ε1=15 В, ε2=13 В, ε3=18 В. Найти силу тока I. Получить решение задачи

64. Проводник из нихрома (ρ1 = 10-6 Ом∙м) длиной 1 м и проводник из никелина (ρ2 = 0,4 10-6 Ом∙м) длиной 1 м соединены последовательно. Сечения проводов одинаковы. К концам проводов приложена разность потенциалов 2 В. Определить напряженность E1 и E2 поля в каждом проводе. Получить решение задачи

65. Сила тока в проводнике с сопротивлением R = 20 Ом нарастает в течение времени ∆t = 2 с по линейному закону от J0 = 0 до J = 6 А (рис.). Определите теплоту Q1, выделившуюся в этом проводнике за первую секунду, и Q2 - за вторую секунду, а также найдите отношение Q2/Q1.Получить решение задачи

66. При внешнем сопротивлении R1 = 8 Ом сила тока в цепи J1 = 0,8 А, при сопротивлении R2 = 15 Ом, сила тока J2 = 0,5 А. Определить силу тока короткого замыкания Jк.з. источника ЭДС. Получить решение задачи

67. ЭДС батареи аккумуляторов ε = 12 В, сила тока короткого замыкания Jк.з. равна 5 А. Какую наибольшую мощность Pmax можно получить во внешней цепи, соединенной с такой батареей? Получить решение задачи

68. Электрическая цепь изображена на рис.. Здесь R1 = 100 Ом, R2 = 50 Ом, R3 = 20 Ом, ЭДС элемента ε1 = 2 В. Через гальванометр идет ток I3 = 50 мА в направлении, указанном стрелкой. Определить ЭДС ε2. Сопротивлением гальванометра и внутренними сопротивлениями элементов пренебречь. Получить решение задачи

69. Определить силы токов, проходящих через сопротивления R1 = R4 = 2 Ом, R2 = R3 = 4 Ом, включенные в цепь, как показано на рис., если ε1=10 В, ε2=4 В. Сопротивлениями источников тока пренебречь. Получить решение задачи

70. В медном проводнике объемом V = 6 см3 при прохождении по нему постоянного тока за время t = 1 мин выделилось количество теплоты Q = 216 Дж. Вычислить напряженность E электрического поля в проводнике. Получить решение задачи

71. ЭДС батареи ε = 80 В, внутреннее сопротивление r = 5 Ом, внешняя цепь потребляет мощность P = 100 Вт. Определить силу тока J в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь и ее сопротивление R. Получить решение задачи

72. Найти токи, протекающие в каждой ветви электрической цепи (рис.), если ε1 = 130 В, ε2 = 117 В, R1 = 0,5 Ом, R2 = 0,3 Ом, R3 = 12 Ом. Внутреннее сопротивление источников ЭДС не учитывать. Получить решение задачи

73. Ha рис. изображены сечения двух прямолинейных длинных проводников с током. Расстояние АВ между проводниками равно 10см, J1 = 20 A, J2 = 30 A. Найти напряженность магнитного поля, вызванного токами J1 и J2 в точках M1, M2 и М3. Расстояние M1A = 2 cм, АМ2 = 4 см и ВМ3 = 3 см. Получить решение задачи

74. По двум бесконечно длинным прямым проводам, скрещенным под прямым углом (рис.а), текут токи I1 = 30 А и I2 =40 А. Расстояние d между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке С, одинаково удаленной от обоих проводов на расстояние, равное d. Получить решение задачи

75. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи силой J1 = 20 A и J2 = 30 A в одном направлении. Расстояние d между проводами равно 10 см. Определить магнитную индукцию В в точке, удаленной от обоих проводов на одинаковое расстояние r = 10 см. Получить решение задачи

76. Определить магнитную индукцию В поля, создаваемого отрезком бесконечно длинного провода, в точке, равноудаленной от концов отрезка и находящейся на расстоянии R = 4 см от его середины. Длина отрезка провода ℓ =20 см, а сила тока в проводе J = 10 А Получить решение задачи

77. Определить магнитную индукцию в центре кругового проволочного витка радиусом R = 10 см, по которому течет ток силой J = 1А. Получить решение задачи

78. Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. По проводу идет ток силой 5А. Найти радиус петли, если известно, что напряженность магнитного поля H в центре петли равна 41 А/м. Получить решение задачи

79. Бесконечно длинный прямой проводник, обтекаемый током J = 5 А, согнут под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля в точках А и С, находящихся на биссектрисе угла, и в точке Д на продолжении одной из его сторон. Расстояние от вершины угла до каждой из точек r = 10 см. Получить решение задачи

80. Бесконечно длинный тонкий проводник с током силой J = 50 А имеет изгиб (плоскую петлю) радиусом r = 10 см. Определить в точке O магнитную индукцию В поля, создаваемого этим током, в случаях а - е, изображенных на рисунке. Получить решение задачи

81. По проводнику, изогнутому в виде окружности течет ток. Напряженность магнитного поля в центре окружности Нок = 20 А/м. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить напряженность Нкв магнитного поля в точке пересечения диагоналей этого квадрата. Получить решение задачи

82. Прямой провод длиной ℓ = 10 см, по которому течет ток силой I = 20А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл. Найти угол α между направлениями вектора В и тока I, если на провод действует сила F = 10 мН. Получить решение задачи

83. По трем параллельным проводам, находящимся на одинаковом расстоянии а = 10 см друг от друга, текут одинаковые токи силой I = 100 А. В двух проводах направления тока совпадают. Вычислить силу F, действующую на отрезок длиной ℓ = 1 м каждого провода. Получить решение задачи

84. Проволочный виток радиусом R = 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью Н = 2кА/м. Плоскость витка образует угол α = 60° с направлением поля. По витку течет ток силой I = 4 А. Найти механический момент М, действующий на виток. Получить решение задачи

85. Виток диаметром d = 20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток силой I = 10 А. Найти механический момент М, который нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении. (Горизонтальную составляющую Вг магнитной индукции поля Земли принять равной 20 мкТл). Получить решение задачи

86. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1000 В, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное направлению его движения. Индукция магнитного поля равна 1,19•10-3 Тл. Найти: 1. радиус R кривизны траектории электрона, 2. период T его обращения по окружности, 3. момент количества движения L электрона. Получить решение задачи

87. В однородном магнитном поле с индукцией В = 100 мкТл движется электрон по винтовой линии. Определить скорость υ электрона, если шаг h винтовой линии равен 20 см, а радиус R = 5 см. Получить решение задачи

88. По двум параллельным проводам длиной ℓ = 1 м каждый текут токи одинаковой силы. Расстояние d между проводами равно 1 см. Токи взаимодействуют с силой F = l мН. Найти силу тока I в проводах. Получить решение задачи

89. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией В = 0,1 Тл возбуждено электрическое поле напряженностью E = 100 кВ/м. Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица. Вычислить скорость υ частицы. Получить решение задачи

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

91. Однородное магнитное поле нарастает пропорционально времени В = kt, где k = 10 Тл/с. Какое количество теплоты выделится в рамке, имеющей форму квадрата со стороной а = 1 м за время t2 – t1 = 2 с? Рамка сделана из алюминиевого провода, с поперечным сечением S = 1 мм2. Плоскость рамки расположена под углом 30° к полю. Температура в помещении 20°С. Получить решение задачи

92. Виток радиусом R = 20 см, по которому течет ток силой J = 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью Н = 103 А/м. Виток повернулся относительно диаметра на угол φ = 30°. Определить совершенную при этом работу А. Получить решение задачи

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

94. Соленоид, состоящий из 80 витков и имеющий диаметр d = 8 см, находится в однородном магнитном поле индукция которого 6,03∙10-2 Тл. Соленоид поворачивается на угол 1800 в течении 0,2 с. Найти среднее значение ЭДС, возникающего в соленоиде, если его ось до и после поворота направлена вдоль поля Получить решение задачи

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

96. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R = 20 Ом. Через время t= 0,1 с сила тока J в катушке достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность L катушки Получить решение задачи

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

98. Два точечных заряда 9Q и Q закреплены на расстоянии l=50 см друг от друга. Третий заряд Q1 может перемещаться только вдоль, прямой, проходящей через заряды. Определить положение заряда Q1, при котором он будет находиться в равновесии. При каком знаке заряда Q1 равновесие будет устойчивым? Получить решение задачи

99. Три точечных заряда Q1=Q2=Q3=1 нКл расположены в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд Q4 нужно поместить в центре треугольника, чтобы указанная система зарядов находилась в равновесии? Получить решение задачи

100. Найти силу F, действующую на точечный заряд q =1,7∙10-9 Кл, расположенный в центре полукольца радиуса r0 =5 см, со стороны этого полукольца, по которому равномерно распределен заряд Q=3∙10-7 Кл. Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 16)

1. Тонкий стержень длиной l=30 см несет равномерно распределенный по длине заряд с линейной плотностью τ =1 мкКл/м. На расстоянии r0=20 см от стержня находится заряд Q1=10 нКл, равноудаленный от концов стержня. Определить силу F взаимодействия точечного заряда Q1 с заряженным стержнем. Получить решение задачи

2. В вершинах квадрата со стороной а расположены два положительных и два отрицательных заряда, каждый из которых равен Q. Определить потенциал φ и напряженность электрического поля E в центре этого квадрата. Получить решение задачи

3. Напряженность поля, образованного точечным зарядом в керосине (ε=2,1) на расстоянии r =2 м от него, равна E=9 В/м. Определить величину заряда Q и потенциал φ электрического поля, созданного этим зарядом. Получить решение задачи

4. Найти работу перемещения заряда q=10 нКл из точки 1 в точку 2, находящегося между двумя разноименно заряженными с поверхностной плотностью σ=0,4 мкКл/м2 бесконечными параллельными плоскостями. Расстояние между плоскостями l=3 см. Получить решение задачи

5. Два точечных электрических заряда Q1 =1 нКл и Q2 =-2 нКл находятся на расстоянии d =10 см друг от друга в воздухе. Определить потенциал φ поля, напряженность E, создаваемого этими зарядами в точке, удаленной от заряда Q1, на расстояние r1=9 см и от заряда Q2 на расстояние r2=7 см. Получить решение задачи

6. Расстояние между двумя длинными одноименно заряженными проволоками, расположенными параллельно друг другу, равно 15 см. Линейная плотность зарядов на проводах τ равна 3∙10-7 Кл/см. Найти величину и направление напряженности E результирующего электрического поля в точке, удаленной на 15 см от каждого провода. Получить решение задачи

7. По тонкой нити, изогнутой по дуге окружности, равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ =10 нКл/м. Определить напряженность E и потенциал φ электрического поля, создаваемого таким распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кривизны дуги. Длина l нити составляет 1/3 длины окружности и равна 15 см. Получить решение задачи

8. Электрическое поле создано бесконечной плоскостью, заряженной с поверхностной плотностью σ = 400 нКл/м2 и бесконечной прямой нитью, заряженной с линейной плотностью τ =100 нКл/м. На расстоянии r =10 см от нити находится точечный заряд Q = 10 нКл. Определить силу F , действующую на заряд, ее направление, если заряд и нить лежат в одной плоскости, параллельной заряженной плоскости. Получить решение задачи

9. В вакууме образовалось скопление зарядов в форме тонкого бесконечного длинного цилиндра радиуса R0 с постоянной объемной плотностью ρ. Найти напряженность поля E в точке, лежащей внутри цилиндра. Получить решение задачи

10. Электрическое поле создано двумя параллельными бесконечными заряженными плоскостями с поверхностными плотностями заряда σ1 = 0,4 мкКл/м2 и σ2 = 0,1 мкКл/м2. Определить напряженность электрического поля Е в областях I, II, III, созданную этими заряженными плоскостями. Получить решение задачи

11. Две концентрические проводящие сферы радиусами R1 = 6 см и R2 = 10 см несут соответственно заряды Q1 = 1 нКл и Q2 = -0,5 нКл. Найти напряженности Е поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r1 = 5 см; r2 = 9 см; r3 = 15 см. Построить график зависимости E(r). Получить решение задачи

12. Электростатическое поле создается бесконечно длинным цилиндром радиусом R = 7 мм, равномерно заряженным с линейной плотностью τ =15 нКл/м. Определить: 1) напряженность E поля в точках, лежащих от оси цилиндра на расстояниях r1 = 5 мм, r2 = 1 см; 2) разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстоянии r3 = 1 см и r4 = 2 см от поверхности цилиндра, в средней его части. Получить решение задачи

13. Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет d = 1 см, разность потенциалов U = 200 В. Определите поверхностную плотность σ’ связанных зарядов эбонитовой пластинки (ε = 3), помещённой на нижнюю пластину конденсатора. Толщина пластины d2 = 8 мм. Получить решение задачи

14. Свободные заряды равномерно распределены с объёмной плотностью ρ = 5 нКл/м3 по шару радиусом R = 10 см из однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью ε = 5. Определите напряжённость электростатического поля E на расстояниях r1 = 5 см и r2 = 15 см от центра шара Получить решение задачи

15. Определить электрическую емкость C плоского конденсатора с двумя слоями диэлектриков: фарфора (ε1= 5) толщиной d1 = 2 мм и эбонита (ε2= 3) толщиной d2 = 1,5 мм, если площадь S пластин равна 100 см2 Получить решение задачи

16. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов 1,5 кВ. Площадь пластин 150 см2 и расстояние между ними 5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения в пространство между пластинами внесли стекло (ε2 = 7). Определить: 1) разность потенциалов U2 между пластинами после внесения диэлектрика; 2) емкость конденсатора C1 до и C2 после внесения диэлектрика; 3) поверхностную плотность зарядов на пластинах σ1 до и σ2 после внесения диэлектрика. Получить решение задачи

17. Определите емкость коаксиального кабеля длиной 10 м, если радиус его центральной жилы r1 = 1 см, радиус оболочки r2 =1,5 см, а изоляционным материалом служит резина (ε = 2,5) Получить решение задачи

18. Плоский конденсатор с пластинами размером 16x16 см и расстоянием между ними d = 4 мм присоединен к полюсам батареи с эдс. равной 250В. В пространство между пластинами с постоянной скоростью V = 3 мм/с вдвигают стеклянную пластинку толщиной 4 мм. Какой ток I пойдет по цепи? Диэлектрическая проницаемость стекла ε=7. Получить решение задачи

19. При поочередном замыкании источника тока на сопротивления R1 и R2 в них выделились равные количества тепла. Найти внутреннее сопротивление r источника тока. Получить решение задачи

20. Два плоских конденсатора емкостью C1 и C2 соединили последовательно, подключили к источнику, напряжение на клеммах которого U1, и зарядили. Найти напряжение на пластинах конденсаторов после отключения от источника, если их пересоединить параллельно. Чему будет равна работа A при перезарядке конденсаторов? Получить решение задачи

21. Конденсатор электроемкостью C1 = 3 мкФ был заряжен до разности потенциалов U1 = 40 В. После отключения от источника тока конденсатор был соединен параллельно с другими незаряженным конденсатором электроемкостью C2 = 5 мкФ. Определить энергию ∆W, израсходованную на образование искры в момент присоединения второго конденсатора. Получить решение задачи

22. Плоский конденсатор заряжен до разности потенциалов U = 1 кВ. Расстояние d между пластинами равно 1 см. Диэлектрик – стекло (ε = 7). Определить объемную плотность энергии ω поля конденсатора. Получить решение задачи

23. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора U = 100 В. Площадь каждой пластины S = 200 см2, расстояние между пластинами d = 0,5 мм, расстояние между ними заполнено парафином (ε = 2). Определить силу F притяжения пластин друг к другу. Получить решение задачи

24. Уединенная металлическая сфера электроемкостью С = 4 пФ заряжена до потенциала φ = 1 кВ. Определите энергию поля W , заключенную в сферическом слое между сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в 4 раза больше радиуса уединенной сферы. Получить решение задачи

25. Определить заряд, прошедший по проводу с сопротивлением r = 3 Ом при равномерном нарастании напряжения на концах провода от U0 = 2 В до U = 4 B в течение времени t = 20 с. Получить решение задачи

26. Электрическая лампочка накаливания потребляет ток I =0,2 А. Диаметр вольфрамового волоска d = 0,02 мм, температура волоска при горении лампы t = 20000C . Определите напряженность E электрического поля в волоске. Удельное сопротивление вольфрама ρ0=0,056∙10-6 Омּм, термический коэффициент сопротивления α = 4,6∙10-3град-1. Получить решение задачи

27. Два элемента с электродвижущими силами ε1 =3,0 В, ε2 =2,0 В и с внутренними сопротивлениями r = 0,5 Ом каждый соединены параллельно и замкнуты на некоторое внешнее сопротивление R. Найти внешнее сопротивление R и силу тока во всех участках цепи, если показания вольтметра U, подключенного к узлам, равны: 1) 1,8 В; 2) 2,0 В; 3) 2,2 В. Получить решение задачи

28. Определить плотность j тока в медной проволоке длиной l = 10м, если разность потенциалов на ее концах φ1= φ2=12 B. Получить решение задачи

29. Определить плотность j электрического тока в медном проводе (удельное сопротивление ρ =17 нОм∙м, если удельная тепловая мощность тока ω=1,7∙104Дж/(м3∙с). Получить решение задачи

30. Три гальванических элемента с электродвижущими силами ε1 = 2,5 В, ε2 = 2,2 В, ε3 = 3,0 В и внутренним сопротивлением по 0,2 Ом каждый включены, как показано на схеме (рис.). Внешнее сопротивление R = 4,7 Ом. Найти силы токов во всех участках цепи, разность потенциалов между узлами, количество джоулевой теплоты, выделяющейся во всей цепи, и работу каждого элемента за время t = 1 с. Получить решение задачи

31. По длинному прямому тонкому проводу течет ток силой I = 20A. Определить магнитную индукцию B поля, создаваемого проводником в точке, удаленной от него на расстояние r = 4 см. Получить решение задачи

32. Два параллельных бесконечно длинных провода, по которым текут в одном направлении токи силой I = 60 А, расположены на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определить магнитную индукцию В в точке, отстоящей от одного проводника на расстоянии r1 = 5 см и от другого – на расстоянии r2 = 12 см. Получить решение задачи

33. По двум длинным прямолинейным проводам, находящимся на расстоянии r = 5 см друг от друга в воздухе, текут токи силой I = 10А каждый. Определить магнитную индукцию В поля, создаваемого токами в точке, лежащей посередине между проводами для случаев: 1) Провода параллельны, токи текут в одном направлении; 2) Провода параллельны, токи текут в разных направлениях; 3) Провода перпендикулярны друг другу, направление токов указано. Получить решение задачи

34. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной a = 10 см, течет ток силой I = 100A. Найти магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей квадрата. Получить решение задачи

35. По проводнику, согнутому в виде квадратной рамки со стороной a = 10см, течет ток I = 5A. Определить индукцию В магнитного поля в точке, равноудаленной от квадрата на расстояние, равное его стороне. Получить решение задачи

36. К тонкому однородному проволочному кольцу радиуса R подводят ток I . Найти индукцию магнитного поля В в центре кольца, если подводящие провода, делящие кольцо на две дуги, длиной l1 и l2, расположены радиально и бесконечно длинны. Получить решение задачи

37. По контуру, изображенному на, идет ток силой I = 10,0 А. Определить магнитную индукцию В в точке О, если радиус дуги R = 10,0 см, α = 600. Получить решение задачи

38. Контур в виде квадрата с диагональю, изготовленный из медной проволоки с сечением S = 1 мм2, подключён к источнику постоянного напряжения U =110 В. Плоскость квадрата расположена параллельно магнитному полю с индукцией B =1,7∙10-2Тл. Определите величину и направление силы F, действующей на контур со стороны поля. Получить решение задачи

39. В одной плоскости с бесконечно длинным прямым током I = 5А расположена прямоугольная рамка, обтекаемая током i =1A. Найти силы, действующие на каждую сторону рамки со стороны поля, создаваемого прямым током, если длинная сторона b = 20 см параллельна прямому току и находится на расстоянии от него r0 = 5 см; меньшая a = 10 см. Получить решение задачи

40. Плоский квадратный контур со стороной a = 10 см, по которому течет ток I = 100 А, свободно установлен в однородном магнитном поле с индукцией B = 1Тл. Определить работу А, совершаемую внешними силами при повороте контура относительно оси, проходящей через середину его противоположных сторон, на угол: 1) φ1=900; 2) φ2=30. При повороте контура сила тока в нем поддерживается неизменной. Получить решение задачи

41. Электрон, обладающий энергией W = 103 эВ, влетает в однородное электрическое поле E = 800 В/см перпендикулярно силовым линиям поля. Каковы должны быть направление и величина магнитного поля B, чтобы электрон не испытывал отклонений? Получить решение задачи

42. Электрон движется в однородном магнитном поле (B = 10мТл) по винтовой линии, радиус R которой равен 1 см и шаг h = 6 см. Определить период T обращения электрона и его скорость V. Получить решение задачи

43. Электрон движется в магнитном поле, индукция которого B = 50 Тл, по винтовой линии радиусом r = 2 см и шагом “винта” h = 5 см. Определить энергию электрона W в электрон-вольтах и направление вектора скорости в начальный момент. Получить решение задачи

44. В однородном магнитном поле с индукцией B = 6∙10-2 Тл находится соленоид диаметром d = 8 см, имеющий n = 80 витков медной проволоки сечением σ = 1мм2. Соленоид поворачивают на угол α = 1800 за время ∆t = 0,2 с так, что его ось остаётся направленной вдоль поля. Определите среднее значение электродвижущей силы ε, возникающей в соленоиде, и индукционный заряд q. Удельное сопротивление меди ρ = 0,017∙10-6 Ом∙м. Получить решение задачи

45. В одной плоскости с бесконечно длинным прямым током I = 5 А расположена прямоугольная рама, обтекаемая током I1 = 1 А. Длинная сторона рамки b = 20 см параллельна току и находится от него на расстоянии x0 = 5 см, меньшая сторона a = 10 см. Найти работу, которую надо совершить для того чтобы: 1) перенести рамку параллельно самой себе на расстояние, равное a; 2) повернуть рамку на 1800 вокруг второй стороны b. Токи I и I1 считать постоянными. Получить решение задачи

46. Медный диск радиусом R = 5см касается ртути, налитой в сосуд. Ртуть и ось диска подключаются к полюсам батареи. Ток в цепи I = 5А. Определить механический момент М, действующий на диск, если перпендикулярно плоскости диска направлено магнитное поле с индукцией B = 0,1Тл. В какую сторону вращается диск, если магнитное поле направлено от нас за плоскость диска, а ток – от оси диска к ртути? Получить решение задачи

47. В магнитном поле с индукцией B =10-2 Тл вращается стержень длиной l =0,2 м с постоянной угловой скоростью ω =100 с-1. Найдите ЭДС индукции, возникающей в стержне, если ось вращения проходит через конец стержня параллельно силовым линиям магнитного поля. Получить решение задачи

48. Проволочная рамка расположена перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону: B=B0 (1+e-kt), где B0=0,5 Тл, k=1с-1. Рамка изготовлена из алюминиевого провода с поперечным сечением S = 1мм2. Определить величину ЭДС, индуцируемой в рамке, имеющей форму квадрата со стороной a = 20 см, в момент времени t = 2,3 с. Получить решение задачи

49. Короткая катушка, содержащая N =103 витков, равномерно вращается с частотой n =10 c-1 относительно оси AB, лежащей в плоскости катушки и перпендикулярной линиям однородного магнитного поля (B = 0,04 Тл). Определить мгновенное значение ЭДС индукции для тех моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол α = 600 с линиями поля. Площадь катушки равна S =100 см2. Получить решение задачи

50. Квадратная проволочная рамка со стороной а = 5 см и сопротивлением R =10 мОм находится в однородном магнитном поле (B = 40 мТл). Нормаль к плоскости рамки составляет угол α = 300 с линиями магнитной индукции. Определить заряд Q, который пройдет по рамке, если магнитное поле выключить. Получить решение задачи

51. Соленоид с сердечником из немагнитного материала содержит N =1200 витков провода, плотно прилегающих друг к другу. При силе тока I = 4 А магнитный поток Ф = 6 мкВб. Определить индуктивность L соленоида и энергию W магнитного поля соленоида. Получить решение задачи

52. По длинному соленоиду с немагнитным сердечником сечением S = 5,0 см2, содержащему N = 1200 витков, течет ток силой I = 2,0 А. Индукция магнитного поля в центре соленоида B = 10,0 мТл. Определите его индуктивность L. Получить решение задачи

53. Два плоских прямоугольных зеркала образуют двугранный угол φ = 1790. На расстоянии L = 10 см от линии соприкосновения зеркал и на одинаковом расстоянии от каждого зеркала находится точечный источник свет а. Определить расстояние d между мнимыми изображениями источника в зеркалах. Получить решение задачи

54. Два плоских зеркала располагаются под углом друг к другу и между ними помещается точечный источник света. Расстояние от этого источника до одного зеркала 3 см, до другого – 8 см. Расстояние между первыми изображениями в зеркалах 14 см. Найти угол β (в градусах) между зеркалами. Получить решение задачи

55. Солнечный луч проходит через отверстие в стене, составляет с поверхностью стола угол 480. Как надо расположить плоское зеркало, чтобы изменить направление луча на горизонтальное? Получить решение задачи

56. Величина изображения H предмета в вогнутом сферическом зеркале вдвое больше, чем величина h самого предмета. Расстояние между предметом и изображением 15 см. Определить: 1) фокусное расстояние F, 2) оптическую силу D зеркала. Получить решение задачи

57. Вогнутое сферическое зеркало даёт на экране изображение предмета, увеличенное в Г = 4 раза. Расстояние g от предмета до зеркала равно 25 см. Определить радиус R кривизны зеркала. Получить решение задачи

58. Фокусное расстояние f вогнутого зеркала равно 15 см. Зеркало даёт действительное изображение предмета, уменьшенное в три раза. Определить расстояние g от предмета до зеркала. Получить решение задачи

59. Радиус R кривизны выпуклого зеркала равен 50 см. Предмет высотой G = 15 см находится на расстоянии g, равном 1 м, от зеркала. Определить расстояние b от зеркала до изображения и его высоту В. Получить решение задачи

60. Расстояние g от светящейся точки S до вогнутого сферического зеркала равно двум радиусам кривизны. Точка S находится на главной оптической оси. Определить положение изображения точки и построить это изображение. Получить решение задачи

61. На рис. (а,б) указаны положения главной оптической оси MN сферического зеркала, святящейся точки S и её изображение S’. Найти построением положение оптического центра О зеркала, его полюса Р и главного фокуса F. Определить, вогнутым или выпуклым является данное зеркало. Будет ли изображение действительным или мнимым? Получить решение задачи

62. В вогнутом сферическом зеркале изображение в k раз больше предмета. Зеркало передвинули на расстояние l вдоль главной оптической оси, при этом изображение осталось в k раз больше предмета. Определить радиус R зеркала. Получить решение задачи

63. Где будет находиться и какой величины будет изображение Солнца, получаемое в сферическом рефлекторе, радиус которого 16 м? Получить решение задачи

64. Горизонтальный луч света падает на вертикально расположенное зеркало. Зеркало поворачивается на угол β около вертикальной оси. На какой угол γ повернётся отражённый луч? Получить решение задачи

65. Построить изображение предмета AB, если он находится от вершины сферического зеркала P на расстоянии: 1) большем радиуса зеркала R; 2) R от зеркала (R – радиус зеркала); 3) меньше м фокусного; 4) в пределах между фокусом и центром O. Получить решение задачи

66. Выпуклое сферическое зеркало имеет радиус кривизны 60 см. На расстоянии 10 см от зеркала поставлен предмет высотой 2 см. Определить: 1) положение изображения, 2) высоту изображения. Построить чертёж. Получить решение задачи

67. На горизонтальном дне бассейна глубиной h = 1,5 м лежит плоское зеркало. Луч света входит в воду под углом i1=450. Определить расстояние S от места вхождения луча в воду до места выхода его на поверхность воды после отражения от зеркала. Показатель преломления воды n =1,33. Получить решение задачи

68. Предельный угол полного отражения на границе стекло – жидкость iпр =650. Определить показатель преломления жидкости, если показатель преломления стекла n = 1,5. Получить решение задачи

69. Луч света выходит из стекла в вакуум. Предельный угол iпр =420. Определить скорость света в стекле. Получить решение задачи

70. На дне сосуда, наполненного водой (n = 1,33) до высоты h = 25 см, находится точечный источник света. На поверхности воды плавает непрозрачная пластинка так, что центр пластинки находится над источником света. Определить минимальный диаметр пластинки, при котором свет не пройдет через поверхность воды. Получить решение задачи

71. На плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,5) толщиной 6 см падает под углом 350 луч света. Определить боковое смещение луча, прошедшего сквозь эту пластинку. Получить решение задачи

72. На плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной 1 см падает луч света под углом 600. Показатель преломления стекла 1,73. Часть света отражается, а часть, преломляясь, проходит в стекло, отражается от нижней поверхности пластинки и, преломляясь вторично, обратно в воздух параллельно первому отраженному лучу. Определить расстояние l между лучами. Получить решение задачи

73. Преломляющий угол равнобедренной призмы θ равен 100. Монохроматический луч падает на боковую грань под углом 100. Найти угол отклонения луча δ от первоначального направления, если показатель преломления материала призмы n = 1,6. Получить решение задачи

74. Показатель преломления материала призмы для некоторого монохроматического луча равен 1,6. Каков должен быть наибольший угол падения этого луча на призму, чтобы при выходе луча из нее не наступило полное внутреннее отражение? Преломляющий угол призмы 45.Получить решение задачи

75. Монохроматический луч падает на боковую поверхность равнобедренной призмы и после преломления идет в призме параллельно ее основанию. Выйдя из призмы, он оказывается отклоненным на угол δ от своего первоначального направления. Найти в этом случае связь между преломляющим углом призмы θ, отклонением луча δ и показателем преломления n для этого луча. Получить решение задачи

76. Луч света выходит из скипидара в воздух. Предельный угол полного внутреннего отражения для этого луча 42023. Чему равна скорость распространения света в скипидаре? Получить решение задачи

77. На стакан, наполненный водой, положена стеклянная пластинка. Под каким углом должен падать на пластинку луч света, что бы от поверхности раздела воды со стеклом произошло полное внутреннее отражение? Показатель преломления стекла 1,5. Получить решение задачи

78. На плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,5) толщиной d = 5 см падает под углом 300 луч света. Определить боковое смещение луча x, прошедшего сквозь эту пластинку. Получить решение задачи

79. Монохроматический луч падает нормально на боковую поверхность призмы и выходит из нее отклоненным на 250. Показатель преломления материала призмы для этого луча 1,7. Найти преломляющий угол призмы θ. Получить решение задачи

80. Построить изображение произвольной точки S, которая лежит на главной оптической оси собирающей линзы. Получить решение задачи

81. Определить построением ход луча после преломления его собирающей (рис. а) и рассеивающей (рис. б) линзами. На рисунках MN – положение главной оптической оси; О – оптический центр линзы; F– фокус линзы. Среды по обе стороны одинаковы. Получить решение задачи

82. На рисунке показаны положение главной оптической оси MN тонкой собирающей линзы и ход одного луча ABC через эту линзу. Построить ход произвольного луча DE. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

83. На рисунке показаны положение главной оптической оси MN тонкой рассеивающей линзы и ход луча 1, падающего на линзу, и преломлённого луча 2. Определить построением оптический центр и фокусное расстояние линзы. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

84. На рисунке а показаны положения главной оптической оси MN тонкой линзы, светящейся точки S и её изображение S’. Определить построением оптический центр О линзы и её фокусы F. Указать вид линзы. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

85. На рис. показаны положения главной оптической оси MN тонкой линзы, светящейся точки S и её изображение S’. MN – положение главной оптической оси. Определить построением положения оптического центра линзы и её фокусов F. Указать вид линзы. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

86. Горизонтально расположенное вогнутое зеркало заполнено коричным маслом на небольшую глубину. Радиус зеркала 70 см. Каково фокусное расстояние F такой системы? Получить решение задачи

87. Пучок лучей, параллельных главной оптической оси, падает на двояковыпуклую линзу, главное фокусное расстояние которой 12 см. На расстоянии 14 см от первой линзы расположена вторая двояковыпуклая линза с главным фокусным расстоянием 2 см. Главные оптические оси линз совпадают. 1. Где получится изображение? 2. Какова оптическая сила данной системы линз? Выполнить построение. Получить решение задачи

88. Двояковыпуклая линза с показателем преломления n = 1,5 имеет одинаковые радиусы кривизны поверхностей, равные 10 см. Изображение предмета с помощью этой линзы оказывается в 5 раз больше предмета. Определить расстояние от предмета до изображения. Получить решение задачи

89. Из тонкой плоскопараллельной стеклянной пластинки изготовлены три линзы. Фокусное расстояние линз 1 и 2, сложенных вместе, равно f‘, фокусное расстояние линз 2 и 3 равно f‘. Определить фокусное расстояние каждой из линз. Получить решение задачи

90. У линзы, находящейся в воздухе, фокусное расстояние f1 = 5 см, а погружённой в раствор сахара f2 = 35 см. Определить показатель преломления n2 раствора. Получить решение задачи

91. Тонкая линза, помещённая в воздухе, обладает оптической силой D1=5 дптр, а в некоторой жидкости D2=0,48 дптр. Определить показатель преломления n2 жидкости, если показатель преломления n1 стекла, из которого изготовлена линза, равен 1,52. Получить решение задачи

92. Воздушная полость в стекле имеет форму плосковыпуклой линзы. Найти фокусное расстояние этой линзы, если известно, что фокусное расстояние линзы из стекла, которое совпадает по форме с полостью, равно в воздухе F0. Получить решение задачи

93. Лупа, представляющая собой двояковыпуклую линзу, изготовлена из стекла с показателем преломления n = 1,6. Радиусы кривизны R поверхностей линзы одинаковы и равны 12 см. Определить увеличение Г лупы. Получить решение задачи

94. Человек без очков читает книгу, располагая её перед собой на расстоянии а = 12,5 см. Какой оптической силы D очки следует ему носить? Получить решение задачи

95. На рисунке a указаны положения главной оптической оси MN тонкой линзы, светящейся точки S и её изображение S’. Указать вид линзы. Найти построением оптический центр О линзы и её фокусы F. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

96. Построить изображение произвольной точки S, которая лежит на главной оптической оси рассеивающей линзы. Получить решение задачи

97. Двояковыпуклая линза из стекла (n = 1,5) обладает оптической силой D = 4 дптр. При её погружении в жидкость (n1 = 1,7) линза действует как рассеивающая. Определить: 1) оптическую силу линзы в жидкости; 2) фокусное расстояние линзы в жидкости; 3) положение изображения точки, находящейся на главной оптической оси на расстоянии трёх фокусов от линзы (а = 3f), для собирающей линзы и рассеивающей линзы. Построить изображение точки для обоих случаев. Получить решение задачи

98. Между неподвижным предметом и экраном помещена линза с фокусным расстоянием f = 16 см, сквозь которую лучи от предмета попадают на экран. Два положения линзы дают резкое изображение предмета на экране. Расстояние между двумя положениями l = 60 см. Найти расстояние L от предмета до экрана. Получить решение задачи

99. Оптическая сила D объектива телескопа равна 0,5 дптр. Окуляр действует как лупа, дающая увеличение Г2 = 10. Какое увеличение Г даёт телескоп? Получить решение задачи

100. Фокусное расстояние F1 объектива микроскопа равно 1 см, окуляра F2 = 2 см. Расстояние от объектива до окуляра L = 23 см. Какое увеличение Г даёт микроскоп? На каком расстоянии а от объектива находится предмет? Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 17)

1. В вогнутое сферическое зеркало R =20 см налит тонким слоем глицерин. Определить главное фокусное расстояние F такой системы. Получить решение задачи

2. Сколько длин волн монохроматического света с частотой колебаний ν = 5·1014 Гц уложится на пути длиной ℓ = 1,2 мм: 1) в вакууме; 2) в стекле? Получить решение задачи

3. Определить длину отрезка l1, на котором укладывается столько же длин волн монохроматического света в вакууме, сколько их укладывается на отрезке l2 =5 мм в стекле. Показатель преломления стекла n2 = 1,5. Получить решение задачи

4. Какой длины l1 путь пройдет фронт волны монохроматического света в вакууме за то же время, за какое он проходит путь длиной l2 = 1м в воде? Получить решение задачи

5. На пути световой волны, идущей в воздухе, поставили стеклянную пластинку толщиной h = 1 мм. На сколько изменится оптическая длина пути ∆L, если волна падает на пластинку: 1) нормально; 2) под углом α = 300? Получить решение задачи

6. Два параллельных пучка световых волн 1 и 2 падают на стеклянную призму с преломляющим углом α = 300 и после преломления выходят из нее. Найти оптическую разность хода ∆ световых волн после преломления их призмой. Получить решение задачи

7. Оптическая разность хода ∆ двух интерферирующих волн монохроматического света равна 0,3λ. Определить разность фаз ∆φ. Получить решение задачи

8. 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 мкм. Получить решение задачи

9. В опыте Юнга расстояние между щелями равно 1 мм, а расстояние ℓ от щелей до экрана равно 3 м. Определить: 1) положение первой светлой полосы; 2) положение третьей темной полосы, если щели освещать монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,5 мкм. Получить решение задачи

10. В опыте с зеркалами Френеля расстояние d между мнимыми изображениями источника света равно 0,5 мм, расстояние ℓ от них до экрана равно 5 м. В желтом свете ширина интерференционных полос равна 6 мм. Определить длину волны λ желтого цвета. Получить решение задачи

11. Если в опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей поместить перпендикулярно этому лучу тонкую стеклянную пластинку (n = 1,5), то центральная светлая полоса смещается в положение, первоначально занимаемое пятой светлой полосой. Длина волны λ = 0,5 мкм. Определить толщину d пластинки. Получить решение задачи

12. Расстояние d между двумя щелями в опыте Юнга равно 1 мм, расстояние l от щелей до экрана равно 3 м. Определить длину волны λ, испускаемой источником монохроматического света, если ширина Δх полос интерференции на экране равна 1,5 мм. Получить решение задачи

13. В опыте с зеркалами Френеля расстояние d между мнимыми изображениями источника света равно 0,5 мм, расстояние ℓ от них до экрана равно 3 м. Длина волны λ = 0,6 мкм. Определить ширину Δх полос интерференции на экране. Получить решение задачи

14. Источник S света (λ = 0,6 мкм) и плоское зеркало М расположены, как показано на рисунке 10 (зеркало Ллойда). Что будет наблюдаться в точке Р экрана, где сходятся лучи |SP| и SMP, – свет или темнота, если |SP| = r = 2 м, a =0,55 мм, |SM| = |MP|? Получить решение задачи

15. Определить, какую длину пути S1 пройдет фронт волны монохроматического света в вакууме за то же время, за которое он проходит путь S2 = 1,5 мм в стекле с показателем преломления n2 = 1,5. Получить решение задачи

16. Расстояние d между двумя когерентными источниками света (λ = 0,5 мкм) равно 0,1 мм. Расстояние Δх между интерференционными полосами на экране в средней части интерференционной картины равно 1 см. Определить расстояние ℓ от источников до экрана. Получить решение задачи

17. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга d = 0,5 мм (λ = 0,6 мкм). Определить расстояние ℓ от щели до экрана, если ширина Δх интерференционных полос равна 1,2 мм. Получить решение задачи

18. Два параллельных световых пучка, отстоящих друг от друга на расстоянии d = 5 см, падают на кварцевую призму (n = 1,49) с преломляющим углом α = 250. Определить оптическую разность хода Δ этих пучков после преломления их призмой. Получить решение задачи

19. Определить, во сколько раз изменится ширина интерференционных полос на экране в опыте с зеркалами Френеля, если фиолетовый светофильтр (0,4 мкм) заменить красным (0,7 мкм) Получить решение задачи

20. В опыте Юнга расстояние l от щелей до экрана равно 3 м (рис.). Определить угловое расстояние между соседними светлыми полосами, если третья светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на расстоянии 4,5 мм. Получить решение задачи

21. Плоскопараллельная стеклянная пластинка толщиной d =1,2мкм и показателем преломления n =1,5 помещена между двумя средами с показателями преломления n1 и n2. Свет с длиной волны λ = 0,6мкм падает нормально на пластинку. Определить оптическую разность хода ∆ волн 1 и 2, отраженных от верхней и нижней поверхностей пластинки, и указать, усиление или ослабление интенсивности света происходит при интерференции в следующих случаях: 1) n1< n< n2; 2) n1>n>n2; 3) n1n2; 4) n1>n2. Получить решение задачи

22. На мыльную пленку (n =1,3), находящуюся в воздухе, падает нормально пучок лучей белого света. При какой наименьшей толщине d пленки отраженный свет с длиной волны λ =0,55мкм окажется максимально усиленным в результате интерференции? Получить решение задачи

23. Пучок монохроматических (λ = 0,6мкм) световых волн падает под углом i = 300 на находящуюся в воздухе мыльную (n =1,3) пленку. При какой наименьшей толщине d пленки отраженные световые волны будут максимально ослаблены интерференцией? Максимально усилены? Получить решение задачи

24. На плоскопараллельную пленку с показателем преломления n =1,33 под углом i = 450 падает параллельный пучок белого света. Определить, при какой наименьшей толщине d пленки зеркально отраженный свет наиболее сильно окрасится в желтый свет (λ = 0,6мкм). Получить решение задачи

25. Для уменьшения потерь света при отражении от стекла на поверхность объектива (n2=1,7) нанесена тонкая прозрачная пленка (n = 1,3). При какой наименьшей ее толщине dmin произойдет максимальное ослабление отраженного света, длина волны которого приходится на среднюю часть видимого спектра (λ0 = 0,56 мкм)? Считать, что лучи падают нормально к поверхности объектива. Получить решение задачи

26. На тонкий стеклянный клин (n =1,55) падает нормально монохроматический свет. Двугранный угол α между поверхностями клина равен 2'. Определить длину световой волны λ, если расстояние b между смежными интерференционными максимумами в отраженном свете равно 0,3 мм. Получить решение задачи

27. На тонкий стеклянный клин в направлении нормали к его поверхности падает монохроматический свет (λ = 600 нм). Определить угол α между поверхностями клина, если расстояние ∆x между смежными интерференционными минимумами в отраженном свете равно 4 мм. Получить решение задачи

28. Две плоскопараллельные стеклянные пластинки образуют клин с углом α = 30". Пространство между пластинками заполнено глицерином. На клин нормально к его поверхности падает пучок монохроматического света с длиной волны λ = 500нм. В отраженном свете наблюдается интерференционная картина. Какое число N темных интерференционных полос приходится на 1 см длины клина? Получить решение задачи

29. Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками заключен очень тонкий воздушный клин. На пластинки нормально падает монохроматический свет (λ0 = 0,50 мкм). Определить угол φ между пластинками, если в отраженном свете на протяжении l = 1,00 см наблюдается N = 20 интерференционных полос Получить решение задачи

30. Плосковыпуклая линза с оптической силой D = 2 дптр выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Радиус r4 четвертого темного кольца Ньютона в проходящем свете равен 0,7 мм. Определить длину световой волны. Получить решение задачи

31. Диаметры di и dk двух светлых колец Ньютона соответственно равны 4,0 и 4,8 мм. Порядковые номера колец не определялись, но известно, что между двумя измеренными кольцами расположены три светлых кольца. Кольца наблюдались в отраженном свете (λ = 500 нм). Найти радиус кривизны R плосковыпуклой линзы, взятой для опыта. Получить решение задачи

32. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой стеклянной линзой налита жидкость, показатель преломления которой меньше показателя преломления стекла. Радиус r8 восьмого темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете (λ = 700 нм) равен 2 мм. Радиус R кривизны выпуклой поверхности линзы равен 1 м. Найти показатель преломления n жидкости. Получить решение задачи

33. На установке для наблюдения колец Ньютона был измерен в отраженном свете радиус третьего темного кольца (k = 3). Когда пространство между плоскопараллельной пластиной и линзой заполнили жидкостью, то тот же радиус стал иметь кольцо с номером, на единицу большим. Определить показатель преломления n жидкости. Получить решение задачи

34. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,6мкм, падающим нормально. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью, и наблюдение ведется в проходящем свете. Радиус кривизны линзы R = 4 м. Определить показатель преломления n жидкости, если радиус второго светлого кольца r2 =1,8мм. Получить решение задачи

35. В опыте с интерферометром Майкельсона для смещения интерференционной картины на 450 полос зеркало пришлось переместить на расстояние 0,135 мм. Определить длину волны λ падающего света. Получить решение задачи

36. На пути одного из лучей интерференционного рефрактометра поместили откачанную трубку длиной 10 см. При заполнении трубки хлором интерференционная картина сместилась на 131 полосу. Определить показатель преломления хлора nx, если наблюдение производилось с монохроматическим светом с длиной волны 0,59 мкм Получить решение задачи

37. На толстую плоскопараллельную стеклянную пластинку с показателем преломления n1 = 1,5, покрытую очень тонкой пленкой постоянной толщины h с показателем преломления n2 = 1,4, падает нормально пучок параллельных лучей монохроматического света с длиной волны λ = 0,6мкм. Отраженный свет максимально ослаблен в результате интерференции. Определить толщину пленки h. Получить решение задачи

38. Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками положили очень тонкую проволочку, расположенную параллельно линии соприкосновения пластинок и находящуюся на расстоянии l = 75 мм от неё. В отражённом свете (λ = 0,5 мкм) на верхней пластинке видны интерференционные полосы. Определить диаметр d поперечного сечения проволочки, если на протяжении a = 30мм насчитывает k =16 светлых полос. Получить решение задачи

39. Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить толщину h слоя воздуха там, где в отраженном свете (λ=0,6мкм) видно первое светлое кольцо Ньютона. Получить решение задачи

40. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,55мкм, падающим нормально. Определить толщину dk воздушного зазора, образованного плоскопараллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой линзой в том месте, где в отраженном свете наблюдается четвертое темное кольцо. Получить решение задачи

41. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. При заполнении пространства между линзой и стеклянной пластинкой прозрачной жидкостью радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,21 раза. Определить показатель преломления n2 жидкости. Получить решение задачи

42. Для измерения показателя преломления аммиака в одно из плеч интерферометра Майкельсона помещена закрытая с обеих сторон откачанная до высокого вакуума стеклянная кювета длиной l =15 см. При заполнении кюветы аммиаком интерференционная картина для длины волны λ = 589 нм сместилась на 192 полосы. Определить показатель преломления n1 аммиака. Получить решение задачи

43. Найти радиус 4-й зоны Френеля, если расстояние от источника до зонной пластинки равно 10 м, а расстояние от пластинки до экрана равно 15 м. Длина волны падающего света 0,5мкм. Получить решение задачи

44. Определите радиус третьей зоны Френеля r3 для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м. Длина волны λ = 0,6 мкм. Получить решение задачи

45. Сферическая волна, распространяющаяся из точечного монохроматического источника света (λ = 0,6мкм), встречает на своем пути экран с круглым отверстием радиусом r = 0,4мм. Расстояние a от источника до экрана равно 1м. Определите расстояние b от отверстия до точки экрана, лежащей на линии, соединяющей источник с центром отверстия, где наблюдается максимум освещенности Получить решение задачи

46. На щель падает нормально параллельный пучок монохроматического света, длина волны которого укладывается на ширине щели 6 раз. Под каким углом φ будет наблюдаться третий дифракционный минимум света? Получить решение задачи

47. На щель шириной 0,05 мм падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6мкм). Определить угол отклонения φ лучей, соответствующих второй светлой дифракционной полосе Получить решение задачи

48. Монохроматический свет падает на длинную прямоугольную щель шириной а = 12∙10-6 м под углом α = 300 к её нормали. Определите длину волны λ света, если направление φ на первый минимум (m = 1) от центрального фраунгоферова максимума составляет 330. Получить решение задачи

49. На дифракционную решетку, содержащую n = 100 мм штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум третьего порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на ∆φ=200. Определить длину волны λ света (рис. а). Получить решение задачи

50. Дифракционная решетка освещена параллельным пучком белого света. Разность углов отклонения конца первого и начала второго спектров (∆φ=0012’) длины волн этих крайних лучей можно принять равными λк = 0,76 мкм и λф = 0,38 мкм. Определить период d решетки. Получить решение задачи

51. Дифракционная решетка освещена нормально падающим светом. В дифракционной решетке максимум второго порядка отклонен на угол φ1 = 140. На какой угол φ2 отклонен максимум третьего порядка? Получить решение задачи

52. Дифракционная решетка содержит n =100штрихов на 1 мм. На решетку падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6 мкм). Максимум mmax какого наибольшего порядка дает решетка? Найти общее число Nmax дифракционных максимумов, которые дает эта решетка. Определить угол φmax дифракции, соответствующий последнему максимуму. Получить решение задачи

53. При освещении дифракционной решетки белым светом спектры второго и третьего порядков отчасти перекрывают друг друга. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница (λ=0,4мкм) спектра третьего порядка? Получить решение задачи

54. На дифракционную решетку, содержащую n=500 штрихов на 1 мм, падает в направлении нормали к ее поверхности белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить ширину b спектра первого порядка на экране, если расстояние L линзы до экрана равно 3м. Границы видимости спектра λкр=780 нм, λф=400 нм. Получить решение задачи

55. На дифракционную решетку под углом θ падает монохроматический свет с длиной волны λ. Найдите условие, определяющее направления на главные максимумы, если d>>mλ (m – порядок спектра). Получить решение задачи

56. На зонную пластинку падает плоская монохроматическая волна (λ = 0,5мкм). Определите радиус первой зоны Френеля r, если расстояние от зонной пластинки до места наблюдения b = 1 м. Получить решение задачи

57. Точечный источник света (λ = 0,5 мкм) расположен на расстоянии a =1 м перед диафрагмой с круглым отверстием диаметра d = 2мм. Определить расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения, если отверстие открывает три зоны Френеля. Получить решение задачи

58. Перед щелью шириной a =28,5мкм, освещенной монохроматическим пучком света, помещена собирающая линза. На экране, отстоящем на l =10 см от линзы, наблюдаются полосы дифракции. Среднее расстояние между расположенными симметрично полосами равно ∆l = 0,23см. Определить длину световой волны λ. Получить решение задачи

59. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок монохроматического света (λ = 0,5мкм). Помещенная вблизи решетки линза проектирует дифракционную картину на экран, находящийся в фокальной плоскости линзы и удаленный от нее на расстояние l =1 м. Расстояние между двумя максимумами первого порядка на экране x = 20,2 см. Определить: 1) постоянную решетки d ; 2) число штрихов n на 1 мм; 3) общее число максимумов Nmax, которое дает решетка; 4) угол φmax, под которым виден последний максимум. Получить решение задачи

60. Узкий параллельный пучок рентгеновского излучения с длиной волны λ = 245 пм падает на естественную грань монокристалла каменной соли. Определите расстояние d (рис.) между атомными плоскостями монокристалла, если дифракционный максимум второго порядка наблюдается при падении излучения к поверхности монокристалла под углом скольжения θ = 610.Получить решение задачи

61. Узкий пучок рентгеновского излучения падает под углом скольжения θ = 600 на естественную грань монокристалла NaCl (М = 58,5·10-3 кг/моль), плотность которого ρ=2,16 г/см3. Определите длину волны λ излучения, если при зеркальном отражении от этой грани наблюдается максимум третьего порядка. Получить решение задачи

62. Диаметр D объектива телескопа равен 8 см. Каков о наименьшее угловое расстояние φ между двумя звёздами, дифракционные изображения которых в фокальной плоскости объектива получаются раздельными? При малой освещённости глаз человека наиболее чувствителен к свету с длиной волны λ = 0,5мкм. Получить решение задачи

63. На шпиле высотного здания укреплены одна под другой две красные лампы (λ= 640 нм). Расстояние d между лампами 20 см. Здание рассматривают ночью в телескоп с расстояния r =15 км. Определить наименьший диаметр Dmin объектива, при котором в его фокальной плоскости получаются раздельные дифракционные изображения. Получить решение задачи

64. Дифракционная картина получена с помощью дифракционной решётки длиной l = 1,5 см и периода d = 5 мкм. Определить, в спектре какого наименьшего порядка этой картины получаются раздельные изображения двух спектральных линий с разностью длин волн Δλ = 0,1 нм, если линии лежат в крайней красной части спектра (λ = 760 нм). Получить решение задачи

65. Подсчитать разрешающую способность дифракционной решетки с периодом d = 2,5∙10-4 см и шириной l = 3см в спектрах первого и четвертого порядков. Получить решение задачи

66. На дифракционную решётку нормально падает пучок света. Красная линия λ1 =6300∙10-10 м видна в спектре третьего порядка под углом φ = 600. 1. Какая спектральная линия видна под этим же углом в спектре четвёртого порядка? 2. Какое число штрихов на 1 мм имеет решётка? 3. Чему равна угловая дисперсия решётки для λ1 =6300∙10-10 м в спектре третьего порядка (ответ выразить в единицах СИ и в минутах на нанометр)? Получить решение задачи

67. Угловая дисперсия Dφ дифракционной решётки для излучения некоторой длины волны (при малых углах дифракции) составляет 5мин/нм. Определить разрешающую силу R этой решётки для излучения той же длины волны, если длина ℓ решётки равна 2 см. Получить решение задачи

68. Нормально поверхности дифракционной решётки падает пучок света. За решёткой помещена собирающая линза с оптической силой D = 1дптр. В фокальной плоскости линзы расположен экран. Определить число n штрихов на 1 мм этой решётки, если при малых углах дифракции линейная дисперсия Dl = 1 мм/нм. Получить решение задачи

69. На дифракционную решетку нормально ее поверхности падает монохроматический свет λ = 650 нм. За решеткой находится линза, в фокальной плоскости которой расположен экран. На экране наблюдается дифракционная картина под углом дифракции φ = 300. При каком главном фокусном расстоянии f линзы линейная дисперсия Dl = 0,5 мм/нм? Получить решение задачи

70. Узкий параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на грань кристалла с расстоянием 0,28 нм между его атомными плоскостями. Определить длину волны λ рентгеновского излучения, если под углом 300 к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка. Получить решение задачи

71. В станице Зеленчукской (на Кавказе) установлен телескоп с диаметром зеркала D = 6м. Определить, можно ли с его помощью разрешить (увидеть раздельно) компоненты двойной звезды, если угол между ними при рассмотрении с Земли составляет φ=10-6 рад. Получить решение задачи

72. Чему равна постоянная дифракционной решетки, если она разрешит в первом порядке линии спектра калия λ1=4044∙10-10 м, λ2=4047∙10-10 м? Ширина решётки ℓ = 3 см. Получить решение задачи

73. На дифракционную решетку, содержащую n = 500 штрихов на 1 мм, падает монохроматический свет с длиной волны λ = 700 нм. За решеткой помещена собирающая линза с главным фокусным расстоянием f = 50 см. Определить линейную дисперсию Dl такой системы для максимума второго порядка. Ответ выразить в миллиметрах на нанометр. Получить решение задачи

74. Определите степень поляризации Р света, который представляет собой смесь естественного света с плоскополяризованным, если интенсивность поляризованного света в 5 раз больше интенсивности естественного. Получить решение задачи

75. Во сколько раз ослабляется интенсивность света, проходящего через два николя, плоскости пропускания которых образуют угол α = 300, если в каждом из николей в отдельности теряется 10% интенсивности падающего на него света? Получить решение задачи

76. Определите, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, главные плоскости которых образуют угол в 600, если каждый из николей как поглощает, так и отражает 5% падающего на них света. Получить решение задачи

77. Анализатор в k = 2 раза уменьшает интенсивность света, приходящего к нему от поляризатора. Определить угол α между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора. Потерями интенсивности света в анализаторе пренебречь. Получить решение задачи

78. Найти угол полной поляризации для света, отраженного от стекла с показателем преломления n = 1,5. Найти степень поляризации преломленного света. Падающий свет – естественный. Получить решение задачи

79. На николь падает пучок частично поляризованного света. При некотором положении николя интенсивность света, прошедшего через него, стала минимальной. Когда плоскость пропускания николя повернули на угол β = 450, интенсивность света возросла в k = 1,5 раза. Определить степень поляризации Р света. Получить решение задачи

80. Пучок света, идущий в воздухе, падает на поверхность жидкости под углом iB = 540. Определить угол преломления i' пучка, если отраженный пучок полностью поляризован. Получить решение задачи

81. Пучок естественного света, идущий в воде, отражается от грани алмаза, погруженного в воду. При каком угле падения iB отраженный свет полностью поляризован. Получить решение задачи

82. Предельный угол iпр полного отражения пучка света на границе жидкости с воздухом равен 430. Определить угол Брюстера iB для падения луча из воздуха на поверхность этой жидкости. Получить решение задачи

83. Алмазная призма находится в некоторой среде с показателем преломления n1. Пучок естественного света падает на призму. Определить показатель преломления n1 среды, если отраженный пучок максимально поляризован. Получить решение задачи

84. Параллельный пучок естественного света падает на сферическую каплю воды. Найти угол φ между отраженным и падающим пучками в точке А. Получить решение задачи

85. Пучок естественного света падает на стеклянный шар, находящийся в воде. Найти угол α между отраженным и падающим пучками в точке А. Показатель преломления n стекла принять равным 1,58. Получить решение задачи

86. Свет, проходя через жидкость, налитую в стеклянный сосуд (n = 1,5), отражается от дна, причем отраженный свет плоскополяризован при падении его на дно сосуда под углом 410. Определите: 1) показатель преломления жидкости n; 2) угол падения iпр света на дно сосуда, чтобы наблюдалось полное отражениеПолучить решение задачи

87. Плоскополяризованный свет, длина волны которого в вакууме λ = 530 нм, падает на пластинку из кварца перпендикулярно его оптической оси. Определить показатели преломления кварца для обыкновенного (n0) и необыкновенного (nе) лучей, если длины волн этих лучей в кристалле соответственно равны λ0=344 нм и λе=341 нм. Получить решение задачи

88. Определить наименьшую толщину кристаллической пластинки в четверть волны для λ = 530 нм, если разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для данной длины волны nе – n0=0,01. Пластинкой в четверть волны называется кристаллическая пластинка, вырезанная параллельно оптической оси, при прохождении через которую в направлении, перпендикулярном оптической оси, обыкновенный и необыкновенный лучи, не изменяя своего направления, приобретают разность хода, равную λ/4. Получить решение задачи

89. Определите толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации монохроматического света определенной длины волны φ = 1800. Удельное вращение в кварце для данной длины волны α = 0,52 рад/мм. Получить решение задачи

90. Никотин (чистая жидкость), содержащийся в стеклянной трубке длиной ℓ = 8 см, поворачивает плоскость поляризации желтого света натрия на угол φ = 1370. Плотность никотина ρ = 1,01∙103 кг/м3. Определить удельное вращение [α> никотина. Получить решение задачи

91. Раствор глюкозы с массовой концентрацией С1 = 280 кг/м3, содержащийся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через этот раствор, на угол φ1 =320. Определить массовую концентрацию С2 глюкозы в другом растворе, налитом в трубку такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол φ2 =240.Получить решение задачи

92. Степень поляризации частично поляризованного света составляет 0,75. Определите отношение максимальной интенсивности света, пропускаемого анализатором, к минимальной. Получить решение задачи

93. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два поляризатора, расположенных так, что угол между их главными плоскостями равен 450, а в каждом из николей теряется 5% интенсивности падающего на него света. Получить решение задачи

94. На какой угловой высоте φ над горизонтом должно находиться Солнце, чтобы солнечный свет, отраженный от поверхности воды, был полностью поляризован? Получить решение задачи

95. Пучок естественного света падает на стеклянную (n =1,6) призму (рис.). Определить двугранный угол α призмы, если отраженный пучок максимально поляризован. Получить решение задачи

96. Пучок естественного света падает на стеклянный шар (n =1,54). Найти угол γ между преломленным и падающим пучками в точке АПолучить решение задачи

97. На пути частично поляризованного света, степень поляризации Р которого равна 0,6, поставили анализатор так, что интенсивность света, прошедшего через него, стала максимальной. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, если плоскость пропускания анализатора повернуть на угол φ = 300?Получить решение задачи

98. Параллельный пучок света падает нормально на пластинку из исландского шпата толщиной 50 мкм, вырезанную параллельно оптической оси. Принимая показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно n0 =1,66 и nе = 1,49, определить разность хода этих лучей, прошедших через пластинку. Получить решение задачи

99. Пластинку кварца толщиной d1 = 2 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации света повернулась на угол φ = 530. Определить толщину d2 пластинки, при которой данный монохроматический свет не проходит через анализатор. Получить решение задачи

100. На сколько градусов отклонится отраженный от зеркала луч, если зеркало повернуть на угол α =150? Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 18)

1. Определить расстояние g от предмета до зеркала, если фокусное расстояние вогнутого зеркала равно 10 см и зеркало дает действительное изображение предмета, уменьшенное в два раза. Построить изображение B предмета G в вогнутом зеркале. Получить решение задачи

2. Построить изображение предмета в выпуклом зеркале. Получить решение задачи

3. Человек, стоящий на берегу пруда, смотрит на камень, находящийся на дне. Глубина пруда h =1м. На каком расстоянии h’ от поверхности воды увидит человек камень, если луч составляет с вертикалью угол i = 600? Получить решение задачи

4. Луч света падает на плоскопараллельную пластинку (n = 1,6) под углом i = 45. Определить толщину d пластинки, если вышедший из пластинки луч смещен относительно продолжения падающего луча на расстояние h = 2 см. Получить решение задачи

5. Две среды разделены плоскопараллельной пластинкой (см. рис.). Показатели преломления первой среды, второй среды и пластинки соответственно равны n1, n2, n (n > n1). Луч света падает из первой среды на пластинку под углом i1. Определить угол i2, под которым луч выйдет из пластинки. Получить решение задачи

6. Наблюдатель рассматривает светящуюся точку через плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,5) толщиной d = 3 см так, что луч зрения нормален к пластинке. Определить расстояние между точкой S и ее изображением S’. Получить решение задачи

7. На грань стеклянной призмы с преломляющим углом θ = 600 падает луч света под углом α1 = 450. Найти угол преломления β2 луча при выходе из призмы и угол отклонения δ луча от первоначального направления. Получить решение задачи

8. На грань стеклянной призмы с преломляющим углом θ =1000 падает луч света под углом α1 = 650. Построить ход луча через призму и найти угол преломления луча γ3 при выходе (n = 1,812) из призмы. Получить решение задачи

9. Воздушная линза, образованная двумя часовыми стеклами с различными радиусами кривизны, помещена в воду. Найти фокусное расстояние этой линзы, зная, что стеклянная линза такой же формы имеет в воздухе фокусное расстояние 40 см. Абсолютные показатели преломления стекла и воды равны соответственно n = 3/2 и n = 4/3. Получить решение задачи

10. На рисунке (а-г) показаны положения предмета AB. Построить изображения предмета. Получить решение задачи

11. Найти построением положение святящейся точки, если известен ход лучей после их преломления в линзе. Один из этих лучей пересекается с главной оптической осью собирающей линзы в ее фокусе (рис. 1(а)). В случае с рассеивающей линзой (рис. 1(б)) один из лучей после преломления в линзе идет так, что его продолжение пересекается с главной оптической осью линзы в ее фокусе. Получить решение задачи

12. Собирающая линза дает действительное увеличение в два раза изображение предмета. Определить фокусное расстояние линзы, если расстояние между линзой и изображением предмета 24 см. Построить изображение предмета в линзе. Получить решение задачи

13. Найти фокусное расстояние F2 двояковыпуклой стеклянной линзы, погруженной в воду, если известно, что фокусное расстояние F1 в воздухе 20 см. Получить решение задачи

14. Горизонтально расположенное вогнутое зеркало заполнено водой на небольшую глубину. Радиус зеркала 60 см. Каково фокусное расстояние F такой системы? Получить решение задачи

15. В вогнутое зеркало радиусом кривизны наливают воду. Оптическая сила D полученной системы 5,3 дптр. Вычислить главное фокусное расстояние F водяной линзы. Получить решение задачи

16. Поверх выпуклого сферического зеркала радиусом кривизны R = 20 см налили тонкий слой воды. Определить главное фокусное расстояние F такой системы. Получить решение задачи

17. Микроскоп состоит из объектива и окуляра, расстояние между главными фокусами которых, 18 см. Найти увеличение Г, даваемое микроскопом, если фокусные расстояния объектива и окуляра соответственно 2 и 40 мм. Построить изображение предмета. Получить решение задачи

18. Определить длину l1 отрезка, на который укладывается столько же длин волн в вакууме, сколько их укладывается на отрезке l2 = 3 мм в воде. Получить решение задачи

19. Усилится или ослабнет свет в точке A, если длина волны λ когерентных лучей равна 0,4∙10-6 м, а разность хода между ними составляет 2,0∙10-6 м. Получить решение задачи

20. На экране наблюдается интерференционная картина от 2-х когерентных источников света с длиной волны λ = 0,75∙10-6 м. Когда на пути одного из лучей поместили стеклянную пластинку толщиной d =12∙10-6 м с показателем преломления n = 1,5 , интерференционная картина сместилась. На сколько полос сместилась интерференционная картина и в каком направлении: вверх или вниз? Получить решение задачи

21. От двух когерентных источников S1 и S2 лучи попадают на экран (см. рис.). На экране наблюдается интерференционная картина. Когда на пути одного из лучей перпендикулярно ему поместили мыльную пленку, интерференционная картина изменилась на противоположную. При какой наименьшей толщине dmin пленки это возможно? Получить решение задачи

22. Опыт Юнга был проведен в прозрачной жидкости вначале с монохроматическим светом длины волны λ1 = 600 нм, а затем – со светом другой длины волны λ2. Определить длину волны во втором случае, если 7 -я светлая полоса в первом случае совпадает с 10-й темной полосой во втором случае. Получить решение задачи

23. Расстояние между двумя когерентными источниками d = 0,9 мм. Источники, испускающие монохроматический свет с длиной волны λ = 640 нм, расположены на расстоянии l = 3,5 м от экрана. Определить число светлых полос, располагающихся на 1 см длины экрана. Получить решение задачи

24. На зеркала Френеля, угол между которыми α = 10’, падает монохроматический свет от узкой щели S , находящейся на расстоянии r = 0,1 м от линии их пересечения. Отраженный от зеркал свет дает интерференционную картину на экране Э, отстоящем на расстоянии a = 2,7м от линии их пересечения, причем расстояние между интерференционными полосами равно ∆x = 2,9∙10-3 м. Определить длину волны λ света. Получить решение задачи

25. В просветленной оптике для устранения отражения света на поверхность линзы наносится тонкая пленка вещества с показателем преломления 1,26, меньшим, чем у стекла. При какой толщине пленки отражение света от линзы не будет наблюдаться? Длина волны падающего света 0,55 мкм, угол падения 30. Получить решение задачи

26. На стеклянный клин с малым углом нормально к его грани падает параллельный пучок лучей монохроматического света с длиной волны λ = 0,6 мкм. Число m возникающих при этом интерференционных полос, приходящихся на отрезок клина длиной l, равно 10. Определить угол α клина (рис.). Получить решение задачи

27. Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается монохроматическим светом (λ =5∙10-7м), падающим нормально к поверхности пластинки. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя d воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо. Получить решение задачи

28. Плосковыпуклая линза (n =1,6) выпуклой стороной прижата к стеклянной пластинке. Расстояние между первыми двумя кольцами Ньютона, наблюдаемыми в отраженном свете, равно 0,5 мм. Определить оптическую силу D линзы, если освещение производится монохроматическим светом с λ = 550нм, падающим нормально. Получить решение задачи

29. Для измерения показателей преломления прозрачных веществ используют интерферометр. Здесь S - узкая щель, освещаемая монохроматическим светом (λ0=0,589 мкм); 1 и 2 – две одинаковые кюветы с воздухом, длина каждой из которых l = 10 см; Д – диафрагма с двумя щелями. Когда воздух в кювете 2 заменили аммиаком, то ранее наблюдавшаяся на экране Э интерференционная картина сместилась вверх на N = 17 полос. Определить показатель преломления n’ аммиака, если для воздуха n = 1,00029. Получить решение задачи

30. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от нее на 1м на расстояние 0,5м от своей поверхности. Где получится изображение источника, если его удалить в бесконечность? Получить решение задачи

31. Каково соотношение площадей 6-й и 5-й зон Френеля для плоского фронта с λ = 0,5мкм, если экран расположен в 1 метре от фронта волны? Найдите радиусы указанных зон. Получить решение задачи

32. Дифракция наблюдается на расстоянии 2 метра от точечного источника монохроматического света с λ = 0,5 мкм. Посередине между источником света и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Каково соотношение 6-ой и 5-ой зон Френеля для сферического фронта волны? Найдите радиусы указанных зон. Получить решение задачи

33. На диафрагму с круглым отверстием радиусом r = 1мм падает нормально параллельный пучок света длиной волны λ = 0,5мкм. На пути лучей, прошедших через отверстие, помещают экран. Определить максимальное расстояние bmax от центра отверстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно. Получить решение задачи

34. На щель шириной a = 0,1мм падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6мкм). Экран, на котором наблюдается дифракционная картина, расположен параллельно щели на расстоянии l = 1м. Определите расстояние b между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны фраунгоферова максимума. Получить решение задачи

35. На узкую щель шириной a = 0,05мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ = 694 нм. Определите направление света на вторую дифракционную полосу (по отношению к первоначальному направлению света). Получить решение задачи

36. На узкую длинную щель шириной 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ = 0,599 мкм. Найти углы φi в направлении которых будут наблюдаться минимумы света. Получить решение задачи

37. Монохроматический свет с длиной волны λ = 0,6 мкм падает на длинную прямоугольную щель шириной a = 12 мкм под углом α0 = 450 к ее нормали. Определите угловое положение первых минимумов, расположенных по обе стороны центрального фраунгоферова максимума. Получить решение задачи

38. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок света с длиной волны λ = 0,5мкм. Помещенная вблизи решетки линза проецирует дифракционную картину на плоский экран, удаленный от линзы на l = 1м. Расстояние b между двумя максимумами интенсивности первого порядка, наблюдаемыми на экране, равно 20,2 см Определить: 1. постоянную d дифракционной решетки; 2. число n штрихов на 1 см; 3. число максимумов, которое при этом дает дифракционная решетка 4. максимальный угол φmax отклонения лучей, соответствующих последнему дифракционному максимуму. Получить решение задачи

39. Период дифракционной решетки d =0,005 мм. Определить число наблюдаемых главных максимумов в спектре дифракционной решетки для монохроматического света с длинами волн λ1 = 760 нм, λ2 = 440 нм. Получить решение задачи

40. На дифракционную решетку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет. Период решетки d = 2мкм. Какого наибольшего порядка дифракционный максимум дает эта решетка в случае красного света (λ1=0,7 мкм) и в случае фиолетового (λ2=0,41 мкм)? Получить решение задачи

41. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,5мкм. На экран, находящийся от решетки на расстоянии L = 1м, с помощью линзы, расположенной вблизи решетки, проецируется дифракционная картина, причем первый главный максимум наблюдается на расстоянии l = 15см от центрального. Определите число штрихов на 1см дифракционной решетки. Получить решение задачи

42. Определите длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решетку, имеющую 300 штрихов на 1 мм, если угол между направлениями на максимумы первого и второго порядка составляет 120. Получить решение задачи

43. На дифракционную решетку с постоянной d = 5мкм под углом β = 300 падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,5мкм. Определите угол φ дифракции для правого максимума третьего порядка. Получить решение задачи

44. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения (λ = 147 пм). Определить расстояние d между атомными плоскостями кристалла, если дифракционный максимум 2 – го порядка наблюдается, когда излучение падает под углом θ = 31030’ к поверхности кристалла. Получить решение задачи

45. Узкий пучок рентгеновского излучения с длиной волны λ = 245пм падает под некоторым углом скольжения θ на естественную грань монокристалла NaCl (M = 58,5 г/моль), плотность которого ρ = 2,16 г/см3. Определите угол скольжения θ, если при зеркальном отражении от этой гран и наблюдается максимум 2 – го порядка. Получить решение задачи

46. Диаметр D объектива телескопа равен 10см. Определите наименьшее угловое расстояние φ между двумя звездами, при котором в фокальной плоскости объектива получается их разрешимые дифракционные изображения. Считайте, что длина волны света λ = 0,55мкм. Получить решение задачи

47. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с λ = 0,6 мкм. Угол дифракции для пятого максимума равен 300, а минимальная разрешаемая решеткой разность длин волн составляет δλ = 0,2 нм. Определите длину l дифракционной решетки. Получить решение задачи

48. Определите постоянную дифракционной решетки d , если она в первом порядке разрешает две спектральные линии калия (λ1=578 нм и λ2=580 нм). Длина решетки l = 1см. Получить решение задачи

49. Дифракционная решетка имеет N = 1000 штрихов и постоянную d = 10мкм. Определите угловую дисперсию Dφ для угла дифракции φ = 300 в спектре третьего порядка. Найдите разрешающую способность R дифракционной решетки в спектре пятого порядка. Получить решение задачи

50. Угловая дисперсия Dφ дифракционной решетки для λ=6,68∙10-7 м в спектре первого порядка равна 2,02∙105 рад/м. Найти линейную дисперсию Dl (в мм/м) и период дифракционной решетки d, если фокусное расстояние линзы, проектирующей спектр на экран, f = 40см. Получить решение задачи

51. Два николя N1 и N2 расположены так, что угол между их плоскостями пропускания составляет α = 600. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность I0 естественного света: 1) при прохождении через один николь N1; 2) при прохождении через оба николя. Коэффициент поглощения света в николе k = 0,05. Потери на отражение света не учитывать. Получить решение задачи

52. Пучок частично-поляризованного света рассматривается через поляроид. Первоначально поляроид установлен так, что его плоскость пропускания параллельна плоскости колебаний линейно-поляризованного света. При повороте поляроида на угол φ = 600 интенсивность пропускаемого им света уменьшилась в k = 2 раза. Определить отношение Iе/Iп интенсивностей естественного и линейно-поляризованного света, составляющих данный частично-поляризованный свет, а также степень поляризации P пучка света. Получить решение задачи

53. Луч света, проходя слой льда, падает на алмазную пластинку, частично отражается, частично преломляется. Определить, каким должен быть угол падения i0, чтобы отраженный луч был максимально поляризован. Получить решение задачи

54. Пучок естественного света падает на стекло с показателем преломления n = 1,73. Определить, при каком угле преломления r отраженный от стекла пучок света, будет полностью поляризован. Получить решение задачи

55. Пластинка кварца толщиной d = 2 мм (удельное вращение кварца 15 град/мм), вырезанная перпендикулярно оптической оси, помещена между двумя скрещенными николями. Пренебрегая потерями света в николях, определить, во сколько раз уменьшится интенсивность света, прошедшего эту систему. Получить решение задачи

56. Пластинка кварца толщиной d1 = 1 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси кристалла, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света определенной длины волны на угол φ1=200. Определить: 1) какова должна быть толщина d2 кварцевой пластинки, помещенной между двумя «параллельными» николями, чтобы свет был полностью погашен; 2) какой длины l трубку с раствором сахара массовой концентрацией C = 0,4 кг/л надо поместить между николями для получения того же эффекта? Удельное вращение [α> раствора сахара равно 0,665 град/м∙кг∙м3.Получить решение задачи

57. Из кварца нужно вырезать пластинку, параллельную оптической оси кристалла, толщиной около 0,6 мм так, чтобы плоскополяризованный луч желтого света (λ=0,589 мкм), пройдя пластинку, стал поляризованным по кругу. Рассчитать толщину пластинки, если для желтых лучей в кварце показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно равны: no= 1,544, ne =1,553. Получить решение задачи

58. Определить разность показателей преломления (n0 – ne) обыкновенного (о) и необыкновенного (е) лучей, если наименьшая толщина dmin кристаллической пластинки в четверть волны для λ0 = 530 нм составляет 13,3мкм. Получить решение задачи

59. Поток энергии Фe, излучаемый из смотрового окошка плавильной печи, равен 34 Вт. Определить температуру T печи, если площадь отверстия S = 6см2. Получить решение задачи

60. Определить энергию W , излучаемую за время t = 1мин из смотрового окошка площадью S = 8см2 плавильной печи, если её температура T = 1,2кK. Получить решение задачи

61. В излучении абсолютно черного тела, площадь поверхности которого равна 25см2, максимум энергии приходится на длину волны 600нм. Сколько энергии излучается с 1см2 этого тела за 1с? Получить решение задачи

62. Принимая коэффициент теплового излучения ат угля при температуре T = 600K равным 0,8, определить: 1) энергетическую светимость Rce угля; 2) энергию W , излучаемую с поверхности угля площадью S = 5см2 за время t = 10мин. Получить решение задачи

63. Муфельная печь потребляет мощность P = 1кВт. Температура T её внутренней поверхности при открытом отверстии площадью S = 25см2 равна 1,2 кК. Считая, что отверстие печи излучает как черное тело, определить, какая часть ω мощности рассеивается стенками. Получить решение задачи

64. Мощность P излучения шара радиусом R = 10см при некоторой постоянной температуре T равна 1 кВт. Найти эту температуру, считая шар серым телом с коэффициентом черноты аT = 0,25. Получить решение задачи

65. Температура вольфрамовой нити накаливания в двадцатипятиваттной электрической лампе равна 2450К, а ее излучение составляет 30% излучения абсолютно черного тела при той же температуре поверхности. Найти площадь поверхности S нити накала. Получить решение задачи

66. Максимум спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)max яркой звезды Арктур приходится на длину волны λm = 580 нм. Принимая, что звезда излучает как черное тело, определить температуру T поверхности звезды. Получить решение задачи

67. Вследствие изменения температуры черного тела максимум спектральной плотности излучательности (rλ,T)max сместился с λ1= 2,4 мкм на λ2= 0,8 мкм. Как и во сколько раз изменились энергетическая светимость Rе тела и максимальная спектральная плотность энергетической светимости, (rλ,T)max? Получить решение задачи

68. Излучение Солнца по своему спектральному составу близко к излучению абсолютно черного тела, для которого максимум испускательной способности приходится на длину волны 0,48мкм. Найти массу, теряемую Солнцем ежесекундно за счет излучения. Получить решение задачи

69. Температура T черного тела равна 2 кК. Определить: 1) спектральную плотность энергетической светимости (rλ,T) для длины волны λ = 600нм; 2) энергетическую светимость Re в интервале длин волн от λ1 = 590нм до λ2 = 610нм. Принять, что средняя спектральная плотность энергетической светимости тела в этом интервале равна значению, найденному для длины волны λ = 600нм. Получить решение задачи

70. Найти мощность Р электрического тока, подводимую к вольфрамовой нити диаметром d = 0,5 мм и длиной ℓ = 20 см, для поддержания её температуры 3000 К. Считать, что тепло теряется только вследствие излучения. Температура окружающей среды 1000 К. Коэффициент теплового излучения вольфрама 0,3. Получить решение задачи

71. Чёрный тонкостенный металлический куб со стороной а = 10 см заполнен водой при температуре Т1 = 80°С. Определить время τ остывания куба до температуры Т2 = 30°С, если он помещён внутрь зачернённой вакуумной камеры. Температура стенок камеры поддерживается близкой к абсолютному нулю. Получить решение задачи

72. Оценить давление р теплового излучения в центре ядерного взрыва. Температуру Т в эпицентре принять равной 106 К. Получить решение задачи

73. Какова средняя температура земной поверхности, если длина волны, соответствующая максиму ее теплового излучения, равна 10 мкм. Получить решение задачи

74. Температура верхних слоёв Солнца равна 5,3 кК. Считая Солнце черным телом, определить длину волны λm, которой соответствует максимальная спектральная плотность энергетической светимости (rλ,T)max Солнца. Получить решение задачи

75. Определить температуру T черного тела, при которой максимум спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)max приходится на красную границу видимого спектра (λ1=750 нм), на фиолетовую (λ2=380 нм). Получить решение задачи

76. Черное тело нагрели от температуры T1 = 500K до T2 = 2000K. Определить: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости. Получить решение задачи

77. Черное тело находится при температуре T1=2900К. При его остывании длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости изменилась на ∆λ = 9 мкм. Определить температуру T2, до которой тело охладилось. Получить решение задачи

78. При какой температуре Т давление р теплового излучения станет равным нормальному атмосферному давлению ратм= 1,013∙105 Па. Получить решение задачи

79. Определить работу выхода A электронов из натрия, если красная граница фотоэффекта λ0 = 500 нм. Получить решение задачи

80. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при приложении обратного напряжения U0 = 3 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света ν0= 6∙1014 с-1; Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) частоту применяемого облучения. Получить решение задачи

81. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) максимальную скорость электронов вырываемых из этого металла светом с длиной волны 400 нм. Получить решение задачи

82. Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны при облучении фотокатода видимым светом полностью задерживаются обратным напряжением U0 = 1,2 В. Специальные измерения показали, что длина волны падающего света λ = 400 нм. Определить красную границу фотоэффекта. Получить решение задачи

83. При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ1 = 0,4 мкм он заряжается до разности потенциалов φ1 = 2 В. Определить, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны λ2 = 0,3 мкм. Получить решение задачи

84. Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим излучением с длиной волны λ = 83 нм. Определить, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее электрическое поле напряжённостью Е = 10 В/см. Красная граница фотоэффекта для серебра λ0 = 264 нм. Получить решение задачи

85. При освещении катода вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ = 310нм фототок прекращается при некотором задерживающем напряжении. При увеличении длины волны на 25%, задерживающее напряжение оказывается меньше на 0,8В. Определить по этим экспериментальным данным, постоянную Планка. Получить решение задачи

86. Определить максимальную скорость υmax фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении γ-фотонами с энергией ε = 1,53 МэВ. Получить решение задачи

87. На рис. схематически представлены вольтамперные характеристики (кривые: 1, 2 и 3) фотоэффекта для одного и того же металла. Объяснить причину отличия этих кривых. Получить решение задачи

88. На цинковую пластину падает монохроматический свет с длиной волны λ = 220 нм. Определить максимальную скорость υmax фотоэлектронов. Получить решение задачи

89. Определить длину волны λ ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность некоторого металла, при максимальной скорости фотоэлектронов, равной 10 Мм/с. Работой выхода электронов из металла пренебречь. Получить решение задачи

90. Освещая поочерёдно фотокатод двумя разными монохроматическими источниками, находящимися на одинаковых расстояниях от катода, получили две зависимости (1 и 2) фототока от напряжения между катодом и анодом (рис.). Объяснить, в чём отличие этих источников. Получить решение задачи

91. Определить, до какого потенциала зарядится уединённый серебряный шарик при облучении его фиолетовым светом длиной волны λ = 208 нм. Работа выхода электронов из серебра А = 4,7 эВ. Получить решение задачи

92. Определить для фотона с длиной волны λ = 0,5 мкм: 1) его массу m; 2) энергию ε; 3) импульс p. Получить решение задачи

93. Определить длину волны фотона, импульс которого рγ равен импульсу электрона ре, прошедшего разность потенциалов U =9,8 В. Получить решение задачи

94. Определить, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс рe был равен импульсу фотона рγ, длина волны которого λ = 2 пм. Получить решение задачи

95. На идеально отражающую поверхность, площадь которой S = 5 см2, за время t = 3 мин. нормально падает монохроматический свет, энергия которого W = 9 Дж. Определить: 1) облучённость поверхности; 2) световое давление, оказываемое на поверхность. Получить решение задачи

96. Давление р монохроматического света с длиной волны λ = 500 нм на зачернённую поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,12 мкПа. Определить число фотонов N, падающих ежесекундно на 1 м2 поверхности. Получить решение задачи

97. Накаленная нить расположена вдоль оси цилиндра длиной 10 см и радиусом 4 см. Нить испускает световой поток мощностью 500 Вт. Считая световой поток симметричным относительно нити накала, определить давление света р на поверхность цилиндра. Коэффициент отражения ρ цилиндра 10%. Получить решение задачи

98. Определить давление р света на стенки электрической 150-ваттной лампочки, принимая, что вся потребляемая мощность идёт на излучение, и стенки лампочки отражают 15 % падающего на них света. Считать лампочку сферическим сосудом радиуса r = 4 см. Получить решение задачи

99. На зеркальце с идеально отражающей поверхностью, площадь которой S = 1,5 см2, падает нормально свет от электрической дуги. Определить импульс p , полученный зеркальцем, если поверхностная плотность потока энергии излучения φ, падающего на зеркальце, равна 0,1МВт/м2. Продолжительность облучения t =1с. Получить решение задачи

100. Поток энергии Фе излучения электрической лампой равен 600 Вт. На расстоянии r = 1 м от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено круглое плоское зеркальце диаметром d = 2 см. Принимая, что излучение лампы одинаково во всех направлениях и что зеркальце полностью отражает падающий на него свет, определить силу F светового давления на зеркальце. Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 19)

1. Лазер излучил в импульсе длительностью 0,13 мс пучок света с энергией 10 Дж. Найти среднее давление p такого светового импульса, если его сфокусировать в пятнышко диаметром 10 мкм на поверхность, перпендикулярную к пучку и имеющую коэффициент отражения 0,6. Получить решение задачи

2. Монохроматическое излучение с длиной волны λ = 500 нм падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на неё с силой F = 10 нН. Определить число N1 фотонов, ежесекундно падающих на эту поверхность. Получить решение задачи

3. Плоская световая волна интенсивностью I = 0,1 Вт/см2 падает под углом α=300 на плоскую отражающую поверхность с коэффициентом отражения ρ = 0,7. Используя квантовые представления, определить нормальное давление, оказываемое на эту поверхность. Получить решение задачи

4. Определить давление р солнечного излучения на зачернённую пластинку, расположенную перпендикулярно солнечным лучам и находящуюся на среднем расстоянии от Земли до Солнца. Солнечная постоянная C=1,4 кДж/м2∙с Получить решение задачи

5. Параллельный пучок монохроматического света (λ = 662 нм) падает на зачернённую поверхность и производит на неё давление р = 0,3 мкПа. Определить концентрацию n фотонов в световом пучке. Получить решение задачи

6. Определить температуру Т, при которой средняя энергия молекул трехатомного газа равна энергии фотонов, соответствующих излучению λ = 600 нм. Получить решение задачи

7. Определить энергию ε, массу m и импульс p фотона, которому соответствует длина волны λ = 380 нм (фиолетовая граница видимого спектра). Получить решение задачи

8. На идеально отражающую плоскую поверхность нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,55 мкм. Поток излучения Фe составляет 0,45 Вт. Определить: 1) число фотонов N, падающих на поверхность за время t = 3c, 2) силу давления F, испытываемую этой поверхностью. Получить решение задачи

9. Определить поверхностную плотность φ потока энергии излучения, падающего на зеркальную поверхность, если световое давление р при перпендикулярном падении лучей равно 10 мкПа. Получить решение задачи

10. Найти давление света на внутреннюю поверхность колбы стоваттной электрической лампы. Колба лампы представляет собой сферический сосуд радиусом 5см (рис.). Внутренняя поверхность колбы отражает 10% падающего на нее света. Считать, что вся потребляемая лампой энергия идет на излучение. Получить решение задачи

11. Спутник в форме шара движется вокруг Земли на такой высоте, что поглощением солнечного света в атмосфере можно пренебречь. Диаметр спутника d = 40 м. Зная солнечную постоянную C=1,4 кДж/м2∙с и принимая, что поверхность спутника полностью отражает свет, определить силу давления F солнечного света на спутник. Получить решение задачи

12. Рентгеновское излучение длиной волны λ = 55,8 пм рассеивается плиткой графита (Комптон-эффект). Определить длину волны λ’ света, рассеянного под углом θ = 600 к направлению падающего пучка света. Получить решение задачи

13. Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии: 1) на свободных электронах; 2) на свободных протонах. Получить решение задачи

14. Определить угол θ рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном, если изменение длины волны ∆λ при рассеянии равно 3,62 пм. Получить решение задачи

15. Фотон с энергией ε = 0,4 МэВ рассеялся под углом θ = 900 на свободном электроне. Определить энергию рассеянного ε‘ фотона и кинетическую энергию T электрона отдачи. Получить решение задачи

16. Определить импульс pe электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией, равной энергии покоя электрона, был рассеян на угол θ=1800. Получить решение задачи

17. Какая доля энергии фотона при эффекте Комптон а приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол θ =1800? Энергия ε фотона до рассеяния равна 0,255 МэВ. Получить решение задачи

18. Фотон с энергией ε = 0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия ε‘ рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния θ. Получить решение задачи

19. Угол рассеяния θ фотона равен 900. Угол отдачи φ электрона равен 300. Определите энергию ε падающего фотона. Получить решение задачи

20. Фотон (λ = 1 пм) рассеялся на свободном электроне под углом θ = 900. Какую долю своей энергии фотон передал электрону? Получить решение задачи

21. Длина волны λ фотона равна комптоновской длине λС электрона. Определить энергию ε и импульс р фотона. Получить решение задачи

22. Энергия ε падающего фотона равна энергии покоя электрона. Определить долю ω1 энергии падающего фотона, которую сохранит рассеянный фотон, и долю ω2 этой энергии, полученную электроном отдачи, если угол рассеяния θ равен: 1) 600; 2) 900; 3) 1800. Получить решение задачи

23. Фотон с длиной волны 100 пм рассеялся под углом 1800 на свободном электроне. Определить в электрон-вольтах кинетическую энергию электрона отдачи. Получить решение задачи

24. Фотон рентгеновского излучения с энергией 0,15 МэВ испытал рассеяние на покоившемся свободном электроне, в результате чего его длина волны увеличилась на ∆λ = 0,015 0A. Найти угол φ, под которым вылетел комптоновский электрон отдачи. Получить решение задачи

25. При комптоновском рассеянии энергия падающего фотона распределяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния θ=π/2. Найти энергию ε’и импульс р’ рассеянного фотона. Получить решение задачи

26. Вычислить радиус второй орбиты r2 электрона в ионе гелия He+. Получить решение задачи

27. Вычислить скорость υ4 электрона на четвёртой орбите для иона лития Li++. Получить решение задачи

28. Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на второй. Получить решение задачи

29. Найти первую энергию возбуждения Е1 и первый потенциал возбуждения U1 иона Li++. Получить решение задачи

30. Определить длину волны λ, соответствующую второй спектральной линии в серии Пашена. Получить решение задачи

31. Определить длину волны спектральной линии, соответствующую переходу электрона в атоме водорода с шестой боровской орбиты на вторую. К какой серии относится эта линия, и которая она по счёту? Получить решение задачи

32. Найти: 1) период обращения Т электрона на первой боровской орбите атома водорода, 2) его угловую скорость ω. Получить решение задачи

33. Найти 1) наибольшую длину волны λmax в ультрафиолетовой серии спектра водорода. 2) Какую наименьшую скорость υ должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами электронов появилась эта линия Получить решение задачи

34. На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны λ = 486 нм? Получить решение задачи

35. Определить максимальную и минимальную энергии фотона в видимой серии спектра водорода (серии Бальмера) Получить решение задачи

36. Атомарный водород, возбуждённый светом определённой длины волны, при переходе в основное состояние испускает только три спектральные линии. Определить длины волн этих линий и указать, каким сериям они принадлежат Получить решение задачи

37. В каких пределах должна быть энергия бомбардирующих электронов, чтобы при возбуждении атома водорода ударами этих электронов спектр излучения водорода имел лишь одну спектральную линию? Энергия атома водорода в основном состоянии E1= – 13,6 эВ. Получить решение задачи

38. На возбуждённый (n = 2) атом водорода падает фотон и вырывает из атома электрон с кинетической энергией Т = 4 эВ. Определить энергию падающего фотона εф (в эВ) Получить решение задачи

39. Найдите скорость электронов, вырываемых электромагнитным излучением с длиной волны 18 нм из иона Не+, находящегося в основном состоянии. Энергия ионизации атома водорода 13,6 эВ. Получить решение задачи

40. Определить скорость υ электронов, падающих на антикатод рентгеновской трубки, если минимальная длина волны λmin в сплошном спектре рентгеновского излучения равна 1 нм. Получить решение задачи

41. Найдите скорость υ электронов, бомбардирующих антикатод рентгеновской трубки, если коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра 11 пм. Получить решение задачи

42. Рентгеновская трубка работает под напряжением U = 1 МВ. Определить наименьшую длину волны λmin рентгеновского излучения. Получить решение задачи

43. Какую наименьшую разность потенциалов Umin нужно приложить к рентгеновской трубке, антикатод которой покрыт ванадием (Z = 23), чтобы в спектре рентгеновского излучения появились все линии К-серии ванадия? Граница К-серии ванадия λ = 226 пм Получить решение задачи

44. При каком наименьшем напряжении Umin на рентгеновской трубке начинают появляться линии серии Кα меди? Получить решение задачи

45. Найдите длину волны линии Кα меди (Z = 29), если известно, что длина волны линии Кα железа (Z = 26) 193 пм Получить решение задачи

46. При исследовании линейчатого рентгеновского спектра некоторого элемента было найдено, что длина волны λ линии Кα равна 76 пм. Какой это элемент? Получить решение задачи

47. Сколько элементов содержится в периодической таблице Менделеева между теми, у которых длины волн линий Кα равны 250 пм и 179 пм? Получить решение задачи

48. В атоме вольфрама электрон перешёл с М – слоя на L – слой. Принимая постоянную экранирования σ равной 5,5, определить длину волны λ испущенного фотона Получить решение задачи

49. Найдите постоянную экранирования для L-серии рентгеновских лучей, если известно, что для вольфрама (Z = 74) длина волны линии Lα равна 0,143 нм Получить решение задачи

50. Во сколько раз длина волны линии Кα меньше длины волны линии Lα в характеристическом рентгеновском спектре молибдена (Z = 42)? Постоянная экранирования для L-серии σL=7,5, для К-серии σK = 1 Получить решение задачи

51. Чему равно напряжение на рентгеновской трубке, если коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра в два раза больше длины волны линии Кα характеристического спектра элемента с Z = 64? Получить решение задачи

52. Определить энергию ε фотона, соответствующего линии Kα в характеристическом спектре марганца (Z=25) Получить решение задачи

53. Вычислить длину волны λ и энергию ε фотона, принадлежащего Kα - линии в спектре характеристического рентгеновского излучения платины. Получить решение задачи

54. Во сколько раз максимальная частота νmax сплошного рентгеновского спектра железа (Z = 26) больше частоты νKα линии Кα в его характеристическом спектре, если напряжение на рентгеновской трубке 100 кВ? Получить решение задачи

55. Найдите напряжение на рентгеновской трубке с никелевым (Z = 28) анодом, если разность длин волн линии Кα и коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра равна 84 пм. Получить решение задачи

56. С какой скоростью движется электрон, если длина волны де Бройля λБ электрона равна его комптоновской длине волны λС. Получить решение задачи

57. Определить длину волны де Бройля λ электронов, бомбардирующих антикатод рентгеновской трубки, если граница сплошного рентгеновского спектра приходится на длину волны λ = 3 нм. Получить решение задачи

58. Электрон движется по окружности радиусом r =0,5 см в однородном магнитном поле с индукцией B = 8 мТл. Определить длину волны де Бройля λ электрона. Получить решение задачи

59. На грань некоторого кристалла под углом θ = 600 к её поверхности падает параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью. Определить скорость υ электронов, если они испытывают интерференционное отражение первого порядка. Расстояние d между атомными плоскостями кристаллов равно 0,2 нм Получить решение задачи

60. Параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью υ = 1 Мм/с, падает нормально на диафрагму с длинной щелью шириной a = 1 мкм. Проходя через щель, электроны рассеиваются и образуют дифракционную картину на экране, расположенном на расстоянии L = 50 см от щели и параллельном плоскости диафрагмы. Определить линейное расстояние x между первыми дифракционными минимумами Получить решение задачи

61. Найти длину волны де Бройля λ для атома водорода, движущегося при температуре T = 293 К со: 1) средней квадратичной скоростью; 2) наиболее вероятной скоростью, 3) средней арифметической скоростью. Получить решение задачи

62. Найти длину волны де Бройля λ протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U: 1) 1кВ; 2) 1ГВ Получить решение задачи

63. Определите, при каком числовом значении кинетической энергии Т длина волны де Бройля λБ электрона равна его комптоновской длине волны. Получить решение задачи

64. Определить неопределенность Δх в определении координаты электрона, движущегося в атоме водорода со скоростью υ = 1,5∙106 м/с, если допускаемая неопределённость Δυ в определении скорости составляет 10% от её величины. Сравнить полученную неопределённость с диаметром d атома водорода, вычисленным по теории Бора для основного состояния, и указать, применимо ли понятие траектории в данном случае. Получить решение задачи

65. При движении вдоль оси x скорость оказывается определенной с точностью ∆υx =1 см/с. Оценить неопределенность координаты ∆х: а) для электрона; б) для броуновской частицы массы m ~ 0,1∙10-3г; в) для дробинки массы m ~ 0,1 г. Получить решение задачи

66. Молекула водорода участвует в тепловом движении при температуре 300 К. Найдите неопределённость координаты молекул водорода. Получить решение задачи

67. Положение центра шарика массой 1 г определено с ошибкой ∆х ~ 10-5 см. Какова будет неопределенность в скорости ∆υx для шарика? Получить решение задачи

68. Электрон с кинетической энергией Т = 15 эВ находится в металлической пылинке диаметром d = 1 мкм. Оценить относительную неопределённость Δυ, с которой может быть определена скорость электрона. Получить решение задачи

69. Во сколько раз дебройлевская длина волны λБ частицы меньше неопределённости Δх её координаты, которая соответствует относительной неопределённости импульса в 1%. Получить решение задачи

70. Параллельный пучок электронов с энергией 10 эВ падает по нормали на экран с узкой щелью шириной 10 нм. Оцените, с помощью соотношения неопределенностей, относительную неопределенность импульса Δр/р для электронов, проходящих сквозь щель. Получить решение задачи

71. Длину волны можно определить с точностью 10-6 относительных единиц. Чему равна неопределенность в положении рентгеновского кванта длиной волны 10-10 м при одновременном изменении его длины волны? Постоянная Планка h = 6,63∙10-34 Дж∙с. Получить решение задачи

72. Время жизни нейтрального пиона равно 8∙10-17 с. С какой точностью ∆m может быть определена его масса? Получить решение задачи

73. Оцените наименьшие ошибки, с которыми можно определить скорость шарика массой 10-6 кг и электрона, если положение центра шарика и положение электрона установлены с точностью 10-6м. Постоянная Планка h = 6,63∙10-34Дж∙с. Получить решение задачи

74. Используя соотношение неопределённостей ΔЕΔt ≥ ћ, оцените ширину Г энергетического уровня в атоме водорода, находящегося: 1) в основном состоянии; 2) в возбуждённом состоянии (время τ жизни атома в возбуждённом состоянии равно 10-8 с). Получить решение задачи

75. Функция вида ψ(x) = Csin(π∙n∙x/L) является волновой функцией, описывающей состояние (с квантовым числом n) частицы, движущейся вдоль оси x в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме шириной L. Используя условие нормировки, определите величину коэффициента С. Получить решение задачи

76. Частица в потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность W нахождения частицы: 1) в средней трети ящика; 2) в крайней трети ящика? Получить решение задачи

77. Атом водорода находится в основном состоянии. Собственная волновая функция, описывающая состояние электрона в атоме, имеет вид ψ(r)=Ce-r/a, где С некоторая постоянная. Найти из условия нормировки постоянную С. Получить решение задачи