Готовые решения задач по физике (100 решений часть 31)

1. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону UС = 100cos1000πt, В. Емкость конденсатора C = 1 мкФ. Пренебрегая сопротивлением контура, определите: 1) период колебаний; 2) индуктивность контура; 3) закон изменения со временем силы тока в цепи. Получить решение задачи

2. Частота ν0 свободных незатухающих электромагнитных колебаний в контуре, содержащем катушку индуктивностью L = 0,5 Гн, составляет 50 Гц. Запишите для данного контура уравнение изменения заряда на обкладках конденсатора в зависимости от времени, если максимальная энергия магнитного поля Wмm в катушке составляет 4 мкДж. Получить решение задачи

3. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 100 нФ, катушки индуктивностью L = 0,01 Гн и резистора сопротивлением R = 20 Ом. Определите: 1) период затухающих колебаний; 2) через сколько полных колебаний амплитуда тока в контуре уменьшится в е раз. Получить решение задачи

4. Определите добротность Q колебательного контура, если собственная частота ω0 колебательного контура отличается на 5 % от частоты ω свободных затухающих колебаний. Получить решение задачи

5. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью C = 3 нФ, катушку индуктивностью L = 6 мкГн и резистор сопротивлением R = 10 Ом. Опре¬делите отношение энергии магнитного поля катушки к энергии электрического поля конденсатора в момент времени, когда ток максимален. Получить решение задачи

6. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 10 нФ и катушки индуктивностью L = 4 мкГн. Определите критическое сопротивление Rкр, контура, при котором наступает апериодический процесс. Получить решение задачи

7. Колебательный контур содержит последовательно соединенные конденсатор и дроссель, активное сопротивление R которого равно 80 Ом, а индуктивность L = 5 мГн. Резонансная частота контура νрез = 5 кГц. Определите полное сопротивление Z для цепи переменного тока, если его частота ν = 50 Гц. Получить решение задачи

8. Последовательно соединенные резистор сопротивлением R = 55 Ом и конденсатор подключены к источнику внешней ЭДС ε = εmcosωt с амплитудным значением εm = 110 В. Определите разность фаз между током и внешней ЭДС, если амплитуда Im установившегося тока в цепи равна 1 A. Получить решение задачи

9. В колебательный контур, содержащий последовательно соединенные конденсатор и катушку с активным сопротивлением, подключена внешняя переменная ЭДС ε = εmcosωt, частоту которой можно менять, не меняя ее амплитуды. При частотах внешнего напряжения ω1 = 300 рад/с и ω2 = 420 рад/с амплитуды силы тока в цепи оказались одинаковыми. Определите резонансную частоту тока. Получить решение задачи

10. Катушка без сердечника длиной l = 25 см и диаметром d = 4 см, обмотка которой содержит N = 1000 витков медной проволоки площадью поперечного сечения S=1 мм2, включена в цепь переменного тока частотой ν = 50 Гц. Опреде¬лите, какая доля полного сопротивления цепи приходится на реактивное сопро¬тивление. Удельное сопротивление меди ρ = 17 нОм·м. Получить решение задачи

11. В цепь переменного тока частотой ω резистор сопротивлением R и конденсатор емкостью С один раз включены последовательно, другой – параллельно. Определите для обоих случаев полное сопротивление цепи Z. Получить решение задачи

12. Цепь переменного тока состоит из последовательно включенных катушки индуктивностью L, конденсатора емкостью С и резистора сопротивлением R (рис. а). Определите амплитудное значение ULCm суммарного напряжения на ка¬тушке и конденсаторе, если амплитудное значение напряжения на резисторе UR = 100 В, а сдвиг фаз φ между током и внешним напряжением составляет 30°. Получить решение задачи

13. В цепь переменного тока с частотой ν = 50 Гц и действующим значением напряжения U = 220 В последовательно включены конденсатор, резистор сопротивлением R = 50 Ом и катушка индуктивностью L = 0,05 Гн (см. рисунок). Падение напряжения U2 = 2U1. Определите: 1) емкость С конденсатора: 2) действующее значение I силы тока. Получить решение задачи

14. Через невесомый блок, укрепленный на краю стола, перекинута нерастяжимая нить, связывающая грузы с массами m1 =1 кг и m2 =2 кг. Стол движется вверх с ускорением а0 =1 м/с2. Найти ускорение груза m1 относительно стола и относительно земли. Трением пренебречь. Получить решение задачи

15. В цепь переменного тока с амплитудным значением внешнего напряжения Um = 150 В последовательно включены резистор, конденсатор емкостью С = 0,1 мкФ и катушка индуктивностью L = 1 мГн. Определите сопротивление R резистора, амплитудные значения напряжений на элементах цепи, если амплитуда силы тока при резонансе (Im)рез = 3 А. Получить решение задачи

16. В цепи переменного тока (рисунок) с частотой ν = 50 Гц амплитуда силы тока во внешней (неразветвленной) цепи равна нулю. Определите емкость С конденсатора, если индуктивность L катушки равна 0,2 Гн. Получить решение задачи

17. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью L = 5 мГн и конденсатор емкостью C = 2 мкФ. Добротность колебательного контура Q = 100. Какую среднюю мощность следует подводить для поддержания в колебательном контуре незатухающих гармонических колебаний с амплитудным значением напряжения на конденсаторе UCm = 2 В? Получить решение задачи

18. В колебательном контуре, содержащем конденсатор емкостью С = 5 нФ и катушку индуктивностью L = 10 мкГн и активным сопротивлением R = 0,2 Ом, поддерживаются незатухающие гармонические колебания. Определите амплитудное значение напряжения UCm на конденсаторе, если средняя мощность, потребляемая колебательным контуром, составляет 5 мВт. Получить решение задачи

19. В цепь переменного тока с действующим значением напряжения U= 220 В и частотой ν = 50 Гц последовательно включены резистор с активным сопротивлением R = 5 Ом и катушка индуктивности. Определите индуктивность L катушки, если амплитудное значение Im силы тока в цепи равно 2 А. Получить решение задачи

20. В цепь переменного тока с амплитудным значением напряжения Um = 100 В и частотой ν = 50 Гц последовательно включены резистор сопротивлением R = 1 кОм, катушка индуктивностью L = 0,5 Гн и конденсатор емкостью С = 1 мкФ. Определите среднюю мощность, выделяемую в цепи. Получить решение задачи

21. Определите скорость распространения звука в воде, если длина волны λ равна 2 м, а частота колебании источника ν = 725 Гц. Определите также наименьшее расстояние между точками среды, колеблющимися в одинаковой фазе. Получить решение задачи

22. Определите, во сколько раз изменится длина ультразвуковой волны при переходе ее из меди в сталь, если скорость распространения ультразвука в меди и стали соответственно равны υ1 = 3,6 км/с и υ2 = 5,5 км/с. Получить решение задачи

23. Плоская волна распространяется вдоль прямой, совпадающей с положительным направлением оси х в среде, не поглощающей энергию, со скоростью υ = 300 м/с. Две частицы среды находятся на этой прямой на расстояниях x1 = 6 м и x2 = 12 м от источника колебаний. Определите: 1) длину волны; 2) разность фаз колебаний этих частиц, если период колебаний Т = 40 мс. Получить решение задачи

24. Определите разность фаз двух точек, лежащих на луче и отстоящих друг от друга на расстоянии Δх= 40 см, если при частоте ν = 500 Гц волны распростра¬няются со скоростью υ = 400 м/с. Получить решение задачи

25. Смещение ξ1 из положения равновесия частицы среды, находящейся на расстоянии x1 = 5 см от источника колебаний через промежуток времени t = T/3, равно половине амплитуды. Определите длину волны. Получить решение задачи

26. Источник незатухающих колебаний совершает колебания по закону х = 0,4cos60πt, м. Скорость распространения колебаний υ = 90 м/с. Запишите уравнение плоской волны, распространяющейся вдоль прямой, совпадающей с положительным направлением оси х в среде, не поглощающей энергию. Определите: 1) длину λ бегущей волны; 2) смещение ξ1 и ξ2 точек среды, находящихся на этой прямой на расстояниях х1 = 20 м и x2 = 21 м от источника, через t = 2 с от момента начала колебаний источника; 3) разность фаз Δφ колебаний точек 1 и 2. Получить решение задачи

27. Бегущая плоская звуковая волна описывается уравнением вида ξ(x,t) = 6·10-5cos(1800t – 5,3х), м. Определите: 1) отношение амплитуды смещения частиц среды к длине волны; 2) отношение амплитуды колебаний скорости час¬тиц среды к скорости распространения волны. Получить решение задачи

28. Докажите, что в недиспергирующей среде групповая скорость u и фазовая скорость υ равны. Получить решение задачи

29. Два когерентных источника колеблются в одинаковых фазах с частотой ν = 50 Гц. Скорость υ распространения волн в не поглощающей энергию среде равна 400 м/с. Определите, при какой наименьшей разности хода, не равной нулю, наблюдается: 1) максимальное усиление колебаний; 2) максимальное ослабление колебаний. Получить решение задачи

30. Два динамика расположены на расстоянии d = 20 см друг от друга и воспроизводят один и тот же музыкальный тон на частоте ν = 2000 Гц. Приемник находится на расстоянии l = 4 м от центра динамика. Принимая скорость звука υ = 340 м/с, определите, на какое расстояние от центральной линии параллельно динамикам следует отодвинуть приемник, чтобы он зафиксировал первый интерференционный минимум. Получить решение задачи

31. Один конец упругого стержня соединен с источником гармонических колебаний, подчиняющихся закону ξ = Asinωt, а другой конец жестко закреплен. Учитывая, что отражение в месте закрепления стержня происходит от более плотной среды, определите: 1) уравнение стоячей волны; 2) координаты узлов; 3) координаты пучностей. Получить решение задачи

32. Определите длину λ бегущей волны, если в стоячей волне расстояние между первой и девятой пучностями равно 20 см. Получить решение задачи

33. Расстояние между соседними узлами стоячей волны, создаваемой камертоном в воздухе, l = 42 см. Принимая скорость звука в воздухе υ = 332 м/с, определите частоту колебаний ν камертона. Получить решение задачи

34. Тонкий стержень длиной l закреплен с обоих концов. Определите возможные собственные частоты продольных колебаний. Получить решение задачи

35. Труба длиной l = 50 см заполнена воздухом и открыта с одного конца. Принимая скорость υ звука равной 340 м/с, определите, при какой наименьшей частоте в трубе будет возникать стоячая звуковая волна. Получить решение задачи

36. Два звука отличаются по уровню громкости на 3 фон. Определите отношение интенсивностей этих звуков. Получить решение задачи

37. Скорость υ распространения звука в двухатомном газе при некоторых условиях равна 320 м/с. Определите наиболее вероятную скорость υв молекул этого газа при тех же условиях. Получить решение задачи

38. Плотность ρ азота при давлении 105 Па равна 1,43 кг/м3. Определите скорость распространения звука в азоте при данных условиях. Получить решение задачи

39. Неподвижный источник звука излучает колебания с частотой ν0 = 360 Гц. Принимая скорость звука υ = 332 м/с, определите частоту ν, воспринимаемую приемником при его удалении от источника со скоростью 10 м/с. Получить решение задачи

40. Два электропоезда движутся навстречу друг другу со скоростями υ1 = 20 м/с и υ2 = 10 м/с. Первый поезд дает свисток, высота тона которого соответ¬ствует частоте ν0 = 600 Гц. Определите частоту, воспринимаемую пассажиром второго поезда перед встречей поездов и после их встречи. Скорость звука принять равной υ = 332 м/с. Получить решение задачи

41. Неподвижный приемник при приближении источника звука, излучающего волны с частотой ν0 = 360 Гц, регистрирует звуковые колебания с частотой ν = 400 Гц. Принимая температуру воздуха Т = 300 К. его молярную массу М = 0,029 кг/моль, определите скорость движения источника звука. Получить решение задачи

42. Определите длину λ0 электромагнитных волн в вакууме, если их частота ν колебаний в некоторой среде составляет 1 МГц. Получить решение задачи

43. При переходе электромагнитной волны из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью ε = 4 в вакуум длина волны увеличилась на Δλ = 50 м. Определите частоту колебаний. Получить решение задачи

44. Колебательный контур содержит плоский конденсатор площадью пластин S = 150 см2, расстояние между которыми d = 1,5 мм, и катушку индуктивностью L = 0,2 мГн. Пренебрегая активным сопротивлением контура, определите диэлектрическую проницаемость ε диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами конденсатора, если контур резонирует на волну длиной λ = 663 м. Получить решение задачи

45. Длина электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, равна 31,4 м. Пренебрегая активным сопротивлением контура, определите максимальную силу тока Im в контуре, если максимальный заряд Qm на обкладках конденсатора равен 50 нКл. Получить решение задачи

46. Два тонких изолированных стержня погружены в трансформаторное масло и индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний. При частоте колебаний 506 МГц в системе возникают стоячие волны, расстояние между первой и третьей пучностями которых равно 40 см. Принимая магнитную проницаемость μ масла равной единице, определите его диэлектрическую проницаемость ε. Получить решение задачи

47. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Определите амплитуду напряженности электрического поля волны, если амплитуда Н0, напряженности магнитного поля волны равна 5 мА/м. Получить решение задачи

48. Плоская электромагнитная волна распространяется в однородной и изотропной среде с ε = 2 и μ = 1. Амплитуда напряженности электрического поля волны E0 = 12 В/м. Определите: 1) фазовую скорость волны; 2) амплитуду напряженности магнитного поля волны. Получить решение задачи

49. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Интенсивность волны, т.е. средняя энергия, проходящая через единицу поверхности за единицу времени, составляет 21,2 мкВт/м2. Определите амплитуду напряженности электрического поля волны. Получить решение задачи

50. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна и падает перпендикулярно к поверхности тела, полностью ее поглощающего. Определите давление, оказываемое волной на тело, если амплитуда электрического поля электромагнитной волны равна 1,5 В/м. Получить решение задачи

51. Определите, на какой угол γ повернется луч, отраженный от плоского зер¬кала, если повернуть зеркало на угол α. Получить решение задачи

52. Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред под углом i1 = 30°. Показатель преломления первой среды n1 = 2,42. Определите показатель преломления второй среды n2, если отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг другу. Получить решение задачи

53. Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,5) под углом 45°. Определите толщину пластинки, если вышедший из пластинки луч смещен относительно падающего луча на 1,5 см. Получить решение задачи

54. Между двумя стеклянными параллельными пластинками с показателями преломления n1 и n2 находится тонкий плоскопараллельный слой жидкости. Луч света, распространяющийся в первой пластинке под углом i1 (меньше предельного), выходя из слоя жидкости, входит во вторую пластинку под углом i2. Докажите, что в данном случае выполняется закон преломления sini1/sini2=n2/n1 независимо от присутствия слоя жидкости между пластинами. Получить решение задачи

55. Определите глубину, на которой кажется расположенной монета, лежащая на дне бассейна глубиной h = 1,5 м, если угол i1 между лучом зрения и вертикалью составляет 30°. Показатель преломления воды n = 1,33. Получить решение задачи

56. Световой луч выходит из алмаза в масло. Определите предельный угол iпр падения света на границе этих сред, если показатели преломления алмаза n1 = 2,42, масла – n2 = 1,6. Получить решение задачи

57. Выведите зависимость угла φ отклонения узкого монохроматического пучка света призмой с показателем преломления n и малым преломляющим углом А. Получить решение задачи

58. Радиус R кривизны вогнутого зеркала 60 см. Определите, на каком расстоянии а от полюса зеркала следует поместить предмет, чтобы его действительное изображение было в два раза больше предмета. Получить решение задачи

59. Выпуклое сферическое зеркало имеет радиус кривизны R = 40 см. На расстоянии а = 30 см от полюса зеркала поставлен предмет высотой h = 20 см. Определите: 1) расстояние b от полюса зеркала до изображения; 2) высоту H изображения. Получить решение задачи

60. На расстоянии а = 7 см от двояковыпуклой тонкой линзы с оптической силой Ф = 25 диоптрий перпендикулярно к главной оптической оси находится предмет высотой h = 4 см. Определите: 1) расстояние b изображения от линзы; 2) высоту H изображения. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

61. На расстоянии а =15 см от рассеивающей линзы с фокусным расстоянием f = 30 см перпендикулярно главной оптической оси находится предмет высотой h = 9 см. Определите: 1) расстояние b изображения от линзы; 2) высоту H изображения. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

62. Определите, как изменятся фокусные расстояния двояковыпуклой тонкой линзы из стекла (n = 1,5) с радиусами кривизны R1 = R2 = 25 см после помещения линзы в горчичное масло (n1 = 1,6). Получить решение задачи

63. Двояковыпуклая линза с показателем преломления n = 1,5 имеет одинаковые радиусы кривизны поверхностей, равные 9 см. Определите расстояние l от предмета до изображения, если изображение предмета с помощью этой линзы в η = 5 раз больше предмета. Получить решение задачи

64. Определите расстояние а от собирающей линзы до предмета, при котором расстояние l от предмета до действительного изображения будет минимальным, если фокусное расстояние линзы равно f. Получить решение задачи

65. Предмет высотой 20 см расположен на расстоянии 30 см перед двояковыпуклой линзой, имеющей оптическую силу 2,5 дптр. Определите: 1) фокусное расстояние линзы; 2) на каком расстоянии от линзы находится изображение предмета; 3) линейное увеличение линзы; 4) высоту изображения. Постройте изображение предмета в линзе. Что это за изображение? Получить решение задачи

66. Светильник в виде равномерно светящегося шара в 500 кд имеет диаметр 50 см. Определите: 1) полный световой поток Ф, излучаемый светильником; 2) его светимость R; 3) освещенность Е1, светимость R1, и яркость B1, экрана, на который падает 20% светового потока, излучаемого светильником. Площадь экрана составляет 0,5 м2, а коэффициент отражения света его поверхностью ρ = 0,7. Получить решение задачи

67. В центре квадратной комнаты площадью S=16 м2 висит светильник. Считая светильник точечным источником света, определите высоту h от пола, на которой должен висеть светильник, чтобы освещенность в углах комнаты была максимальной. Получить решение задачи

68. Определите высоту, на которую следует над чертежной доской повесить лампочку мощностью Р = 100 Вт, чтобы освещенность Е доски под лампочкой была равна 50 лк. Наклон доски α = 30°, световая отдача L лампочки равна 10 лм/Вт. Лампочку считать точечным источником, принимая полный световой поток Ф = 4πI (I – сила света лампочки). Получить решение задачи

69. Плоская электромагнитная волна падает нормально на границу раздела воздух – стекло. Определите длину волны λ в стекле, если длина волны λ0 в воздухе равна 640 нм, а показатель n преломления стекла равен 1,6. Получить решение задачи

70. Когерентные лучи, длины волн которых в вакууме λ0 = 600 нм, приходят в некоторую точку с геометрической разностью хода Δs = 1,2 мкм. Определите, максимум или минимум наблюдается в этой точке, если лучи проходят в воздухе (показатель преломления n1 = 1), стекле (n2 = 1,75) и скипидаре (n3 = 1,5). Получить решение задачи

71. В опыте Юнга щели освещаются монохроматическим светом с длиной волны λ = 600 нм, расстояние d между щелями равно 1 мм и расстояние l от ще¬лей до экрана 1,2 м. Определите: 1) положение первой темной полосы; 2) положе¬ние третьей светлой полосы. Получить решение задачи

72. В опыте Юнга угловое расстояние Δα между соседними светлыми полосами составляет 10-3 рад. Определите расстояние l от щелей до экрана, если вторая светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на 4 мм. Получить решение задачи

73. На экране наблюдается интерференционная картина в результате наложения лучей от двух когерентных источников (λ = 500 нм). На пути одного из лучей перпендикулярно ему поместили стеклянную пластинку (n = 1,6) толщиной d = 5 мкм. Определите, на сколько полос сместится при этом интерференционная картина. Получить решение задачи

74. При освещении зеркал Френеля монохроматическим светом (λ = 600 нм) от узкой щели S на экране, отстоящем на расстоянии а = 2,7 м от линии пересечения зеркал, наблюдают интерференционные полосы, ширина которых b = 2,9 мм. Источник света находится на расстоянии r = 10 см от линии пересечения зеркал. Определите угол между зеркалами. Получить решение задачи

75. Расстояния от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана соответственно равны а = 48 см и с = 6 м. Бипризма стеклянная (n = 1,5) с преломляющим углом υ = 10'. Определите число полос, наблюдаемых на экране, если длина волны λ монохроматического света равна 600 нм. Получить решение задачи

76. В зеркале Ллойда точечный источник S находится на расстоянии l = 2 м от экрана. На экране образуется система интерференционных полос (когерентными источниками являются первичный источник S и его мнимое изображение S' в зеркале). Ширина интерференционных полос b на экране равна 1,2 мм. Определите длину волны λ света, если после того, как источник света S отодвинули от плоскости зеркала на Δd = 0,5 мм, ширина полос уменьшилась в n = 2 раза. Получить решение задачи

77. В точку А на экране Э, отстоящем от источника S монохроматического света (λ = 0,5 мкм) на расстоянии l = 1 м, распространяются два луча: SA (перпендикулярен экрану) и SBА (отраженный в точке В от зеркала, параллельного лучу SA). Определите, что будет наблюдаться в точке А – усиление или ослабление интенсивности, если расстояние d от плоскости зеркала до луча SA равно 2,5 мм. Получить решение задачи

78. На плоскопараллельную прозрачную пластинку с показателем преломления n = 1,5 под углом i = 30° падает параллельный пучок белого света. Определите, при какой наименьшей толщине пленки зеркально отраженный свет наиболее сильно окрасится в красный свет (λ = 670 нм). Получить решение задачи

79. На тонкую прозрачную плоскопараллельную пластинку (n = 1,5) под углом i = 30° падает белый свет. Определите минимальную толщину пленки, если она в проходящем свете кажется желтой (λ = 600 нм). Получить решение задачи

80. На стеклянный клин (n = 1,5) с углом при вершине α = 1’ падает под углом i=18° монохроматический свет с длиной волны λ = 600 нм. Определите расстояние между двумя соседними минимумами при наблюдении интерференции в отраженном свете. Получить решение задачи

81. На стеклянный клин (n = 1,5) нормально к его грани надает монохроматический свет с длиной волны λ = 550 нм. Определите преломляющий угол клина, если в отраженном свете на 1 см укладывается N = 9 темных интерференционных полос. Получить решение задачи

82. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 600 нм, падающим нормально. Определите толщину d воздушного зазора, образованного плоскопараллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой линзой в том месте, где наблюдается пятое светлое кольцо в отраженном свете. Получить решение задачи

83. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено прозрачной жидкостью с показателем преломления n = 1,33. Определите длину волны падающего света, если радиус R кривизны линзы равен 10 м, радиус r третьего светлого кольца 3,65 мм, а наблюдение ведется в проходящем свете. Получить решение задачи

84. Плосковыпуклая линза (n = 1,5) выпуклой стороной прижата к стеклянной пластинке. Расстояние между четвертым и третьим кольцами Ньютона, наблюдаемыми в отраженном свете, равно 0,4 мм. Определите оптическую силу линзы, если освещение производится монохроматическим светом с λ = 550 нм, падающим нормально. Получить решение задачи

85. Определите минимальную толщину просветляющей пленки (n = 1,22) в области длин волн λ = 600 нм, если свет падает на стекло (nс = 1,5) нормально. Получить решение задачи

86. На пути лучей интерференционного рефрактометра (см. рисунок) помещаются трубки одинаковой длины l = 5 см с плоскопараллельными стеклянными основаниями, в одной из которых находится воздух (n0 = 1,000277). Определите, насколько полос сместилась интерференционная картина, если вторую трубку заполнили хлором (n = 1,000866), и наблюдение производится в монохроматическом свете с длиной волны λ = 589 нм. Получить решение задачи

87. Точечный источник света (λ = 600 нм) расположен перед диафрагмой с круглым отверстием радиусом r = 2 мм. Определите расстояние а от источника до диафрагмы, если отверстие открывает пять зон Френеля и расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения составляет 3 м. Получить решение задачи

88. Дифракция наблюдается на расстоянии 1,2 м от точечного источника монохроматического света. Посередине между источником света и экраном на¬ходится диафрагма с круглым отверстием. Определите длину волны падающего света, если диаметр отверстия, при котором центр дифракционных колец на эк¬ране является наиболее темным, равен 1,2 мм. Получить решение задачи

89. На диафрагму с круглым отверстием падает нормально параллельный пучок света длиной волны 625 нм. Определите радиус четвертой зоны Френеля, если рас¬стояние b от диафрагмы до точки наблюдения, находя¬щейся на оси отверстия, составляет 2,5 м. Получить решение задачи

90. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от нее на 2 м, на расстоянии 3 м от своей поверхности. Определите расстояние от зонной пластинки до изображения, если источник поместить в бесконечность. Получить решение задачи

91. На экран с круглым отверстием радиусом r = 1 мм нормально падает параллельный пучок монохроматического света (λ = 500 нм). Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии b = 1 м от него (см. рисунок). Определите: 1) число зон Френеля, открываемых отверстием; 2) темное или светлое пятно наблюдается в центре дифракционной картины, если в месте наблюдения помещен экран. Получить решение задачи

92. Сферическая волна, распространяющаяся от точечного монохроматического источника света (λ = 500 нм), встречает на своем пути экран с круглым отверстием радиусом r = 0,4 мм. Расстояние а от источника до экрана равно 1 м (см. рисунок). Определите расстояние от отверстия до точки экрана, лежащей на линии, соединяющей источник с центром отверстия, где наблюдается максимум освещенности. Получить решение задачи

93. На пути параллельного пучка монохроматического света (λ = 550 нм) находится круглый диск диаметром 3 мм. Наблюдение производится в точке, лежащей на линии, соединяющей точку с центром диска, и отстоящей от экрана на расстоянии 1 м. Определите ширину зоны Френеля, непосредственно прилегающей к экрану. Получить решение задачи

94. Определите длину волны монохроматического света, нормально падающего на узкую щель шириной 0,05 мм, если направление света на первый дифракционный максимум (по отношению к первоначальному направлению света) составляет 1°. Получить решение задачи

95. На щель шириной а = 0,24 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ = 600 нм. Дифракционная картина проецируется на экран, параллельный плоскости щели, с помощью линзы, расположенной вблизи щели. Определите расстояние от экрана до линзы, если расстояние b между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны центрального максимума, равно 1 см. Получить решение задачи

96. На узкую щель нормально падает монохроматический свет. Определите его направление на вторую темную дифракционную полосу, если на ширине щели укладывается 100 длин волн. Получить решение задачи

97. На щель падает нормально параллельный пучок монохроматического света. Дифракционная картина проецируется на экран с помощью линзы с фокусным расстоянием f = 0,5 м. Ширина центральной светлой полосы b = 5 см. Определите, как надо изменить ширину щели, чтобы центральная полоса занимала весь экран (при любой ширине экрана). Получить решение задачи

98. Наибольший порядок спектра, получаемый с помощью дифракционной решетки, равен 5. Определите постоянную дифракционной решетки, если известно, что монохроматический свет (λ = 0,5 мкм) падает на нее нормально. Получить решение задачи

99. На дифракционную решетку, содержащую 200 штрихов на 1 мм, нормально к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны λ = 500 нм. Вблизи решетки помещена собирающая линза, в фокальной плоскости которой расположен экран, на который проецируется дифракционная картина. Определите расстояние L экрана от линзы, если первый главный максимум наблюдается на расстоянии b = 10 см от центрального. Получить решение задачи

100. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны λ = 550 нм. На экран, находящийся от линзы на расстоянии L = 1 м, расположенной вблизи решетки, проецируется дифракционная картина, причем первый главный максимум наблюдается на расстоянии l = 12 см от центрального. Определите: 1) период дифракционной решетки; 2) число штрихов на 1 см ее длины; 3) общее число максимумов, даваемых решеткой; 4) угол дифракции, соответствующий последнему максимуму. Получить решение задачи


Готовые решения задач по физике (100 решений часть 32)

1. Параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения (λ = 243 пм) падает под углом скольжения φ = 60° на грань кристалла каменной соли. Определите расстояние d между атомными плоскостями кристалла, если при зеркальном отражении от этой грани наблюдается максимум второго порядка. Получить решение задачи

2. Дифракционная решетка длиной l = 5 мм может разрешить в спектре первого порядка две спектральные линии натрия (λ1 = 589,0 нм и λ2 = 589,6 нм). Определите, под каким углом в спектре третьего порядка будет наблюдаться свет с λ3 = 600 нм, падающий на решетку нормально. Получить решение задачи

3. Сравните наибольшую разрешающую способность для желтой линии натрия (λ = 589 нм) двух дифракционных решеток одинаковой длины (l = 4 мм), но разных периодов (d1 = 5 мкм, d2 = 10 мкм). Получить решение задачи

4. Угловая дисперсия Dφ дифракционной решетки для λ = 600 нм в спектре второго порядка составляет 4·105 рад/м. Определите постоянную дифракционной решетки. Получить решение задачи

5. При нормальном падении света на дифракционную решетку на экране с помощью линзы (фокусное расстояние F = 0,8 м) наблюдается дифракционная картина. Красная линия (λ = 630 нм) в спектре второго порядка наблюдается под углом φ = 11°. Определите: 1) постоянную решетки; 2) линейную дисперсию ре¬шетки D. Получить решение задачи

6. На грань стеклянной призмы с преломляющим углом А = 50° падает монохроматический луч света под углом α1 = 40°. Определите угол отклонения φ луча призмой, если показатель преломления n стекла равен 1,5. Получить решение задачи

7. Монохроматический луч света падает на боковую поверхность равнобедренной призмы и после преломления на ее левой грани идет в призме параллельно ее основанию. Выйдя из призмы, он оказывается отклоненным на угол φ от своего первоначального направления. Выведите связь между преломляющим углом призмы А, показателем преломления призмы n и углом φ. Получить решение задачи

8. Определите концентрацию свободных электронов ионосферы, если для радиоволн с частотой ν = 95 МГц ее показатель преломления n = 0,92. Получить решение задачи

9. Электромагнитная волна распространяется в разреженной плазме. Концентрация свободных электронов в плазме равна n0. Пренебрегая взаимодействием волны с ионами плазмы, определите зависимость фазовой скорости волны от частоты ω. Получить решение задачи

10. Монохроматический свет падает нормально поочередно на две пластинки, изготовленные из одного и того же материала, одна толщиной d1 = 4 мм, другая – d2 = 8,5 мм. Пренебрегая вторичными отражениями, определите коэффициент поглощения α этого материала, если первая пластинка пропускает η1 = 0,7 светового потока, вторая – η2 = 0,52. Получить решение задачи

11. Две пластинки одинаковой толщины, но сделанные из разного материала, пропускают соответственно 1/2 и 1/4 падающего потока световой волны. Пренебрегая отражением света, определите отношение коэффициентов поглощения этих пластинок. Получить решение задачи

12. Определите кинетическую энергию Т протонов в электронвольтах, которые в среде с показателем преломления n = 1,7 излучают свет под углом φ = 25° к направлению своего движения. Получить решение задачи

13. Определите показатель n преломления среды, в которой наблюдается эффект Вавилова – Черенкова, если минимальный импульс pmin электрона равен 2,5·10-22 кг·м/с. Получить решение задачи

14. Выведите выражение для уширения Δλ/λ0 спектральных линий для продольного эффекта Доплера при υ << c. Получить решение задачи

15. Выведите выражение для уширения Δλ/λ0 спектральных линий для поперечного эффекта Доплера. Получить решение задачи

16. Источник монохроматического света с длиной волны λ0 = 600 нм дви¬жется по направлению к наблюдателю. Определите скорость движения источни¬ка, если приемник наблюдателя зафиксировал длину волны λ = 542 нм. Получить решение задачи

17. Определите в вакууме доплеровское смещение Δλ для спектральной линии атомарного водорода с длиной волны λ0 = 656 нм, если ее наблюдать под прямым углом к пучку атомов водорода с кинетической энергией Т = 200 кэВ. Получить решение задачи

18. Интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшилась в четыре раза. Пренебрегая поглощением света, опре¬делите угол α между главными плоскостями поляризатора и анализатора. Получить решение задачи

19. Определите, во сколько раз ослабится интенсивность света, прошедшего через поляризатор и анализатор, расположенные так, что угол между их главными плоскостями α = 30° и в каждом из них теряется 8 % падающего света. Получить решение задачи

20. На систему, состоящую из поляризатора и анализатора, у которых угол α между главными плоскостями составляет 60°, падает естественный свет, интенсивность которого после прохождения системы ослабляется в n = 10 раз. Пренебрегая потерями на отражение света, определите, каков процент интенсивности падающего света теряется при прохождении данной системы (потери в поляризаторе и анализаторе считать одинаковыми). Получить решение задачи

21. Частично поляризованный свет проходит сквозь николь. При повороте николя на угол φ = π/3 от положения, соответствующего максимальному пропусканию света, интенсивность прошедшего пучка уменьшилась в n = 2 раза. Пренебрегая поглощением света в николе, определите: 1) отношение интенсивностей плоскополяризованного и естественного света; 2) степень поляризации падающего света. Получить решение задачи

22. Степень поляризации Р света, представляющего собой смесь естественного света с плоскополяризованным, равна 0,5. Определите отношение интенсивности поляризованного света к интенсивности естественного. Получить решение задачи

23. Определите показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч полностью поляризован при угле преломления r = 30°. Получить решение задачи

24. Пучок естественного света, идущий в воздухе, отражается от поверхности некоторого вещества, скорость υ распространения света в котором равна 1,5·108 м/с. Определите угол падения, при котором отраженный свет полностью поляризован. Получить решение задачи

25. Пучок плоскополяризованного света падает нормально на пластинку кварца толщиной d = 0,4 мм, вырезанную параллельно оптической оси. Определите оптическую разность хода обыкновенного и необыкновенного лучей, прошедших через эту пластинку, если показатели преломления кварца для этих лучей равны соответственно 1,544 и 1,553. Получить решение задачи

26. Плоскополяризованный свет, длина волны которою в вакууме λ = 550 нм, падает на пластинку кварца перпендикулярно его оптической оси. Принимая по¬казатели преломления в кварце для обыкновенного и не¬обыкновенного лучей соответственно no = 1,544 и ne = 1,553, определите длины волн этих лучей в кристалле. Получить решение задачи

27. Плоскопараллельная пластинка с наименьшей толщиной dmin = 16 мкм служит пластинкой в четверть длины волны для света длиной волны λ = 589 нм. Определите показатель преломления для необыкновенного луча, если показатель преломления для обыкновенного луча n0 = 1,544. Получить решение задачи

28. Определите минимальную толщину пластинки исландского шпата, вырезанной параллельно оптической оси, чтобы падающий на нее нормально плоскополяризованный свет выходил циркулярно поляризованным. Показатели преломления для необыкновенного и обыкновенного лучей ne = 1,489, no = 1,664, длина световой волны 527 нм. Получить решение задачи

29. Определите разность показателей преломления для необыкновенного и обыкновенного лучей, если наименьшая толщина кварцевой кристаллической пластинки в целую длину волны для голубого света (λ = 486 нм) равна 54 мкм. Получить решение задачи

30. Плоскополяризованный свет падает нормально на кристаллическую пластинку из положительного кристалла в полдлины волны. Плоскость колебаний падающего света составляет угол α с оптической осью кристалла. Определите поляризацию света, прошедшего эту пластинку. Получить решение задачи

31. Плоскополяризованный свет нормально падает на кристаллическую пластинку из кварца в четверть длины волны. Плоскость колебаний падающего света составляет с оптической осью кристалла угол α = 45°. Докажите, что после прохождения этой пластинки плоскополяризованный свет превращается в циркулярно поляризованный. Получить решение задачи

32. Кристаллическая пластинка из исландского шпата в полдлины волны помещена между скрещенными поляризатором и анализатором (рис. а). Плоскость колебаний падающего света составляет угол 45° с оптической осью кристалла. Возможна ли в данном случае интерференция на выходе света из кристалла? На выходе света из данной системы будет наблюдаться максимум или минимум? Получить решение задачи

33. Ячейку Керра поместили между скрещенными поляризатором и анализатором. Вектор E напряженности электрического поля составляет угол α = 45° с плоскостями пропускания (главными плоскостями) поляризаторов. Конденсатор имеет длину l = 15 см и заполнен нитробензолом, постоянная Керра В которого для используемой длины волны и данной температуры равна 2,2·10-10 см/В. Определите минимальное значение напряженности электрического поля в конденсаторе, при которой интенсивность света за анализатором не будет зависеть от поворота анализатора. Получить решение задачи

34. Воздух, занимавший объём V1= 10 л при давлении P1=100 кПа, был адиабатно сжат до объёма V2=1 л. Под каким давлением P2 находится воздух после сжатия? Получить решение задачи

35. Металлическая поверхность площадью S = 10 см2, нагретая до температуры Т = 2,5 кК, излучает в одну минуту 60 кДж. Определите: 1) энергию, излучаемую этой поверхностью, считая ее черной; 2) отношение энергетических светимостей этой поверхности и черного тела при данной температуре. Получить решение задачи

36. Температура внутренней поверхности муфельной печи при открытом отверстии диаметром 6 см равна 650 °С. Принимая, что отверстие печи излучает как черное тело, определите, какая доля мощности рассеивается стенками, если мощность, потребляемая печью, составляет 600 Вт. Получить решение задачи

37. Максимум спектральной плотности энергетической светимости Солнца приходится на длину волны λ = 0,48 мкм. Считая, что Солнце излучает как черное тело, определите: 1) температуру его поверхности; 2) мощность, излучаемую его поверхностью. Получить решение задачи

38. Черное тело находится при температуре 1,5 кК. При остывании этого тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на 5 мкм. Определите температуру, до которой тело охладилось. Получить решение задачи

39. В результате охлаждения черного тела длина волны, отвечающая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с λ1max = 0,8 мкм до λ2max = 2,4 мкм. Определите, во сколько раз изменилась: 1) энергетическая светимость тела; 2) максимальная спектральная плотность энергетической светимости. Получить решение задачи

40. Определите количество теплоты, теряемой 50 см2 поверхности расплавленной платины за 1 мин, если поглощательная способность платины АT = 0,8. Температура t плавления платины равна 1770 °С. Получить решение задачи

41. Преобразуйте формулу Планка, выражающую спектральную плотность энергетической светимости черного тела в переменной ν, перейдя к переменной λ. Получить решение задачи

42. Используя формулу Планка rν,T = 2πhν3/c21/(e hν/kT– 1), докажите, что при hν << kТ она совпадает с формулой Рэлея – Джинса. Получить решение задачи

43. Используя формулу Планка rν,T= 2πhν3/c21/(e hν/kT– 1), выведите из нее закон Стефана – Больцмана. Получить решение задачи

44. Используя формулу Планка rν,T = 2πhν3/c21/(e hν/kT– 1), выведите из нее закон смещения Вина. Получить решение задачи

45. Используя формулу Планка, определите энергетическую светимость ΔRe черного тела, приходящуюся на узкий интервал длин волн Δλ = 1 нм, соответствующий максимуму спектральной плотности энергетической светимости, если температура черного тела Т = 3,2 кК. Получить решение задачи

46. Выведите связь между истинной Т и радиационной Тp температурами, если известна поглощательная способность АT серого тела. Получить решение задачи

47. Определите температуру, при которой средняя энергия молекул трехатомного газа равна энергии фотонов, соответствующих излучению с λ = 500 нм. Получить решение задачи

48. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия Т равнялась энергии ε фотона с длиной волны λ = 0,55 мкм. Получить решение задачи

49. Определите, с какой скоростью υ должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия Т была равна энергии ε фотона с длиной волны λ = 1 пм. Получить решение задачи

50. Определите длину волны λ фотона, импульс р которого в два раза меньше импульса рe электрона, движущегося со скоростью 0,1 Мм/с. Получить решение задачи

51. Определите длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов U = 10 В. Получить решение задачи

52. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при приложении задерживающего напряжения U0 = 1,7 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света 5,55·1014 с-1. Определите: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) частоту применяемого облучения. Получить решение задачи

53. Некоторый металл, работа выхода электронов из которого составляет 4 эВ, освещается монохроматическим светом с длиной волны 220 нм. Определите, какое напряжение следует приложить, чтобы фотоэффект прекратился. Получить решение задачи

54. Цезий освещается монохроматическим светом с длиной волны 500 нм. Определите максимальную скорость фотоэлектронов, зная, что красная граница для цезия 658 нм. Получить решение задачи

55. На поверхность металла падает излучение с длиной волны 280 нм. При некотором задерживающем напряжении фототок прекращается. При изменении длины волны излучения на 20 нм задерживающий потенциал пришлось увели¬чить на 0,34 В. Определите заряд электрона, считая постоянную Планка и ско¬рость света известными. Получить решение задачи

56. При облучении некоторого металла монохроматическим электромагнитным излучением с длиной волны λ = 248 нм фототок прекращается при некотором задерживающем напряжении U1. Увеличив длину волны излучения в 1,25 раза, задерживающее напряжение оказалось меньше на 1 В. Определите по данным эксперимента постоянную Планка. Получить решение задачи

57. Определите, во сколько раз максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вырываемых с поверхности цинка (работа выхода 4,0 эВ) монохроматическим светом с длиной волны λ = 220 нм, превосходит среднюю энергию теплового движения электронов при температуре 27 °С. Получить решение задачи

58. Давление монохроматического света с длиной волны λ = 500 нм на по¬верхность с коэффициентом отражения ρ = 0,3, расположенную перпендикуляр¬но падающему свету, равно 0,2 мкПа. Определите число фотонов, падающих еже¬секундно на единицу площади этой поверхности. Получить решение задачи

59. На идеально отражающую плоскую поверхность нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,55 мкм. Поток излучения Фе составляет 0,45 Вт. Определите: 1) силу давления, испытываемую этой поверхностью; 2) число фотонов N, ежесекундно падающих на поверхность. Получить решение задачи

60. Параллельный пучок монохроматического света длиной волны λ = 550 нм падает нормально на идеально отражающую поверхность, производя давление р = 10 мкПа. Определите: 1) концентрацию n фотонов в световом пучке; 2) число N фотонов, падающих на поверхность площадью S = 40 см2 за время t = 5 с. Получить решение задачи

61. Сколько фотонов испускает электрическая лампочка мощностью Р = 25 Вт за время t = 1с, если предположить, что она излучает монохроматический свет с длиной волны λ = 600 нм, а также, что вся потребляемая мощность идет на излучение? Получить решение задачи

62. Давление монохроматического света с длиной волны λ = 500 нм на поверхность с коэффициентом отражения ρ = 0,3, расположенную перпендикулярно падающему свету, равно 0,2 мкПа. Определите число фотонов, поглощаемых ежесекундно 1 м2 этой поверхности. Получить решение задачи

63. Фотон с энергией ε = 0,23 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите кинетическую энергию электрона отдачи, если длина волны рассеянного фотона изменилась на 15 %. Получить решение задачи

64. В результате эффекта Комптона фотон рассеялся на покоившемся свободном электроне на угол θ = 90°. Энергия рассеянного фотона ε' = 216 кэВ. Определите: 1) энергию фотона до рассеяния; 2) кинетическую энергию Т электрона отдачи; 3) угол φ, под которым движется электрон отдачи. Получить решение задачи

65. Определите максимальную и минимальную энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра водорода (серии Лаймана). Получить решение задачи

66. Максимальная длина волны λБmax спектральной серии Бальмера равна 648 нм. Считая, что постоянная Ридберга неизвестна, определите максимальную длину волны λЛmax линии серии Лаймана. Получить решение задачи

67. Определите длину волны λ спектральной линии, соответствующей переходу электрона в атоме водорода с пятой воровской орбиты на третью. К какой серии относится эта линия и которая она, считая от головной линии, по счету? Получить решение задачи

68. Атом водорода находится в возбужденном состоянии, характеризуемом главным квантовым числом n = 5. Определите длины волн возможных спектральных линии в спектре атома водорода, наблюдающихся при переходе атома из возбужденного состояния в основное. Получить решение задачи

69. Вычислите минимальную разрешающую способность спектрального прибора для разрешения первых шести линии серии Бальмера. Получить решение задачи

70. При анализе спектра излучения атомарного водорода с помощью дифракционной решетки (постоянная решетки d) оказалось, что дифракционный максимум k-го порядка, наблюдаемый под углом дифракции φ, соответствует одной из линий серии Бальмера. Определите, с какого энергетического уровня произошел переход электрона. Получить решение задачи

71. Определите скорость, с которой электрон движется по первой боровской орбите атома водорода. Получить решение задачи

72. Определите длину волны света, излучаемого возбужденным атомом водорода при переходе электрона на вторую орбиту, если радиус орбиты электрона изменился в 4 раза. Получить решение задачи

73. Определите потенциальную П, кинетическую Т и полную Е энергии электрона в атоме водорода. Получить решение задачи

74. Определите длину волны λ фотона, излученного атомом водорода, если энергия электрона изменилась на 1,9 эВ. Получить решение задачи

75. Докажите, что орбитальный магнитный момент электрона, движущегося по n-й орбите атома водорода, определяется выражением pm = neħ/2m Получить решение задачи

76. При переходе электрона в атоме водорода из возбужденного состояния в основное испускается фотон с длиной волны λ = 121 нм. Определите изменение момента импульса электрона при этом. Получить решение задачи

77. Определите, по какой орбите в атоме водорода вращается электрон, если частота f его вращения равна 3,02∙1013 Гц. Получить решение задачи

78. Пользуясь теорией Бора, определите числовое значение постоянной Ридберга. Получить решение задачи

79. Определите потенциал ионизации атома водорода. Получить решение задачи

80. Определите первый потенциал возбуждения атома водорода. Получить решение задачи

81. Определив энергию ионизации атома водорода, найдите в электрон вольтах энергию фотона, соответствующую самой длинноволновой линии серии Лаймана. Получить решение задачи

82. Основываясь только на том, что первый потенциал возбуждения атома водорода φ1 = 10,2 эВ, определите в электронвольтах энергию фотона, соответ¬ствующую третьей линии серии Бальмера. Получить решение задачи

83. Сравните длину волны де Бройля для шарика массой m = 0,2 г и протона, имеющих одинаковые скорости. Получить решение задачи

84. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,03 Тл по окружности радиусом r = 10 см. Определите дебройлевскую длину волны электрона. Получить решение задачи

85. Сравните длины волн де Бройля электрона (λe) и протона (λp), прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов. Рассмотрите нерелятивистский и релятивистский случаи. Получить решение задачи

86. Определите длину волны де Бройля λ для электрона, обладающего кинетической энергией Т = 60 эВ. Получить решение задачи

87. Определите длину волны де Бройля λ электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов 700 кВ. Получить решение задачи

88. Определите длину волны де Бройля электронов, бомбардирующих анод рентгеновской трубки, если коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра λmin = 2 нм. Получить решение задачи

89. Моноэнергетический пучок нейтронов, получаемый в результате ядерной реакции, падает нормально на кристалл с периодом d = 0,2 нм. Определите скорость нейтронов, если максимальное отражение нейтронов, соответствующее дифракционному максимуму первого порядка, наблюдается, когда угол скольжения θ = 30°. Получить решение задачи

90. В опыте Дэвиссона и Джермера, обнаруживших дифракционную картину при отражении пучка электронов от естественной дифракционной решетки – монокристалла никеля, оказалось, что в направлении, составляющем угол α = 55° с направлением падающего пучка, наблюдается максимум отражения четвертого порядка при кинетической энергии электронов Т = 180 эВ. Определите расстояние d между атомными плоскостями в никеле. Получить решение задачи

91. Параллельный пучок нерелятивистских протонов падает нормально на узкую щель шириной а = 1 мкм. Учитывая волновые свойства протонов, определите их скорость, если на экране, отстоящем на расстоянии l = 50 см от щели, ширина центрального дифракционного максимума составляет Δх = 0,4 мм. Получить решение задачи

92. Определите связь между групповой и фазовой скоростями волны де Бройля. Получить решение задачи

93. Показатель преломления вещества для малого интервала длин волн вдали от линий поглощения определяется формулой Коши: n = А + B/λ2, где А и В – эмпирические константы. Определите: 1) фазовую скорость; 2) групповую скорость. Получить решение задачи

94. Выведите закон дисперсии волн де Бройля от их длины волны в нерелятивистском и релятивистском случаях, т.е. υφ = f(λ). Получить решение задачи

95. Рассматривая, что электрон находится внутри атома диаметром d = 1 нм, определите (в электронвольтах) неопределенность кинетической энергии данного электрона. Получить решение задачи

96. Электронный пучок ускоряется в электронно-лучевой трубке разностью потенциалов U = 0,5 кВ. Принимая, что неопределенность импульса равна 0,1 % от его числового значения, определите неопределенность координаты электрона. Получить решение задачи

97. Исходя из соотношения неопределенностей ΔxΔpx≥ћ, оцените размер атома водорода. Получить решение задачи

98. Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии Δt = 10 нс. При переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина вол¬ны которого λ = 500 нм. Используя соотношение неопределенностей, оцените естественную ширину излучаемой спектральной линии. Получить решение задачи

99. Учитывая для движущейся вдоль оси х микрочастицы соотношение неопределенностей для Δх и Δрx, найти аналогичное соотношение для ΔЕ и Δt, где ΔЕ – неопределенность энергии данного квантового состояния; Δt – время, в течение которого оно существует. Получить решение задачи

100. Состояние микрочастицы описывается волновой функцией Ψ(x,y,z,t) = ψ(x,y,z)e-i/ћEt, где ψ(x,y,z) – координатная часть волновой функции. Определите плотность вероятности (вероятность нахождения частицы в единичном объеме). Получить решение задачи


Готовые решения задач по физике (100 решений часть 33)

1. Волновая функция, описывающая основное состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ(r ) = Ae-r/a, где r – расстояние электрона от ядра; а – постоянная. Используя условие нормировки вероятностей, определите нормировочный коэффициент А. Получить решение задачи

2. Волновая функция, описывающая состояние некоторой частицы, имеет вид ψ(r ) = Ae-r2/2a2, где r – расстояние частицы от силового центра; а – постоянная. Используя условие нормировки вероятностей, определите нормировочный коэффициент А. Получить решение задачи

3. Волновая функция, описывающая поведение некоторой частицы, имеет вид ψ(x) = Asin2πx/l, причем она определена только в области 0 ≤ x ≤ l. Используя условие нормировки вероятностей, определите нормировочный коэффициент А. Получить решение задачи

4. Волновая функция, описывающая некоторую частицу, имеет вид ψ(r ) = A/re-r2/a2, где A=1/√πa√2π; r – расстояние частицы от силового центра; а - постоянная. Определите среднее значение квадрата расстояния r2 частицы от силового центра. Получить решение задачи

5. Волновая функция, описывающая основное состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ(r ) = Ae-r/a, где А – нормировочный коэффициент, r – расстояние электрона от ядра, а=const – первый боровский радиус. Определите среднее значение модуля кулоновской силы, действующей на электрон. Получить решение задачи

6. Волновая функция, описывающая некоторую частицу, имеет вид ψ(r ) = Ae-r2/2a2 где r – расстояние частицы от силового центра: а – некоторая постоянная. Определите наиболее вероятное расстояние rв частицы от силового центра. Получить решение задачи

7. Найдите решение временного уравнения Шредингера для свободной частицы массой m, имеющей импульс р и движущейся в положительном направлении оси x. Получить решение задачи

8. Волновая функция основного состояния частицы в одномерном потенциальном поле U(x) = mω20x2/2, где ω0=√(k/m), имеет вид ψ(х) = Aе-ax2 (A - нормировочный коэффициент, а – положительная постоянная). Используя уравнение Шредингера, определите постоянную а и энергию частицы в этом состоянии. Получить решение задачи

9. Докажите, что собственные значения эрмитова оператора вещественны. Получить решение задачи

10. Докажите, что оператор L = 1/id/dx – является самосопряженным оператором. Получить решение задачи

11. Учитывая, что с движением свободной частицы, обладающей определенным импульсом, связывается плоская волна де Бройля, подтвердите, что оператор проекции импульса рx действительно равен –iћ∂/∂x = ћ/i∂/∂x. Получить решение задачи

12. Выведите выражение для оператора квадрата импульса. Получить решение задачи

13. Основываясь на правилах вычисления средних значений, подтвердите вывод о том, что оператор координаты есть действительно сама координата, т.е. х^ = х. Получить решение задачи

14. Определите среднее значение кинетической энергии частицы, находящейся в состоянии, описываемом волновой функцией ψ(x) = 1/√2lei/ћpx, если волновая функция нормирована в интервале – l < х < l. Получить решение задачи

15. Линза, расположенная на оптической скамье между лампочкой и экраном, дает на экране резкое увеличенное изображение лампочки. Когда линзу передвинули на 40 см ближе к экрану, на нем появилось резкое уменьшенное изображение лампочки. Определить фокусное расстояние f линзы, если расстояние от лампочки до экрана равно 80 см. Получить решение задачи

16. Покажите, что в сферических координатах оператор проекции момента импульса на полярную ось имеет вид L^z = -iћ∂/∂φ. Получить решение задачи

17. Частица находится в одномерной потенциальной яме шириной l с бесконечно высокими стенками. Записав уравнение Шредингера, найдите собственные значения энергии En частицы. Получить решение задачи

18. Частица находится в одномерной потенциальной яме шириной l с бесконечно высокими стенками. Определите нормированную собственную волновую функцию ψn (x), описывающую состояние частицы при данных условиях. Получить решение задачи

19. Электрон находится в одномерной потенциальной яме шириной l с бесконечно высокими стенками. Определите среднее значение координаты < х > электрона. Получить решение задачи

20. Докажите, что собственные функции ψn (x)=√(2/l)sin(nπ/l)x и ψm (x)=√(2/l)sin(mπ/l)x описывающие состояние частицы в одномерной потенциальной яме шириной l с бесконечно высокими стенками, удовлетворяют условию ортогональности. Получить решение задачи

21. Электрон в одномерной прямоугольной потенциальной яме шириной l = 200 пм с бесконечно высокими стенками находится в возбужденном состоянии (n = 4). Определите: 1) минимальную энергию электрона; 2) вероятность W обнаружения электрона в первой четверти «ямы». Получить решение задачи

22. Электрон в одномерной прямоугольной потенциальной яме шириной l = 100 пм с бесконечно высокими стенками находится в возбужденном состоянии (n = 3). Определите: 1) энергию электрона в возбужденном состоянии; 2) вероятность W обнаружения электрона в средней трети «ямы». Получить решение задачи

23. Определите длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками шириной l = 0,2 нм из состояния с n = 2 в состояние с наименьшей энергией. Получить решение задачи

24. Определите ширину l одномерной прямоугольной потенциальной ямы с бесконечно высокими стенками, при которой дискретность энергетического спектра электрона, находящегося в возбужденном состоянии (n = 3), вдвое меньше его средней кинетической энергии при температуре Т = 300 К. Получить решение задачи

25. Частица массой m движется в положительном направлении оси х и встречает на своем пути бесконечно протяженный прямоугольный потенциальный порог высотой U0. Энергия частицы Е > U0 (см. рисунок). Запишите уравнение Шредингера для стационарных состояний частицы, найдите его решения и определите коэффициенты отражения и прозрачности. Получить решение задачи

26. Частица массой m = 10-19 кг, двигаясь в положительном направлении оси x скоростью υ = 20 м/с, встречает на своем пути бесконечно протяженный прямоугольный потенциальный порог высотой U0 = 100 эВ. Определите коэффициенты отражения R и прозрачности D волн де Бройля для данного порога. Получить решение задачи

27. Электрон с энергией Е = 1,2 кэВ движется в положительном направлении оси х и встречает на своем пути бесконечно протяженный прямоугольный потенциальный порог высотой U0 = 150 эВ. Определите, во сколько раз изменится длина волны де Бройля при прохождении через этот потенциальный порог. Получить решение задачи

28. Частица массой m движется в положительном направлении оси x и встречает на своем пути бесконечно протяженный прямоугольный потенциальный порог высотой U0. Энергия частицы Е < U0. Запишите уравнение Шредингера для стационарных состояний частицы, найдите его решения и определите коэффициент отражения, а также вероятность найти частицу на единице длины. Получить решение задачи

29. Электрон с энергией Е = 30 эВ встречает на своем пути бесконечно протяженный прямоугольный потенциальный порог высотой U0 = 31 эВ. Определите относительную плотность вероятности η пребывания электрона в области 2 на расстоянии х = 100 пм от границы областей (т.е. отношение плотности вероятности пребывания электрона в точке х = 100 пм к плотности вероятности его пребывания на границе областей при х = 0). Получить решение задачи

30. Частица массой m энергией Е движется в положительном направлении оси х и встречает на своем пути бесконечно протяженный прямоугольный потенциальный порог высотой U0. Энергия частицы Е < U0 (см. рисунок). Определите плотность вероятности обнаружения частицы на расстоянии х от потенциального порога, принимая, что ψ –функция нормирована так, что A1 = 1. Получить решение задачи

31. Частица массой m с энергией Е движется в положительном направлении оси х и встречает на своем пути прямоугольный потенциальный барьер высотой U0 и шириной l. Энергия частицы Е > U0. Запишите уравнения Шредингера для стационарных состояний частицы и найдите их решения. Получить решение задачи

32. Частица массой m с энергией Е движется в положительном направлении оси х и встречает на своем пути прямоугольный потенциальный барьер высотой U0 и шириной l. Энергия частицы Е < U0 (см. рисунок). Зашипите уравнения Шредингера для стационарных состояний частицы и найдите их решения. Получить решение задачи

33. Две частицы, электрон и протон, обе с энергией Е = 5 эВ, движутся в положительном направлении оси х, встречая на своем пути прямоугольный потенциальный барьер высотой U = 10 эВ и шириной l = 1 пм. Определите отношение вероятностей прохождения частицами этого барьера. Получить решение задачи

34. Протон и электрон, обладая одинаковой энергией, движутся в положительном направлении оси х и встречают на своем пути прямоугольный потенциальный барьер. Определите, во сколько раз надо сузить потенциальный барьер, чтобы вероятность прохождения его протоном была такая же, как для электрона. Получить решение задачи

35. Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину l = 0,15 нм. Определите в электронвольтах разность энергий U0 – Е, при которой вероятность прохождения электрона сквозь барьер составит 0,4. Получить решение задачи

36. Рассматривая атом водорода, запишите выражение для потенциальной энергии взаимодействия электрона с ядром, уравнение Шредингера для стационарных состояний, собственные значения энергии, удовлетворяющие уравнению. Получить решение задачи

37. Уравнение Шредингера для стационарных состояний электрона, нахо¬дящегося в водородоподобном атоме, в сферической системе координат имеет вид Покажите, что это уравнение можно разделить на три уравнения, каждое из которых зависит только от одной из переменных: r, θ и φ. Получить решение задачи

38. Найдите нормированную волновую функцию, удовлетворяющую азимутальному волновому уравнению ∂2Ф/∂φ2 + m2lФ = 0. Получить решение задачи

39. Электрон находится в атоме водорода в 1s-состоянии. Записав стационарное уравнение Шредингера, определите собственное значение энергии, удовлетворяющее этому состоянию. Получить решение задачи

40. Учитывая, что функция ψ2 = (1 – r/2a)e-r/2a удовлетворяет радиальному уравнению Шредингера для атома водорода, определите энергию Е2 соответствующего уровня. Получить решение задачи

41. Нормированная волновая функция, описывающая 1s-состояние элект¬рона в атоме водорода, имеет вид ψ100 (r ) = 1/√(πa3)e-r/a, где r – расстояние электро¬на ядра; а – первый боровский радиус. Определите среднее значение <1/r> Получить решение задачи

42. Электрон в атоме водорода находится в 1s-состоянии. Определите наиболее вероятное расстояние rв электрона от ядра. Получить решение задачи

43. Нормированная волновая функция, описывающая 1s-состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ100 (r ) = 1/√(πa3)e-r/a, где r – расстояние электрона от ядра; а – первый боровский радиус. Определите вероятность обнаружения электрона в атоме внутри сферы радиусом r=0,01а. Получить решение задачи

44. Применяя правила отбора, пред¬ставьте на энергетической диаграмме спектральные линии в спектре атома водорода, со¬ответствующие сериям Лаймана и Бальмера. Получить решение задачи

45. Определите возможные значения орбитального момента импульса Ll электрона в возбужденном атоме водорода, если энергия возбуждения Eвозб = 12,75 эВ. Получить решение задачи

46. Электрон в возбужденном атоме водорода находится в 3d – состоянии. Определите изменение орбитального магнитного момента электрона при переходе атома в основное состояние. Получить решение задачи

47. Атом водорода помещен во внешнее однородное магнитное поле с индукцией В, причем орбитальный механический момент атома Ll направлен к индукции магнитного поля под углом α. Определите энергию взаимодействия магнитного момента с полем, если электрон в атоме водорода находится в d-состоянии. Получить решение задачи

48. Спектральный прибор разрешает спектральные линии в видимой области спектра (λ = 500 нм), отличающиеся на Δλ = 10 пм. Определите индукцию В внешнего магнитного поля, необходимого для наблюдения нормального эффекта Зеемана. Получить решение задачи

49. Построите диаграмму, иллюстрирующую расщепление энергетических уровней и спектральных линии при переходах между d- и р-состояниями. Получить решение задачи

50. Пользуясь Периодической системой элементов, запишите электронную конфигурацию (распределение электронов по состояниям) атома брома, находящегося в основном состоянии. Получить решение задачи

51. Сколько различных состояний может иметь электрон с главным квантовым числом n = 4? Получить решение задачи

52. Определите коротковолновую границу λmin сплошного спектра рентгеновского излучения, если рентгеновская трубка работает под напряжением 60 кВ. Получить решение задачи

53. Определите коротковолновую границу λmin сплошного спектра рентгеновского излучения, если скорость электронов, бомбардирующих анод рентгеновской трубки, составляет 0,6с. Получить решение задачи

54. Определите наименьшее напряжение, которое надо приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить все линии K-серии, если в качестве материала анода трубки служит молибден. Получить решение задачи

55. Определите постоянную экранирования σ для L-серии рентгеновского излучения, если длина волны линии Lα для свинца равна 117 пм. Получить решение задачи

56. Определите напряжение на рентгеновской трубке с молибденовым анодом (Z= 42), если разность длин волн Δλ между Кα-линией и коротковолновой границей сплошного рентгеновского спектра равна 50 пм. Получить решение задачи

57. Определите: 1) плотность ядерной материи; 2) радиус Земли, если бы она со своей реальной массой (5,98∙1024 кг) имела плотность ядерной материи. Массу нуклона принять равной 1,67∙10-27 кг. Получить решение задачи

58. Длина волны линии Кα ниобия (Z1 = 41) равна λ1 = 76 пм. Определите, какому элементу принадлежит линия Кα с длиной волны λ2 = 251 пм. Получить решение задачи

59. Зная постоянную Авогадро, определите массу нейтрального атома 9F. Получить решение задачи

60. Определите энергию связи ядра атома кислорода 168О. Масса нейтрального атома кислорода равна 2,6552∙10-26 кг. Получить решение задачи

61. Ядро урана 23892U делится на два осколка приблизительно одинаковой массы, расположенные в середине Периодической системы элементов. Пользуясь кривой зависимости удель¬ной энергии связи от массовых чисел (см. рисунок), оцените освободившую¬ся при этом энергию. Получить решение задачи

62. Определите энергию Е, которую необходимо затратить, чтобы оторвать нейтрон от ядра 104Вe. Масса нейтрального атома 104Вe равна 16,6225∙10-27 кг. Получить решение задачи

63. Определите долю кинетической энергии, которую теряет нейтрон при упругом столкновении с покоящимся ядром гелия 42He, если после столкновения частицы движутся вдоль одной прямой. Массу нейтрального атома гелия принять равной 6,6467∙10-27 кг. Получить решение задачи

64. Определите, во сколько раз магнетон Бора больше ядерного магнетона, т.е. найдите μВ/μя Получить решение задачи

65. Считая постоянную λ радиоактивного распада известной, выведите выражение для периода полураспада T1/2 радиоактивного ядра. Получить решение задачи

66. Считая постоянную λ радиоактивного распада известной, выведите выражение для среднего времени жизни τ радиоактивного ядра. Получить решение задачи

67. Выведите закон изменения массы радиоактивного препарата со временем. Получить решение задачи

68. Какая доля начального количества радиоактивного изотопа распадется за время, равное средней продолжительности жизни этого изотопа? Получить решение задачи

69. Определите период полураспада радиоактивного изотопа, если 3/8 начального количества ядер этого изотопа распалось за время t = 407 с. Получить решение задачи

70. Постоянная λ радиоактивного распада изотопа кобальта 6027Со равна 4,14∙10-9 с-1. Определите время, за которое распадется 1/6 начального количества ядер этого радиоактивного изотопа. Получить решение задачи

71. Первоначальная масса радиоактивного изотопа натрия 2111Na (период полураспада Т1/2 = 62 с) равна 0,3 мг. Определите начальную активность изотопа и его активность через 5 мин. Получить решение задачи

72. Начальная активность 1 мкг изотопа йода 13153I равна 4,61 ТБк. Определите период полураспада этого изотопа. Получить решение задачи

73. Активность радиоактивного изотопа магния 2712Mg уменьшается за t = 44,4 с на η = 5 %. Определите среднее время жизни радионуклида. Получить решение задачи

74. Зная, что период полураспада радиоактивного изотопа магния 2712Mg равен 10 мин, определите удельную (массовую) активность α этого нуклида. Получить решение задачи

75. Определите, какой изотоп образуется из изотопа урана 23892U в результате трех α-распадов и двух β−-распадов. Представьте общую схему распада. Получить решение задачи

76. Радиоактивный изотоп урана 23392U претерпевает шесть α- и три β−-распадов. Пользуясь Периодической системой элементов и правилами смещения, определите конечный продукт деления. Представьте общую схему распада. Получить решение задачи

77. Докажите, что выделяющаяся при α-распаде энергия практически полностью уносится α-частицей. Получить решение задачи

78. Радиоактивное ядро 2312Mg претерпело β+-распад. Определите энергию Q β+-распада. Масса нейтрального атома магния равна 3,8184∙10-26 кг. Получить решение задачи

79. В результате столкновения нейтрона с ядром 510В наблюдается испускание α –частицы. Ядро какого элемента возникает в результате реакции? Получить решение задачи

80. Найдите кинетические энергии продуктов реакции 95B(n,α) 63Li, протекающей в результате взаимодействия весьма медленных нейтронов с покоящимися ядрами бора, если энергия этой реакции составляет 2,8 МэВ. Получить решение задачи

81. Определите зарядовое число Z и массовое число А частицы, обозначенной буквой х, в символической записи ядерной реакции: 1) 73Li + 42Не →105В + х; 2) 63Li + x →31H + 42Не; 3) 2713Al + 42Не → 3014Si + х. Получить решение задачи

82. Фотон с энергией ε = 3,02 МэВ в поле тяжелого ядра превратился в пару электрон – позитрон. Принимая, что кинетическая энергия электрона и позитрона одинакова, определите кинетическую энергию каждой частицы. Получить решение задачи

83. При достаточно больших энергиях нейтронов (≈ 10 МэВ) на ядре урана 23892U идет ядерная реакция типа (n, 2n), в результате которой образуется искусственно-радиоактивное ядро, испытывающее (β− -распад. Запишите указанные процессы. Получить решение задачи

84. При захвате теплового нейтрона ядром урана 23592U образуются два осколка деления и два нейтрона. Определите зарядовое число Z и массовое число А одного из осколков, если другим осколком является ядро стронция 9538Sr. Первый из осколков претерпевает три β−-распада. Запишите реакцию деления и цепочку β−-распадов. Получить решение задачи

85. Определите суточный расход чистого урана 23592U атомной электростанцией мощностью Р = 300 МВт, если при делении 23592U за один акт деления выделяется 200 МэВ энергии. Получить решение задачи

86. Определите, во сколько раз увеличится количество нейтронов в ядерном реакторе за время t = 1 мин, если среднее время жизни нейтронов Т = 90 мс, а коэффициент размножения нейтронов k = 1,003. Получить решение задачи

87. Покоящийся π− -мезон распался на мюон и антинейтрино. Определите кинетическую энергию мюона. Получить решение задачи

88. Релятивистский позитрон с кинетической энергией Т = 0,8 МэВ аннигилирует на покоящемся свободном электроне, в результате возникают два γ-кванта с одинаковыми энергиями. Определите, под каким углом друг к другу они разлетаются. Получить решение задачи

89. При столкновении нейтрона и антинейтрона происходит их аннигиляция, в результате чего возникают два γ-кванта, а энергия частиц переходит в энергию γ-квантов. Определите энергию каждого из возникших γ-квантов, принимая, что кинетическая энергия нейтрона и антинейтрона до их столкновения пренебрежимо мала. Получить решение задачи

90. Принимая энергию Е релятивистских мюонов в космическом излучении равной 3 ГэВ, определите расстояние, которое сможет пройти мюон в атмосфере за время его жизни, если собственное время жизни мюона t0 = 2,2 мкс, а энергия покоя E0 = 100 МэВ. Получить решение задачи

91. Продукты распада заряженных пионов испытывают дальнейший распад. Запишите цепочку распадов π+ и π− -мезонов. Получить решение задачи

92. Какие схемы мюонного распада возможны и почему: 1) μ−→0-1e + 00νe; 2) μ−→0-1e + 00νe; 3) μ−→0-1e + 00νe + 00νμ? Получить решение задачи

93. Определите, какие из приведенных ниже процессов разрешены законами сохранения лептонного и барионного чисел: 1) К+→0+1e + π0 + 00νe; 2) μ+→0+1e + 00νe + 00νμ 3) К− +11p → Σ+ + π− Получить решение задачи

94. Определите, какие из приведенных ниже процессов разрешены законом сохранения странности: 1) 10n + π− → Ξ− + К+ + К−; 2) 11p + π− → К− + К+ + 10n; 3) 11p + Σ− → Λ0 + 10n Получить решение задачи

95. Вычислить К.П.Д. цикла, состоящего из изобарного, адиабатного и изотермического процессов, если в результате изобарного процесса газ нагревается от Т1=300 К до Т2=600 К. Получить решение задачи

96. Найти изменение энтропии при следующих процессах: а) при нагревании 100 г воды от 0 °С до 100 °С и последующем превращении воды в пар той же температуры; б) при изотермическом расширении 10 г кислорода от объёма 25 л до объёма 100 л. Получить решение задачи

97. Некоторое тело начинает вращаться с постоянным угловым ускорением 0,04 рад/с2. Через сколько времени после начала вращения полное ускорение какой-либо точки тела будет направлено под углом β=76° к направлению скорости этой точки. Получить решение задачи

98. Протон и альфа-частица, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус R1 кривизны траектории протона больше радиуса R2 кривизны траектории α-частицы? Получить решение задачи

99. Магнитная индукции В поля между полюсами двухполюсного генератора 0,8 Тл. Ротор имеет N=100 витков площадью S=400см2. Определите частоту n вращения якоря, если максимальное значение ЭДС индукции ε=200В. Получить решение задачи

100. В проводнике за время t=10 c при равномерном возрастании силы тока от J =1 до J=2 А выделилось количество теплоты Q=5 кДж. Найти сопротивление проводника R. Получить решение задачи


Готовые решения задач по физике (100 решений часть 34)

1. Диск радиусом 10 см вращался с постоянной угловой скоростью. При торможении он начал вращаться замедленно согласно уравнению φ=8t – 1,5t2, где φ – угол поворота в радианах и t – время в секундах. Определите для момента времени t=2 с, считая от начала торможения, тангенциальное, нормальное и полное ускорения точек на окружности диска. Получить решение задачи

2. Маховик, бывший неподвижным, начал вращаться равноускоренно и после 20 полных оборотов приобрел угловую скорость 10 об/с. Определите угловое ускорение маховика и продолжительность равноускоренного вращения. Получить решение задачи

3. Два горизонтально расположенных диска свободно вращаются вокруг вертикальной оси, проходящей через их центры. Моменты инерции дисков относительно этой оси равны J1 и J2, а угловые скорости ω1 и ω2. После падения верхнего диска на нижний оба диска благодаря трению между их поверхностями начинают вращаться как единое целое. Найти установившуюся угловую скорость дисков и приращение кинетической энергии и вращения этой системы. Получить решение задачи

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

5. Найти приращение энтропии одного моля углекислого газа при увеличении его абсолютной температуры в n = 2 раза, если процесс нагревания: а) изохорный; б) изобарный. Получить решение задачи

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

7. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией В=0,2 Тл под углом α=30° к направлению линий индукции. Определить силу Лоренца Fл если скорость частицы υ=10,5 м/с. Получить решение задачи

8. В однородном магнитном поле с индукцией В=2 Тл движется α-частица. Траектория ее движения представляет собой винтовую линию с радиусом R=1 см и шагом h=6 см. Определить кинетическую энергию Т α-частицы. Получить решение задачи

9. При какой силе тока I в прямолинейном проводе бесконечной длины на расстоянии r=5 см от него объемная плотность энергии магнитного поля будет ω=1 мДж/м3? Получить решение задачи

10. В электрической цепи, содержащей сопротивление 20 Ом и индуктивность 0,06 Гн, течет ток силой 20А. Определить силу тока в цепи через 0,2 мс после размыкания. Получить решение задачи

11. Сферическая поверхность плосковыпуклой линзы (n1 = 1,52) соприкасается со стеклянной пластинкой (n2 = 1,7). Пространство между линзой, радиус кривизны которой R = 1 м, и пластинкой заполнено жидкостью. Наблюдая кольца Ньютона в отраженном свете (λ0 = 0,589 мкм), измерили радиус rk десятого темного кольца. Определить показатель преломления жидкости nж в двух случаях: 1) rk = 2,05 мм, 2) rk = 1,9 мм. Получить решение задачи

12. На щель шириной a=0,1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ=500 нм. Дифракционная картина проецируется на экран, параллельный плоскости щели, с помощью линзы, расположенной вблизи щели. Определить расстояние L от экрана Э до линзы, если расстояние l между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны центрального максимума, равно 1 см. Получить решение задачи

13. На дифракционную решетку нормально падает параллельный пучок лучей с длиной волны λ=0,5 мкм. На экране, параллельном дифракционной решетке и отстоящем от нее на расстоянии L=1 м, получается дифракционная картина. Расстояние между максимумами первого порядка, наблюдаемыми на экране, оказалось равным l =20,2 см. Определить: а) постоянную дифракционной решетки d; б) число штрихов на 1 см; в) сколько максимумов дает при этом дифракционная решетка? г) максимальный угол отклонения лучей, соответствующих последнему дифракционному максимуму. Получить решение задачи

14. Определить длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решётку с периодом d=2,20 мкм, если угол между максимумами первого и второго порядков спектра Δφ = 15°. Получить решение задачи

15. При каком минимальном числе штрихов дифракционной решетки с периодом d = 2,9 мкм можно разрешить компоненты дублета желтой линии натрия (λ1= 5890 Å и λ2 = 5896 Å) Получить решение задачи

16. На пути частично поляризованного пучка света поместили николь. При повороте николя на угол φ = 60° из положения, соответствующего максимальному пропусканию света, интенсивность прошедшего света уменьшилась в k = 3 раза. Найти степень поляризации падающего света. Получить решение задачи

17. Красная граница фотоэффекта у рубидия равна λ0=0,8 мкм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов при облучении рубидия монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,4 мкм. Какую задерживающую разность потенциалов нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратился ток? Получить решение задачи

18. Уединенный медный шарик облучают ультрафиолетовыми излучением с длиной волны λ = 165 нм. До какого максимального потенциала зарядится шарик? Получить решение задачи

19. Фотон испытал рассеяние на покоившемся свободном электроне. Найти импульс налетавшего фотона, если энергия рассеянного фотона равна кинетической энергии электрона отдачи при угле φ = π/2 между направлениями их разлета. Получить решение задачи

20. Поток моноэнергетических электронов падает нормально на диафрагму с узкой щелью шириной b= 2 мкм. Найти скорость электронов, если на экране, отстоящем от щели на L=50 см, ширина центрального дифракционного максимума Δx=0,36 мм. Получить решение задачи

21. Электрон находится в бесконечно глубокой одномерной прямоугольной потенциальной яме шириной L. Вычислить вероятность обнаружения электрона на первом энергетическом уровне в интервале L/4, равноудаленном от стенок ямы. Получить решение задачи

22. Электрон в возбужденном атоме водорода находится в 3d – состоянии. Определить изменение механического и магнитного моментов, обусловленных орбитальным движением электрона, при переходе атома в основное состояние. Получить решение задачи

23. Радиоактивное ядро магния Mg23 выбросило позитрон и нейтрино. Определить энергию Q β+- распада ядра. Получить решение задачи

24. К невесомой пружине, коэффициент упругости которой 200 Н/м, прикреплен груз массой 1 кг. Груз смещен на 10 см от положения равновесия, после чего предоставлен себе. Определить наибольшее и наименьшее ускорения груза. Трением пренебречь. Получить решение задачи

25. Плоская волна распространяется в упругой среде со скоростью 100 м/с. Наименьшее расстояние между точками среды, фазы колебаний которых противоположны, равно 1м. Определить период колебаний и частоту. Получить решение задачи

26. Тонкое кольцо радиуса R совершает малые колебания около точки О (рис.). Найти период колебаний, если они происходят в плоскости рисунка. Получить решение задачи

27. Наблюдатель, стоящий на станции, слышит гудок проходящего электровоза. Когда электровоз приближается, частота звуковых колебаний гудка равна ν1, а когда удаляется – ν2. Принимая, что скорость звука известна, определить: 1) скорость υист электровоза; 2) собственную частоту ν0 колебаний гудка. Получить решение задачи

28. Длина электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, равна 12 м. Пренебрегая активным сопротивлением контура, определить максимальный заряд Qm на пластинах конденсатора, если максимальная сила тока в контуре Im = 1A. Получить решение задачи

29. Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете 0,4 мм. Определить радиус кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,6 мкм. Получить решение задачи

30. На дифракционную решетку длиной 10 мм, имеющую 400 штрихов на 1 мм, падает нормально свет от разрядной трубки. Помещенная вблизи решетки линза проецирует дифракционную картину (рис.) на плоский экран Э, удаленный от линзы на расстояние 1м. Определить: 1) ширину спектра первого порядка, если границы видимого спектра составляют 780 нм (красный край спектра) и 400 нм (фиолетовый край спектра); 2) число спектральных линий красного цвета, которые теоретически можно наблюдать с помощью данной дифракционной решетки; 3) в спектре какого порядка эта решетка может разрешить две линии с длиной волны, равной 500 нм и 500,1 нм Получить решение задачи

31. Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через две призмы Николя, главные оси которых составляют угол 60° Потери света в каждой призме составляют 10% Получить решение задачи

32. Луч света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле падения отраженный луч света максимально поляризован? Получить решение задачи

33. Длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения черного тела 0,58 мкм. Определить энергетическую светимость (излучательность) поверхности тела. Получить решение задачи

34. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности серебра: 1) ультрафиолетовым излучением с длиной волны 0,155 мкм; 2) гамма-излучением с длиной волны 1 пм. Получить решение задачи

35. Баллон содержит 80 г кислорода и 300 г аргона. Давление смеси 10 атм, температура 15°С. Принимая данные газы за идеальные, определить емкость баллона. Получить решение задачи

36. В современной вакуумной камере достигается вакуум порядка 0,1 нПа. Какова средняя длина свободного пробега молекул азота в камере при температуре 27 °С. Чему равно среднее число столкновений каждой молекулы с остальными в единицу времени? (Массу молекулы азота считать равной 5∙10-20 кг). Получить решение задачи

37. Кинематическое уравнение движения материальной точки по прямой (ось х) имеет вид х = А + Вt + Сt3, где А = 4 м, В = 2 м/с, С = − 0,5 м/с3. Для момента времени t1 = 2 с определить: 1) координату х1 точки; 2) мгновенную скорость υ1; 3) мгновенное ускорение а1. Получить решение задачи

38. На горизонтальной платформе шахтной клети стоит человек массой m = 60 кг. Определить силу давления человека на платформу: 1) при ее подъеме с ускорением а1 = 3 м/с2; 2) при равномерном подъеме и спуске; 3) при спуске с ускорением а3 = 9,8 м/с2. Получить решение задачи

39. Каким был бы период обращения ИСЗ на круговой орбите, если бы он был удален от поверхности Земли на расстояние, равное земному радиусу (R = 6400 км). Получить решение задачи

40. Стальная проволока сечением S= 3 мм2 под действием растягивающей силы, равной F = 4∙104 Н имеет длину L1 = 2 м. Определить абсолютное удлинение проволоки при увеличении растягивающей силы на F1 = 104 Н. Модуль Юнга стали Е =2∙1011 Па. Получить решение задачи

41. Маховик, массу которого m = 5 кг можно считать распределенной по ободу радиуса r = 20 см, свободно вращается вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр с частотой n = 720 мин-1. При торможении маховик останавливается через Δt = 20 с. Найти тормозящий момент М и число оборотов N, которое сделает маховик до полной остановки. Получить решение задачи

42. На скамье Жуковского сидит человек и держит в вытянутых руках гири массой m = 10 кг каждая. Расстояние от каждой гири до оси вращения скамьи l1 = 50 см. Скамья вращается с частотой n1 = 1,0 с-1. Как изменится частота вращения скамьи и какую работу A произведет человек, если он сожмет руки так, что расстояние от каждой гири до оси уменьшится до l2 = 20 см. Суммарный момент инерции человека и скамьи относительно оси вращения J =2,5 кг∙м2. Ось вращения проходит через центр масс человека и скамьи. Получить решение задачи

43. Автомобиль массой m = 2000 кг движется вверх по наклонной плоскости с уклоном α = 0,05, развивая на пути S = 100 м скорость υк = 36 км/ч. Найти среднюю и максимальную мощность двигателя автомобиля при разгоне. Получить решение задачи

44. Деревянный стержень массой М=6,0 кг и длиной l=2,0 м может вращаться в вертикальной плоскости относительно горизонтальной оси, проходящей через точку О (рис.). В конец стержня попадает пуля массой m = 10 г, летящая со скоростью υ0=1,0∙103 м/с, направленной перпендикулярно стержню и застревает в нем. Определить кинетическую энергию стержня после удара. Получить решение задачи

45. Определить релятивистский импульс р и кинетическую энергию электрона, движущегося со скоростью υ=0,9 с (где с – скорость света в вакууме). Получить решение задачи

46. В вершинах квадрата находятся одинаковые по величине одноименные заряды. Определить величину заряда q0, который надо поместить в центр квадрата, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Будет ли это равновесие устойчивым? Получить решение задачи

47. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно пластинам со скоростью υ0 = 1,0∙106 м/с. Длина конденсатора L=1,0 см, напряженность электрического поля в нем Е =5,0∙103 В/м. Найти скорость υ электрона при вылете из конденсатора, его смещение у, отклонение от первоначального направления. Получить решение задачи

48. Определить ускоряющую разность потенциалов Δφ, которую должен пройти в электрическом поле электрон, чтобы его скорость возросла от υ1 = 1,0 Мм/с до υ2 = 5,0 Мм/с. Получить решение задачи

49. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов Δφ1 = 1,5 кВ. Площадь пластин S =150 cм2 и расстояние между ними d = 5,0 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения в пространство между пластинами внесли стекло (ε = 7). Определить: 1) разность потенциалов между пластинами после внесения диэлектрика; 2) емкость конденсатора С1 и С2 до и после внесения диэлектрика; 3) поверхностную плотность заряда σ на пластинах до и после внесения диэлектрика. Получить решение задачи

50. Найти сопротивление R железного стержня диаметром d = 1 cм, если масса стержня m = 1 кг. Получить решение задачи

51. Ток I =20 А, протекая по кольцу из медной проволоки сечением S = 1 мм2, создает в центре кольца напряженность Н = 178 А/м. Какая разность потенциалов U приложена к концам проволоки. Образующей кольцо? Получить решение задачи

52. Шар массой m1 = 2 кг движется со скоростью v1 = 4 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2 = 5 кг. Определить скорости шаров после прямого центрального удара. Шары считать абсолютно упругими. Получить решение задачи

53. Определить наименьшее возможное давление идеального газа в процессе, происходящем по закону T = T0 + αV2, где Т0 и α – положительные постоянные. V – объем одного моля газа. Изобразить примерный график этого процесса в параметрах p и V. Получить решение задачи

54. Высокий цилиндрический сосуд с азотом находится в однородном поле тяжести, ускорение свободного падения в котором равно g. Температура азота меняется по высоте так, что его плотность всюду одинакова. Найти градиент температуры dT/dh. Получить решение задачи

55. Идеальный газ с молярной массой М находится в однородном поле тяжести, ускорение свободного падения в котором равно g. Найти давление газа как функцию высоты h, если при h=0 давление р=р0, а температура изменяется с высотой как а) Т=Т0 (1 – аh); б) Т = T0 (1 + ah), где а - положительная постоянная. Получить решение задачи

56. Какое количество тепла надо сообщить азоту при изобарическом нагревании, чтобы газ совершил работу А=2,0 Дж? Получить решение задачи

57. Найти молярную массу газа, если при нагревании m=0,5 кг этого газа на ΔT = 10 К изобарически требуется на ΔQ = 1,48 кДж тепла больше, чем при изохорическом нагревании. Получить решение задачи

58. Один моль некоторого идеального газа изобарически нагрели на ΔТ =72 К, сообщив ему количество тепла Q=1,6 кДж. Найти приращение его внутренней энергии и показатель адиабаты γ = сp/сv.Получить решение задачи

59. Найти молярную теплоемкость идеального газа при политропическом процессе pVn=const, если показатель адиабаты газа равен γ. При каких значениях показателя политропы n теплоемкость газа будет отрицательной? Получить решение задачи

60. Один моль аргона расширили по политропе с показателем n=1,5. При этом температура газа испытала приращение ΔТ = -26К. Найти: а) количество полученного газом тепла; б) работу, совершенную газом. Получить решение задачи

61. Идеальный газ, показатель адиабаты которого γ, расширяют так, что сообщаемое газу тепло равно убыли его внутренней энергии. Найти: а) молярную теплоемкость газа в этом процессе: б) уравнение процесса в параметрах Т. V. Получить решение задачи

62. Имеется идеальный газ, молярная теплоемкость при постоянном объеме cv которого известна. Найти молярную теплоемкость этого газа как функцию его объема V, если газ совершает процесс по закону: а) Т = T0eαV; б) р = p0eαV, где T0, p0 и α – постоянные. Получить решение задачи

63. Во сколько раз надо расширить адиабатически газ, состоящий из жестких двухатомных молекул, чтобы их средняя квадратичная скорость уменьшилась в η = 1,5 раза? Получить решение задачи

64. Газ из жестких двухатомных молекул, находившийся при нормальных условиях, адиабатически сжали в η = 5 раз по объему. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения молекулы в конечном состоянии. Получить решение задачи

65. Газ из жестких двухатомных молекул расширили политропически так, что частота ударов молекул о стенку сосуда не изменилась. Найти молярную теплоемкость газа в этом процессе. Получить решение задачи

66. Найти число атомов в молекуле газа, у которого при “замораживании” колебательных степеней свободы показатель адиабаты γ увеличивается в η = 1,20 раза. Получить решение задачи

67. Водород совершает цикл Карно. Найти к.п.д. цикла, если при адиабатическом расширении: а) объем газа увеличивается в n=2 раза; б) давление уменьшается в n=2 раза. Получить решение задачи

68. Один моль идеального газа с показателем адиабаты γ совершает политропический процесс, в результате которого абсолютная температура газа увеличивается в τ раз. Показатель политропы n. Найти приращение энтропии газа в этом процессе. Получить решение задачи

69. Тонкое полукольцо радиуса R заряжено равномерно зарядом q. Найти модуль напряженности электрического поля в центре кривизны этого полукольца. Получить решение задачи

70. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью υ = 106 м/с. Индукция магнитного поля В = 0,3 Тл. Радиус окружности R = 4 см. Найти заряд q частицы, если известно, что ее энергия W=12 кэВ. Получить решение задачи

71. Материальная точка совершает гармонические колебания с амплитудой А = 4 см и периодом Т = 4 с. Написать уравнение движения точки, если её движение начинается из положения X0 = 2 см. Получить решение задачи

72. Определить наибольший порядок спектра, который может образовать дифракционная решётка, имеющая 500 штрихов на 1 мм, если длина волны падающего света 500 нм. Какую наибольшую длину волны можно наблюдать в спектре этой решётки? Получить решение задачи

73. Фотон с длиной волны λ = 11 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона λ’ = 12 пм. Определить угол θ рассеяния. Получить решение задачи

74. Определить плотность смеси состоящей из 4 г водорода и 32 г кислорода, при температуре 7 °C и давлении 93кПа. Получить решение задачи

75. Водород массой 6,5г, находящийся при температуре Т=300К, расширяется вдвое при постоянном давлении за счёт притока тепла извне. Определить: 1) количество теплоты, сообщенное газу; 2) работу расширения; 3) изменение внутренней энергии газа. Получить решение задачи

76. В ядерной реакции 21H + 21H → 32He + 10n выделяется энергия ΔE = 3,27МэВ. Определить массу атома 32He, если масса 21H равна 2,01410 а.е.м. Получить решение задачи

77. Сплошной однородный диск колеблется около оси, перпендикулярной к плоскости диска и проходящей через край диска (рис.). Найти радиус диска, если приведенная длина этого физического маятника равна L = 0,15 м. Получить решение задачи

78. Определить возвращающую силу F в момент времени t = 0,2 c и полную энергию W точки массой m = 20 г, совершающей гармонические колебания согласно уравнению х = Asinωt, где А =15 см; ω = 4π с-1. Найти также время t, когда х = А/2. Получить решение задачи

79. В двух баллонах имеются два газа: водород – Н2 и углекислый газ – СО2. Во сколько раз число молекул одного газа больше числа молекул другого газа, если массы газов одинаковы? Получить решение задачи

80. Рассчитать среднюю длину свободного пробега молекул азота, коэффициент диффузии D и вязкость η при давлении р =1,0∙105 Па и температуре t = 17 °С. Получить решение задачи

81. В вакууме имеется скопление зарядов в форме длинного цилиндра радиуса R = 2 см (рис.). Объемная плотность зарядов постоянна и равна ρ = 2 мкКл/м3. Найти напряженность поля в точках 1 и 2, лежащих на расстояниях r1 = 1,0 см и r2 = 2,0 см от оси цилиндра. Построить график Е( r). Получить решение задачи

82. Напишите уравнение гармонического колебания точки, если его амплитуда А=15 см, максимальная скорость колеблющейся точки υmax =30 см/с, начальная фаза φ=10º. Получить решение задачи

83. Материальная точка массой m=20 г совершает гармонические колебания по закону x=0,1cos(4πt+π/4). Определите полную энергию Е этой точки. Получить решение задачи

84. Точка массой m=10 г совершает гармонические колебания по закону x=0,1cos(4πt+π/4). Определите максимальные значения: 1) возвращающей силы; 2) кинетической энергии. Получить решение задачи

85. Материальная точка совершает гармонические колебания согласно уравнению x=0,02cos(πt+π/2), м. Определите: 1) амплитуду колебаний; 2) период колебаний; 3) начальную фазу колебаний; 4) максимальную скорость точки; 5) максимальное ускорение точки; 6) через сколько времени после начала отсчёта точка будет проходить через положение равновесия. Получить решение задачи

86. Материальная точка колеблется согласно уравнению x = Acosωt, где А=5 см и ω = π/12 c-1. Когда возвращающая сила F в первый раз достигает значения –12 мН, потенциальная энергия П точки оказывается равной 0,15 мДж. Определите: 1) этот момент времени t; 2) соответствующую этому моменту фазу ωt. Получить решение задачи

87. Спиральная пружина обладает жёсткостью k=25 Н/м. Определите, тело какой массы m должно быть подвешено к пружине, чтобы за t=1 мин совершалось 25 колебаний. Получить решение задачи

88. Если увеличить массу груза, подвешенного к спиральной пружине, на 600 г, то период колебаний груза возрастает в 2 раза. Определите массу первоначально подвешенного груза. Получить решение задачи

89. На горизонтальной пружине жёсткостью k=900 Н/м укреплён шар массой M=4 кг, лежащий на гладком столе, по которому он может скользить без трения. Пуля массой m=10 г, летящая с горизонтальной скоростью υ0 = 600 м/с и имеющая в момент удара скорость, направленную вдоль оси пружины, попала в шар и застряла в нём. Пренебрегая массой пружины и сопротивлением воздуха, определите: 1) амплитуду колебаний шара; 2) период колебаний шара. Получить решение задачи

90. На чашку весов массой M, подвешенную на пружине жёсткостью k, с высоты h падает небольшой груз массой m. Удар груза о дно чашки является абсолютно неупругим. Чашка в результате падения груза начинает совершать колебания. Определите амплитуду А этих колебаний. Получить решение задачи

91. Физический маятник представляет собой тонкий однородный стержень длиной 35 см. Определите, на каком расстоянии от центра масс должна быть точка подвеса, чтобы частота колебаний была максимальной. Получить решение задачи

92. Маятник состоит из стержня (l=30 см, m=50 г), на верхнем конце которого укреплён маленький шарик (материальная точка массой m’=40 г), на нижнем – шарик (R=5 см, M=100 г). Определите период колебания этого маятника около горизонтальной оси, проходящей через точку О в центре стержня. Получить решение задачи

93. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L=0,2 мГн и конденсатора площадью пластин S=155 см2, расстояние между которыми d=1,5 мм. Зная, что контур резонирует на длину волны λ = 630 м, определите диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами конденсатора. Получить решение задачи

94. Энергия свободных незатухающих колебаний, происходящих в колебательном контуре, составляет 0,2 мДж. При медленном раздвигании пластин конденсатора частота колебаний увеличилась в n=2 раза. Определите работу, совершённую против сил электрического поля. Получить решение задачи

95. Период затухающих колебаний Т=1 с, логарифмический декремент затухания Θ =0,3, начальная фаза равна нулю. Смещение точки при t=2T составляет 5 см. Запишите уравнение движения этого колебания. Получить решение задачи

96. Определите минимальное активное сопротивление при разрядке лейденской банки, при котором разряд будет апериодическим. Емкость C лейденской банки равна 1,2 нФ, а индуктивность проводов составляет 3 мкГн. Получить решение задачи

97. Гиря массой m=0,5 кг, подвешенная на спиральной пружине жёсткостью k=50 Н/м, совершает колебания в вязкой среде с коэффициентом сопротивления r=0,5 кг/с. На верхний конец пружины действует вынуждающая сила, изменяющаяся по закону F = 0,1cosωt, Н. Определите для данной колебательной системы: 1) коэффициент затухания δ; 2) резонансную амплитуду Aрез.Получить решение задачи

98. Две точки лежат на луче и находятся от источника колебаний на расстоянии x1 =4 м и x2 =7 м. Период колебаний Т=20 мс и скорость υ распространения волны равна 300 м/с. Определите разность фаз колебаний этих точек. Получить решение задачи

99. Плоская синусоидальная волна распространяется вдоль прямой, совпадающей с положительным направлением оси х в среде, не поглощающей энергию, со скоростью υ =10 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстоянии x1 =7 м и x2 =10 м от источника колебаний, колеблются с разностью фаз Δφ = 3π/5. Амплитуда волны А=5 см. Определите: 1) длину волны λ; 2) уравнение волны; 3) смещение ξ2 второй точки в момент времени t2 =2 с. Получить решение задачи

100. Определите групповую скорость для частоты ν = 800 Гц, если фазовая скорость задается выражением υ = a0/√(ν + b), где a0 =24 м∙с−3/2, b=100 Гц. Получить решение задачи


Готовые решения задач по физике (100 решений часть 35)

1. Два когерентных источника колеблются в одинаковых фазах с частотой ν =400 Гц. Скорость распространения колебаний в среде υ =1 км/с. Определите, при какой наименьшей разности хода, не равной нулю, будет наблюдаться: 1) максимальное усиление колебаний; 2) максимальное ослабление колебаний. Получить решение задачи

2. Два динамика расположены на расстоянии d=2,5 м друг от друга и воспроизводят один и тот же музыкальный тон на определённой частоте, который регистрируется приемником, находящимся на расстоянии l=3,5 м от центра динамиков. Если приемник передвинуть от центральной линии параллельно динамикам на расстояние x=1,55 м, то он фиксирует первый интерференционный минимум. Скорость звука υ =340 м/с. Определите частоту звука. Получить решение задачи

3. Труба, длина которой l=1 м, заполнена воздухом и открыта с одного конца. Принимая скорость звука υ=340 м/с, определите, при какой наименьшей частоте в трубе будет возникать стоячая звуковая волна. Получить решение задачи

4. Определите отношение интенсивностей звуков, если они отличаются по уровню громкости на 2 фонПолучить решение задачи

5. Средняя квадратичная скорость <υкв молекул двухатомного газа при некоторых условиях составляет 480 м/с. Определите скорость υ распространения звука в газе при тех же условиях. Получить решение задачи

6. Два катера движутся навстречу друг другу. С первого катера, движущегося со скоростью υ1 =10 м/с, посылается ультразвуковой сигнал частотой ν1 =50 кГц, который распространяется в воде. После отражения от второго катера сигнал принят первым катером с частотой ν2 =52 кГц. Принимая скорость распространения звуковых колебаний в воде равной 1,54 км/с, определите скорость движения второго катера. Получить решение задачи

7. Радиолокатор обнаружил в море подводную лодку, отражённый сигнал от которой дошёл до него за t=36 мкс. Учитывая, что диэлектрическая проницаемость воды ε =81, определите расстояние от локатора до подводной лодки. Получить решение задачи

8. Тонкая бесконечно длинная нить равномерно заряжена электричеством с линейной плотностью τ и расположена параллельно безграничной проводящей плоскости на расстояние l от неё. Найти: а) модуль вектора силы, действующей на участок нити единичной длины; б) распределение поверхностной плотности заряда σ(x) на плоскости, где x – расстояние от плоскости, перпендикулярной проводящей поверхности и проходящей через нить. Получить решение задачи

9. Точечный заряд q=2∙10–9 Кл находится на расстоянии l=0,1 м. от бесконечной металлической плоскости. Определить силу взаимодействия между зарядом и плоскостью. Получить решение задачи

10. 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/с3. Для точки, лежащей на ободе колеса, найти через 3 с после начала движения: 1) угловую скорость, 2) линейную скорость, 3) угловое ускорение, 4) нормальное ускорение. Получить решение задачи

11. Зазор между обкладками плоского конденсатора заполнен изотропным диэлектриком, проницаемость которого увеличивается в перпендикулярном обкладкам направлении по линейному закону от ε1 до ε2. Площадь каждой обкладки S, расстояние между ними d. Определить емкость конденсатора. Получить решение задачи

12. Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин S подключен к источнику тока, ЭДС которого равна Е. Определить работу внешних сил по раздвижению пластин от расстояния d1 до расстояния d2 в двух случаях: 1. Пластины перед раздвижением отключаются от источника тока; 2. Пластины в процессе раздвижения остаются подключены к источнику. Получить решение задачи

13. Точечный заряд q находится в центре шарового слоя из однородного диэлектрика с проницаемостью ε. Внутренний и наружный радиусы слоя равны a и b. Найти электрическую энергию, заключенную в этом слое. Получить решение задачи

14. Точечный заряд q = 3,0 мкКл находится в центре шарового слоя из однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью ε = 3,0. Внутренний радиус слоя a = 250 мм, внешний b = 500 мм. Найти электростатическую энергию, заключенную в диэлектрическом слое. Получить решение задачи

15. Потенциал некоторого поля имеет вид: φ = a(x2 + y2) + bz2, где a и b – постоянные. Найти модуль и направление вектора напряженности. Получить решение задачи

16. Сто одинаковых капель ртути, заряженных до потенциала 20 В сливаются в одну большую каплю. Каков потенциал образовавшейся капли? Получить решение задачи

17. Заряд распределен равномерно по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью σ = 10 нКл/м2. Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых находится на плоскости, а другая удалена на 10 см. Получить решение задачи

18. По окружности радиуса R = 5 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ= 10 нКл/м. Определить потенциал φ в точках O и А (на оси на расстоянии 10 см от центра). Получить решение задачи

19. Шар радиусом 9 см заряжен до потенциала 25 кВ. На расстоянии 50 см от поверхности шара находится точечный заряд 10-8 Кл. Какую работу нужно совершить, чтобы сблизить шар и заряд до расстояния 20 см? Получить решение задачи

20. Какой заряд проходит через поперечное сечение проводника в течение 5 c, если за этот промежуток времени сила тока равномерно возрастает от 0 до 12 A? Получить решение задачи

21. Температура накала нити электролампы 2000°C. Температурный коэффициент сопротивления лампы 0,0045 1/К. Во сколько раз сопротивление раскаленной нити больше, чем холодной, при 0°C? Получить решение задачи

22. Вольфрамовая нить электрической лампы накаливания имеет сопротивление 220 Ом при 2000°C. Определите сопротивление нити при 0°C. Температурный коэффициент сопротивления вольфрама 0,005 1/K. Получить решение задачи

23. Определить силу тока, проходящего через амперметр, если напряжение U=15 В, R1=R4=5 Ом, R2=R3=10 Ом. Сопротивлением амперметра можно пренебречь. Получить решение задачи

24. Пользуясь схемой, изображенной на рисунке, определить силу тока, проходящего по резистору R=23,6 Ом, если ЭДС и внутреннее сопротивление каждого источника тока равны ε=12 B и r=0,6 Ом. Получить решение задачи

25. На рисунке ε1=ε2=ε3, R1=48 Ом, R2=24 Ом, падение напряжения U2 на сопротивлении равно 12 B. Пренебрегая внутренним сопротивлением элементов, определите силы тока во всех участках цепи. Получить решение задачи

26. Как изменится температура медного провода, если по нему в течение 0,5 с проходит ток плотностью 9 А/мм2, и 25% тепловой энергии отдаётся окружающим телам? Получить решение задачи

27. К батарее один раз подсоединяют резистор с сопротивлением R1=4 Ом, другой – R2=9 Ом. Найти внутреннее сопротивление батареи, если количества теплоты, выделяющееся в резисторах в первом и во втором случаях, совпадают. Получить решение задачи

28. Электростатическое поле создается в вакууме бесконечным цилиндром радиусом 8 мм, равномерно заряженным с линейной плотностью τ=10 нКл/м. Определите разность потенциалов между точками этого поля, лежащими на расстояниях r1=2 мм и r2=7 мм от поверхности цилиндра. Получить решение задачи

29. Длинный прямой провод, расположенный в вакууме, несет заряд, равномерно распределенный по всей длине провода с линейной плотностью 2 нКл/м. Определите напряженность электростатического поля на расстоянии r=1 м от провода. Получить решение задачи

30. Длинная прямая тонкая проволока несет равномерно распределенный заряд. Найти линейную плотность τ заряда, если напряженность поля на расстоянии l=0,5 м от проволоки против ее середины равна E=2 В/см. Получить решение задачи

31. Две длинные одноименно заряженные нити расположены на расстоянии r=10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях τ1=τ2=10 мкКл/м. Найти модуль и направление напряженности E результирующего электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии a=10 см от каждой нити. Получить решение задачи

32. Определить электроемкость батареи конденсаторов (см. рисунок), если C1=4 мкФ, C2=8 мкФ, C3=2 мкФ, C4=4 мкФ, C5=12 мкФ. Получить решение задачи

33. В каких пределах может изменяться электрическая емкость участка цепи, состоящей из конденсатора постоянной емкости C1=800 пФ и конденсатора переменной емкости C2=200÷1600 пФ (см. рисунок). Получить решение задачи

34. Воздушный плоский конденсатор емкостью 5 мкФ заполняют жидким диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 6. Конденсатор какой емкости (в мкФ) надо соединить последовательно с данным, чтобы такая батарея вновь имела емкость 5 мкФ? Получить решение задачи

35. Какой должна быть емкость (в пФ) конденсатора, который надо соединить последовательно с конденсатором емкостью 800 пФ, чтобы получить батарею конденсаторов емкостью 160 пФ? Получить решение задачи

36. На расстоянии 0,5 м от длинного прямого проводника с током 103 A расположен проволочный контур 50×50 см2. Контур расположен так, что поток, пронизывающий его, максимален. Чему равно количество электричества, которое потечет по контуру, если ток в проводнике выключить? Сопротивление контура равно 10 Ом. Получить решение задачи

37. По однослойной катушке без сердечника с индуктивностью 50 мГн течет ток силой 5 A. Какое количество электричества индуцируется в катушке при выключении тока, если ее длина 100 см, а диаметр медной проволоки 0,6 мм? Получить решение задачи

38. Замкнутый железный сердечник длиной 50 см имеет обмотку 1000 витков. По обмотке течет ток силой 10 A. Какой ток надо пустить через обмотку, чтобы при удалении сердечника индукция осталась прежней? Получить решение задачи

39. Во сколько раз увеличится сила натяжения нити, на которой весит шарик массой 0,1 кг с зарядом 10 мкКл, если систему поместить в однородное электрическое поле с напряженностью 200 кВ/м, вектор которой направлен вертикально вниз? g=10 м/с2.Получить решение задачи

40. Два разноименных точечных заряда одинаковой величины 4 нКл находятся на расстоянии 60 см друг от друга. Найдите напряженность поля в точке, которая находится на середине отрезка, соединяющего заряды. Получить решение задачи

41. Емкость плоского конденсатора равна 6 мкФ. Чему будет равна его емкость (в мкФ), если расстояние между пластинами увеличить в 2 раза, а затем пространство между пластинами заполнить диэлектриком с ε=5? Получить решение задачи

42. В медном проводнике длиной 1 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм2 идет ток, мощность, потребляемая проводником, равна 0,7 Вт. Определите напряженность электрического поля внутри проводника. Удельное сопротивление меди равно 1,7•10−8 Ом•м. Ответ дать в единицах СИ. Получить решение задачи

43. Амперметр с внутренним сопротивлением 9 Ом рассчитан на измерение тока до 1 A. Определить сопротивление шунта, который необходимо включить параллельно амперметру, что им можно было измерять ток до 10 А. Ответ дать в единицах СИ. Получить решение задачи

44. Сопротивление проводника при температуре 0°C равно 8 Ом. Определить его сопротивление при 200°C, если температурный коэффициент сопротивления проводника 0,005 1/K. Ответ дать в единицах СИ. Получить решение задачи

45. В цепи, изображенной на рисунке, тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова при разомкнутом и замкнутом ключе K. Определите внутреннее сопротивление источника, если R1=12 Ом, R2=4 Ом. Получить решение задачи

46. Один автомобиль прошел половину пути со скоростью υ1, а вторую половину пути со скоростью υ2; другой автомобиль шел треть времени со скоростью υ1, а две трети − со скоростью υ2. Какова средняя скорость каждого автомобиля? Получить решение задачи

47. Спортсмен пробежал расстояние s=100 м за t=10 c, из которых t1=2 c потратил на разгон, а остальное время двигался равномерно. Чему равна его скорость υ равномерного движения? Средняя скорость υср?Получить решение задачи

48. Два автомобиля вышли с остановки через 0,1 мин один после другого и шли с ускорением 0,2 м/с2. Через какой промежуток времени после выхода автомобиля расстояние между ними утроится? Получить решение задачи

49. Тело, двигаясь равноускоренно из состояния покоя, проходит за 4 секунду от начала движения 7 м. Какой путь пройдет тело за первые 10 с? Какой скорости оно достигнет в конце 10 c? Получить решение задачи

50. Тело движется равноускоренно с начальной скоростью υ0. Определить ускорение тела, если за время t=2 c оно прошло путь S=16 м и его скорость υ=3υ0. Получить решение задачи

51. Автомобиль начинает движение с ускорением a=1 м/с2. Проезжая мимо наблюдателя, он имеет скорость υ=10,5 м/c. На каком расстоянии от наблюдателя он находился секунду назад? Получить решение задачи

52. Тело, свободно падая с некоторой высоты, последние 196 м пролетело за 4 с. Сколько времени падало тело? Чему равна начальная высота? Получить решение задачи

53. Аэростат поднимается с Земли вертикально вверх с ускорением 2 м/с2. Через 5 с от начала его движения из него выпал предмет. Через сколько времени этот предмет упадет на землю? Получить решение задачи

54. Тело брошено вверх со скоростью 25 м/с. Определить время и высоту подъема тела, скорость с которой тело достигнет земли и время падения тела? Получить решение задачи

55. Тепловой двигатель работает по циклу, состоящему из изотермического, изобарического и адиабатического процессов. При изобарическом процессе рабочее вещество – воздух массой 6 кг нагревается от температуры T1=61 K до температуры 418 K. Определить изменение энтропии рабочего вещества при изотермическом сжатии. Получить решение задачи

56. Вычислите изменение объема при переходе железа из ГЦК в ОЦК модификацию. Получить решение задачи

57. Каков может быть наименьший объем баллона, который вмещает 7,258 кг кислорода, если его стенки при температуре −47°C выдерживают давление 980 кгс/см2. Получить решение задачи

58. Кислород массой 6 г находится под давлением 3∙105 Н/м2 при температуре 10 °С. После нагревания при постоянном давлении газ занял объем 10 л. Найти: 1) количество тепла, полученного газом, 2) энергию теплового движения молекул газа до и после нагревания. Получить решение задачи

59. Смешали воду массой m1=5 кг при температуре T1=280 К с водой массой m2=8 кг при температуре T2=320 К. Найти: 1) температуру Θ смеси; 2) изменение ΔS энтропии, происходящее при смешивании. Получить решение задачи

60. Рассчитать параметры состояния идеального газа в начале и конце адиабатического расширения цикла Карно, если температура холодильника и нагревателя соответственно равны 280 К и 900 К, давление в начальной точке p2=0,8•105 Па, γ=Cp/Cv=1,4; ν=1 моль. Чему равна работа, совершаемая газом при расширении? Получить решение задачи

61. Определите коэффициент упаковки плотноупакованных идентичных бесконечных прямых волокон круглого поперечного сечения. Получить решение задачи

62. Каково давление смеси газов в колбе объёмом 2,5 л, если в ней находится 1015 молекул кислорода, 4•1015 молекул азота и 3,3•10–7г аргона? Температура смеси t=150°C. Найти молярную массу смеси газов. Получить решение задачи

63. Найти изменение ΔS энтропии при нагревании воды массой m=100 г от температуры t1=0°C до температуры t2=100ºC и последующим превращении воды в пар той же температуры. Удельная теплоёмкость воды C=4,18 кДж/(кг•К), удельная теплота парообразования 2250 кДж/кг. Получить решение задачи

64. Энергия, выделяемая при синтезе двух дейтронов с образованием ядра гелия-4, составляет 23,8 МэВ. Определить разность энергий связи на один нуклон в альфа-частице и дейтроне. Получить решение задачи

65. В начальный момент времени активность некоторого изотопа 70 Бк. Какова будет его активность по истечении половины периода полураспада? Получить решение задачи

66. Найти активность 1 мг полония (массовое число ядра 210), если постоянная распада равна 5,77•10−8 (в единицах СИ). Получить решение задачи

67. Найти промежуток времени (в годах), в течение которого активность стронция уменьшится в 128 раз. Период полураспада стронция принять равным 28 годам. Получить решение задачи

68. Во сколько раз уменьшается активность изотопа фосфора-32 через 20 суток? Получить решение задачи

69. На сколько процентов уменьшится активность изотопа иридия-192 за 15 суток? Получить решение задачи

70. Написать недостающие обозначения в следующих ядерных реакциях: 55Mn + x → n + 55Fe и 27Al + α → p + x . Получить решение задачи

71. Используя значения экспозиционной дозы, обусловленной гамма-излучением радионуклидов, находящихся в почве, 60 мкР/ч, и относительного времени пребывания человека на открытой местности 0,25, определить эквивалентную дозу внешнего облучения человека за год. Получить решение задачи

72. Определить поглощаемую способность серого тела, имеющего температуру 1000 K, если его поверхность площадью 100 см2 излучает за 60 с энергию 13 кДж. Получить решение задачи

73. Работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ. Какой должна быть длина волны излучения, падающего на кадмиевую пластинку, чтобы при фотоэффекте максимальная скорость фотоэлементов была равна 2∙106 м/с? Получить решение задачи

74. Пучок монохроматического электромагнитного излучения длиной волны 1,8 пм падает на кристалл бериллия. Найти частоту излучения, рассеянного под углом 60 градусов. Получить решение задачи

75. Найти полную энергию электрона на боровской орбите номер 5 водородоподобного атома, имеющего Z=4. Ответ дать в электрон-вольтах. Получить решение задачи

76. Найти пятый потенциал возбуждения водородоподобного иона, имеющего Z=3. Получить решение задачи

77. Частица находится в бесконечно глубокой потенциальной яме с вертикальными стенками. Найти ширину ямы, если максимальная плотность вероятности нахождения в ней частицы равна 0,4∙10–11 м–1. Получить решение задачи

78. Определить частоту излучения, соответствующую третьей линии инфракрасной части спектра. Получить решение задачи

79. Рассчитать длину волны, соответствующую третьей линии спектра, находящегося в ультрафиолетовой области излучения, атома водорода. Получить решение задачи

80. Частица массой 0,67∙10–26 кг находится в одномерной потенциальной яме шириной 7 нм с бесконечно высокими вертикальными стенками. Найти энергию частицы, если она находится в третьем возбуждённом состоянии. Получить решение задачи

81. Плоско-выпуклая линза с радиусом кривизны R=30 см и показателем преломления n=1,5 даёт изображение предмета с увеличением k=2. Найти расстояния a1 и a2 предмета и изображения от линзы. Дать чертёж. Получить решение задачи

82. Луч света, отраженный от зеркальца гальванометра, падает на шкалу, расположенную па расстоянии l=1,5 м от зеркальца перпендикулярно к направлению падающего луча. При пропускании тока через гальванометр зеркальце повернулось, причем светлое пятно на шкале переместилось на d=2 см. Определить угол поворота зеркальца. Получить решение задачи

83. Постоянная дифракционной решётки d=2 мкм. Какую разность длин волн Δλ может разрешить эта решётка в области жёлтых лучей (λ=600 нм) в спектре второго порядка? Ширина решётки a=2,5 см. Получить решение задачи

84. Определить расстояние между штрихами дифракционной решетки, если максимум пятого порядка лучей длиной волны 600 нм при нормальном их падении на решетку отклонен на угол 4°. Получить решение задачи

85. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновских лучей с длиной волны λ=147 пм. Расстояние d между атомными плоскостями кристалла равно 280 пм. Под каким углом θ к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка? Получить решение задачи

86. На диафрагму с двумя щелями, находящимися на расстоянии 2 мм, падает нормально монохроматический свет. На экране, отстоящем от диафрагмы на расстоянии 129 см, наблюдаются интерференционные полосы. На какое расстояние сместятся полосы, если одну щель закрыть стеклянной пластинкой толщиной 11 мкм? Показатель преломления стекла 1,86. Получить решение задачи

87. В опыте с бипризмой Френеля используется источник, дающий излучение с длиной волны 423,5 нм. Определить (в мм) расстояние между серединами соседних светлых полос на экране, расположенных на расстоянии 0,66 м от источника, если расстояние между мнимыми изображениями источника равно 0,5 мм. Получить решение задачи

88. Тонкая пленка с показателем преломления 1,5 освещается рассеянным светом с длиной волны 600 нм. При какой минимальной толщине пленки исчезнут интерференционные полосы? Получить решение задачи

89. В помещении, удаленном от генератора на расстояние 200 м включены параллельно 44 лампочки накаливания сопротивлением 440 Ом каждая. Напряжение на лампочках равно 220 В. Проводка выполнена медным проводом с площадью поперечного сечения S = 17 мм2. Определить падение напряжения в проводящих проводах и напряжение на зажимах генератора. Получить решение задачи

90. Вычислить сопротивление графитового проводника, изготовленного в виде прямого кругового усеченного конуса высотой h = 20 см и радиусами оснований r1 = 12 мм и r2 = 8 мм. Температура проводника 20° С. Получить решение задачи

91. Цилиндрический воздушный конденсатор с внутренним R1 и внешним R2 радиусами заряжен до разности потенциалов Δφ0. Пространство между обкладками заполнено слабо проводящей средой с удельным сопротивлением ρ. Определить: 1) Сопротивление среды; 2) силу тока утечки, если высота конденсатора L (ρ – считать постоянным). Получить решение задачи

92. Длинный проводник круглого сечения радиусом r сделан из материала, удельное сопротивление которого зависит только от расстояния r до оси проводника как ρ=a/r2, где a=const. По проводнику течет ток I найти: 1) Сопротивление единицы длины проводника; 2) напряженность поля в проводнике. Получить решение задачи

93. В цепи (см рисунок) амперметр показывает силу тока I=1,5 A. Сила тока через резистор сопротивления R1 равна I1=0,5A. Сопротивления R2=2 Ом; R3= 6 Ом. Определить сопротивление R1, а так же силы токов I2 и I3. Получить решение задачи

94. Можно ли с помощью вольтметра измерить ЭДС источника? Получить решение задачи

95. Можно ли найти величину неизвестного сопротивления R, не используя мостик Уитстона, а располагая лишь вольтметром и амперметром с неизвестными сопротивлениями? Получить решение задачи

96. По проводнику сопротивлением R=50 Ом течет ток, сила которого равномерно нарастает от J0=1А до Jmax=4А за время t=6c. Определить за это время: 1) заряд, протекший по проводнику; 2) Выделившееся в проводнике количество теплоты. Получить решение задачи

97. Сколько ламп накаливания мощностью 150 Вт каждая, рассчитанных на напряжение 127 В, можно установить в помещении, если напряжение на зажимах генератора поддерживается равным 133 В. Проводка от генератора до потребителя выполнена алюминиевым проводом длиной 100м, с площадью поперечного сечения 14 мм2. Определить суммарную мощность тока потребителя. Получить решение задачи

98. В сеть с напряжением 220 В последовательно включили две лампы мощностью 60 Вт и 150 Вт, рассчитанные на напряжение U=110 В. Как распределятся напряжение на лампах? Какое количество теплоты выделится в каждой из ламп за 1 час работы? Каковы сопротивления ламп? Получить решение задачи

99. Сколько ламп накаливания мощностью 200 Вт каждая, рассчитанных на напряжение 127 В, можно установить в помещении, если напряжение на зажимах генератора поддерживается равным 133 В, а проводка от генератора до потребителя выполнена алюминиевым проводом? Общая длина провода составляет 150м, площадь его поперечного сечения 15 мм2. Определить суммарную мощность тока у потребителя. Получить решение задачи

100. В сеть с напряжением 220 В последовательно включаются две лампы мощностью 60 Вт и 250 Вт, рассчитанные каждая на напряжение U=110 В. Как распределится напряжение на лампах? Какова мощность, потребляемая каждой лампой? Какое количество теплоты выделится за 30 мин горения каждой из ламп? Получить решение задачи


Готовые решения задач по физике (100 решений часть 36)

1. Свинцовый предохранитель, включенный в сеть, плавится, если провод сети нагревается на 25 °С. Провод сети сделан из алюминиевой проволоки площадью поперечного сечения 5 мм2. Найти площадь поперечного сечения проволоки свинцового предохранителя. Начальная температура свинцового предохранителя равна 293 К. Получить решение задачи

2. При поочередном подключении к источнику ЭДС двух электрических нагревателей с сопротивлением R1 = 3 Ом и R2 = 48 Ом в них выделяется одинаковая мощность Р = 1,2 кВт. Определить силу тока Iкз при коротком замыкании источника. Получить решение задачи

3. Поселок потребляющий электрическую мощность Р=1200 кВт, находится на расстоянии l=5 км от электростанции. Передача энергии производится при напряжении U=60 кВ. Допустимая относительная потеря напряжения (и мощности) в проводах k=1% Какой минимальный диаметр d могут иметь медные провода линий электропередачи? Получить решение задачи

4. Электропоезд метро идет по горизонтальному пути со скоростью υ1, а затем со скоростью υ2 преодолевает подъем с уклоном k=0,04. Потребляемая сила тока на горизонтальном участке I1=240А, а на подъеме I2=450А. Коэффициент сопротивления движению μ=0,02. Определить соотношение скорости υ1/υ2Получить решение задачи

5. Источник тока с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r замкнут на реостат. Построить графики зависимости от сопротивления следующих величин: силы тока I; напряжения U; мощности Р во внешней цепи; полной мощности Р0 и КПД цепи η. При каком сопротивлении достигается максимальная мощность во внешней цепи. Каков при этом КПД цепи? Получить решение задачи

6. На участке АВ в цепи (см. рис.) выделяется одинаковая мощность при разомкнутом и замкнутом ключе. Определить сопротивление Rx, если R0 = 20 Ом. Напряжение U считать неизменным. Получить решение задачи

7. К источнику ЭДС подключаются поочередно резисторы с сопротивлениями R1 и R2. В обоих случаях на резисторах выделяется одинаковая мощность. Определить внутреннее сопротивление r источника. Получить решение задачи

8. На одной лампочке написано «220 В; 60 Вт», на другой «220 В; 40 Вт». Лампочки соединяют последовательно и включают в сеть с напряжением 220 В. Определить полную потребляемую мощность и мощность каждой из лампочек при таком включении. Считать сопротивление ламп не зависящим от температуры. Получить решение задачи

9. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода закипает через t1 = 12 мин, при включении другой через t2 = 24 мин. Через сколько времени закипит вода в чайнике, если включить обе обмотки параллельно? Последовательно? Теплообменом с воздухом пренебречь. Получить решение задачи

10. Нагреватель электрического чайника имеет две секции. При включении одной из них вода в чайнике закипит через время t1 = 15 мин, при включении другой — через время t2 = 30 мин. Через какое время tзакипит вода в чайнике, если включить обе секции: а) последовательно; б) параллельно? Получить решение задачи

11. Определить индукцию В поля, создаваемого отрезком бесконечно длинного провода L провода в точке A, удаленной от отрезка на расстояние r0. Сила тока, текущего по проводу, I, углы φ1 и φ2 заданы. Получить решение задачи

12. По сплошному бесконечному цилиндрическому проводнику радиуса R течет ток плотности j. Рассчитать магнитное поле внутри и вне проводника. Построить график зависимости B = f(r). Получить решение задачи

13. По проводнику в виде тонкого кольца радиусом R течет ток силой I. Найти индукцию магнитного поля на оси кругового тока: 1) на расстоянии z от плоскости кольца; 2) в центре кольца. Получить решение задачи

14. Тонкая лента шириной свернута в трубку радиусом R. По ленте течет равномерно распределенный по ее ширине ток силой I. Определить индукцию магнитного поля В на оси трубки в двух точках: 1) В средней точке (1); 2) В точке, совпадающей с концом трубки (2). Получить решение задачи

15. В плоскости квадратной рамки с омическим сопротивлением R и стороной а расположен на расстоянии r0 от рамки прямой бесконечный проводник. Сила тока в проводнике изменяется по закону I = bt3, где b>0 и b = const. Проводник параллелен одной из сторон рамки. Определить: 1) магнитный поток, пронизывающий площадь рамки; 2) ЭДС индукции, наведенную в рамке; 3) силу тока в рамке в момент времени t. Получить решение задачи

16. В плоскости рамки с омическим сопротивлением R и подвижной стороной а расположен на расстоянии r0 от рамки прямой бесконечный проводник. По проводнику течет постоянный ток I. Проводник параллелен одной из сторон рамки. От бесконечного проводника в направлении, перпендикулярном проводнику, удаляется со скоростью V не вся рамка, а лишь ее боковая сторона длиной а. Сопротивление проводящих проводов и подвижной стороны а равно 0. Определить Э.Д.С. в рамке в произвольный момент времени t. Получить решение задачи

17. Прямой бесконечный ток I1 и прямоугольная рамка длиной b и шириной l с током I2 расположены в одной плоскости так, что сторона рамки l параллельна прямому току и отстоит от него на расстоянии r0 = 0,1 b. Определить: какую работу необходимо совершить для того, чтобы повернуть рамку на угол φ1 = 90° относительно оси OO1, параллельной прямому току и проходящей через середины противоположных сторон (b) рамки. Получить решение задачи

18. Прямой бесконечный ток I1 = 5А и прямоугольная рамка с током I2 = 3А расположены в одной плоскости так, что сторона рамки l = 1 м параллельна прямому току и отстоит от него на расстоянии r = 0,1 b, где b – длина другой стороны рамки. Определить, какую работу необходимо совершить для того, чтобы повернуть рамку на угол α = 90° относительно оси OO1, параллельной прямому току и проходящей через середины противоположных сторон рамки b. Получить решение задачи

19. В однородном магнитном поле с индукцией В равномерно вращается рамка, содержащая N витков, с частотой n. Площадь рамки S. Определить: мгновенное значение Э.Д.С. индукции, соответствующее углу поворота рамки в 30° Получить решение задачи

20. Имеется длинный прямой проводник с током I0. На расстояниях а и b от него (см. рис.) расположены два параллельных ему провода, замкнутых на одном конце сопротивлением R. По проводам без трения перемещают с постоянной скоростью V стержень-перемычку АВ. Пренебрегая сопротивлением проводов, стержня и скользящих контактов, найти значение и направление индукционного тока в стержне. Получить решение задачи

21. Квадратная проволочная рамка со стороной а и прямой проводник с постоянным током I лежат в одной плоскости. Индуктивность и сопротивление рамки равны L и R. Рамку повернули на угол 180° вокруг оси ОО1, отстоящей от проводника с током на расстояние b. Найти заряд, протекший в рамке. Получить решение задачи

22. К источнику тока с ЭДС ε = 0,5 В и ничтожно малым внутренним сопротивлением присоединены два металлических стержня, расположенные горизонтально и параллельно друг другу. Расстояние L между стержнями равно 20 см. стержни находятся в однородном магнитном поле, направленном вертикально. Магнитная индукция В = 1,5 Тл. По стержням под воздействием сил поля скользит со скоростью υ = 1м/с прямолинейный провод АВ сопротивлением R = 0,02 Ом. Сопротивление стержней пренебрежимо мало. Определить: 1. ЭДС индукции; 2. силу F, действующую на провод со стороны поля; 3. силу тока в цепи; 4. мощность Р1, расходуемую на движение провода; 5. мощность Р2, расходуемую на нагревание провода; 6. мощность Р3, отдаваемую в цепь источником тока. Получить решение задачи

23. По двум гладким медным шинам, установленным под углом α к горизонту, скользит под действием силы тяжести медная перемычка массой m. Сверху шины замкнуты на конденсатор емкости C. Расстояние между шинами l. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, перемычки и скользящих контактов, а также самоиндукции контура, пренебрежимо малы. Найти ускорение перемычки. Получить решение задачи

24. По двум гладким медным шинам, установленным под углом α к горизонту, скользит под действием силы тяжести c постоянной скоростью медная перемычка массы m. Шины замкнуты на сопротивление R. Расстояние между шинами L. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярном к плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивления шин, перемычки и скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Найдите скорость перемычки. Получить решение задачи

25. В вертикальной плоскости подвешено на двух нитях медное кольцо (см. рис.). В него один раз вдвигается ненамагниченный стальной стержень, другой раз магнит. Влияет ли в движение стержня и магнита на положение кольца? Получить решение задачи

26. Сквозь отверстие катушки падает прямой магнит. С одинаковыми ли ускорениями он движется при замкнутой и разомкнутой обмотках катушки? Сопротивлением воздуха пренебречь. Получить решение задачи

27. Почему для обнаружения индукционного тока замкнутый проводник лучше брать в виде катушки, а не в виде прямолинейного провода? Получить решение задачи

28. На тороид с железным сердечником надето медное широкое кольцо. По виткам тороида пропускают постоянный ток, а кольцо поворачивают и перемещают произвольным образом, не снимая с тороида. Будет ли индуцирован ток в тороиде? Получить решение задачи

29. Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля. Что показывает гальванометр? Получить решение задачи

30. Проволочная рамка вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, параллельной вектору индукции магнитного поля. Будет ли в ней возникать индукционный ток? Получить решение задачи

31. Эбонитовый сплошной шар радиусом R = 5 см несет заряд, равномерно распределенный по объему с объемной плотностью ρ = 10 нКл/м3. Определить напряженность Е, смещение D электрического поля в точках: на расстоянии r1 = 3 см от центра шара; 2) на поверхности шара; 3) на расстоянии r2 = 10 см от центра шара. Построить графики зависимости Е( r) и D( r). Получить решение задачи

32. Электрическое поле создано точечным зарядом Q = 0,1 мкКл. Определить поток вектора электрического смещения через круглую площадку радиусом R = 30 см. Заряд равноудален от краев площадки и находится на расстоянии a = 20 см от ее центра. Получить решение задачи

33. Электрическое поле создано точечным зарядом Q = 100 нКл. Определить поток Ψ электрического смещения через круглую площадку радиусом R = 30 см. Заряд равноудален от краев площадки и находится на расстоянии a = 40 см от ее центра. Получить решение задачи

34. Определить емкость уединенного шарового проводника радиуса R1, окруженного прилегающим к нему концентрическим слоем однородного диэлектрика с проницаемостью ε и наружным радиусом R2. Получить решение задачи

35. Длинный парафиновый цилиндр, ε=2, радиусом R= 2 см несет заряд, равномерно распределенный по объему с объемной плотностью ρ = 10 нКл/ м2. Определить напряженность и электрическое смещение поля в точках, отстоящих от центра цилиндра на расстояние: 1) r1=1 см; 2) r2 = 3 см. Обе точки равноудалены от концов цилиндра. Построить графики зависимостей E( r) и D( r). Получить решение задачи

36. Если металлическим шарам, имеющим разные диаметры, сообщить равные отрицательные заряды, то будет ли ток в проводе, которым соединяются шары после их заряжения? Получить решение задачи

37. В установках для улавливания пыли пропускают воздух через металлические трубы, по оси которых протягивается металлическая проволока. Проволока соединяется с минусом, а труба с плюсом генератора, подающего напряжение в несколько десятков тысяч вольт. Как будут вести себя пылинки: а) заряженные отрицательно или положительно? б) незаряженные? Получить решение задачи

38. Почему из двух плоских конденсаторов одинаковой емкости и с одинаковыми диэлектриками и фольгой большие размеры имеет тот, который рассчитан на более высокое напряжение? Получить решение задачи

39. В распоряжении студента имеются два конденсатора одинаковой емкости. Можно ли их соединением получить емкость больше или меньше емкости каждого из них? Получить решение задачи

40. Пластины плоского конденсатора первый раз раздвигают оставляя конденсатор подключенным к источнику напряжения, а второй раз – отключив после первоначальной зарядки. В каком из этих двух случаев на раздвижение пластин нужно затратить большую работу? Получить решение задачи

41. Если электрон ускоряется в электрическом поле плоского конденсатора и, следовательно, приобретает кинетическую энергию, то уменьшается ли при этом заряд конденсатора, поскольку силы электрического поля совершают при этом работу по перемещению электрона в поле? Получить решение задачи

42. Замкнутый тороид с ферромагнитным сердечником (сталь) имеет N = 300 витков из тонкого провода, намотанных в один слой. Средний диаметр тороида равен d = 25 см. Определить напряженность и индукцию магнитного поля внутри тороида, магнитную проницаемость ферромагнетика, из которого изготовлен сердечник, а также намагниченность J при значениях силы тока в обмотке тороида I1 = 0,5 А и I2 = 5 А. Получить решение задачи

43. Замкнутый тороид с железным сердечником имеет N = 400 витков из тонкого провода, намотанных в один слой. Средний диаметр тороида равен d = 25 см. Определить напряженность и индукцию магнитного поля внутри тороида, магнитную проницаемость μ железа, а также намагниченность J при значениях силы тока в обмотке тороида I1 = 0,5 А и I2 = 5 А. Получить решение задачи

44. Чугунное кольцо имеет воздушный зазор длиной l0 = 5 мм. Длина средней линии кольца l = 1м. Сколько витков N содержит обмотка на кольце, если при силе тока I = 4 А индукция B магнитного поля в воздушном зазоре равна 0,5 Тл? Рассеяние магнитного потока в воздушном зазоре пренебречь. Явление гистерезиса не учитывать. Получить решение задачи

45. Принимая, что электрон в невозбужденном атоме водорода движется по круговой орбите радиусом r = 52,8 пм, определите: 1) магнитный момент pm эквивалентного кругового тока; 2) орбитальный механический момент Le электрона; 3) исходя из полученных числовых значений, гиромагнитное отношение орбитальных моментов, доказав, что оно совпадает со значением, определяемым универсальными постоянными. Получить решение задачи

46. В однородное магнитное поле вносится длинный вольфрамовый стержень (магнитная проницаемость вольфрама μ = 1,0176). Определите, какая доля суммарного магнитного поля в этом стержне определяется молекулярными токами. Получить решение задачи

47. Напряженность однородного магнитного поля в платине равна 5 А/м. Определите магнитную индукцию поля, создаваемого молекулярными токами, если магнитная восприимчивость платины равна 3,6∙10-4. Получить решение задачи

48. По круговому контуру радиусом r = 40 см, погруженному в жидкий кислород, течет ток I = 1 А. Определите намагниченность в центре этого контура. Магнитная восприимчивость жидкого кислорода χ = 3,4∙10-3. Получить решение задачи

49. По обмотке соленоида индуктивностью L = 3 мГн, находящегося в диамагнитной среде, течет ток I = 0,4 А. Соленоид имеет длину l = 45 см, площадь поперечного сечения S = 10 см2 и число витков N = 1000. Определите внутри соленоида: 1) магнитную индукцию; 2) намагниченность. Получить решение задачи

50. Соленоид, находящийся в диамагнитной среде, имеет длину l = 30 см. Площадь поперечного сечения S = 15 см2 и число витков N = 500. Индуктивность соленоида L = 1,5 мГн, а сила тока, протекающего по нему, I = 1 A. Определите: 1) магнитную индукцию внутри соленоида. 2) намагниченность внутри соленоида. Получить решение задачи

51. По обмотке соленоида, в который вставлен железный сердечник (график зависимости индукции магнитного поля от напряженности представлен), течет ток I =4А. Соленоид имеет длину l = 1м, площадь поперечного сечения S = 20 см2 и число витков N = 400. Определите энергию магнитного поля соленоида. Получить решение задачи

52. На железном сердечнике в виде тора со средним диаметром d = 70 мм намотана обмотка с общим числом витков N = 600. В сердечнике сделана узкая поперечная прорезь шириной b = 1,5 мм. Магнитная проницаемость железа для данных условий μ = 500. Определите при силе тока через обмотку I = 4А: 1) напряженность Н магнитного поля в железе; 2) напряженность Н0 магнитного поля в прорези. Получить решение задачи

53. Расстояние от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана соответственно равно а = 30 см и b = 1,5 м. Бипризма стеклянная (n = 1,5) с преломляющим углом υ = 20'. Определите длину волны света, если ширина интерференционных полос Δx = 0,65 мм. Получить решение задачи

54. Расстояния от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана равны соответственно a = 25 см и b = 100 см. Бипризма стеклянная с преломляющим углом θ = 20'. Найти длину волны света, если ширина интерференционной полосы на экране Δx = 0,55 мм. Получить решение задачи

55. На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Его направление на четвёртую тёмную дифракционную полосу составляет 2º12´. Определите, сколько длин волн укладываются на ширину щели. Получить решение задачи

56. На щель шириной a = 0,1 мм падает нормально монохроматический свет длиной волны λ = 0,5 мкм. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном параллельно щели. Определите расстояние l от щели до экрана, если ширина центрального дифракционного максимума b = 1 см. Получить решение задачи

57. На дифракционную решётку нормально падает монохроматический свет длиной волны λ =600 нм. Определить наибольший порядок спектра, полученного с помощью этой решётки, если её постоянная d = 2 мкм. Получить решение задачи

58. На дифракционную решётку длиной l=15 мм, содержащую N= 3000 штрихов, падает нормально монохроматический свет длиной волны λ = 550 нм. Определите 1) Число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решётки. 2). Угол, соответствующий последнему максимуму. Получить решение задачи

59. Определите число штрихов на 1 мм дифракционной решётки, если углу φ =30º соответствует максимум 4-го порядка для монохроматического света с длиной волны λ = 0,5 мкм. Получить решение задачи

60. Монохроматический свет нормально падает на дифракционную решётку. Определите угол дифракции, соответствующий максимумы 4-го порядка, если максимум третьего порядка отклонён на φ =18º Получить решение задачи

61. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. Определите угол дифракции для линии 0,55 мкм в четвертом порядке, если этот угол для линии 0,6 мкм в третьем порядке составляет 30°. Получить решение задачи

62. Определите степень поляризации частично поляризованного света, если амплитуда светового вектора, соответствующая максимальной интенсивности света, в 3 раза больше амплитуды, соответствующей его минимальной интенсивности. Получить решение задачи

63. В частично-поляризованном свете амплитуда светового вектора, соответствующая максимальной интенсивности света, в n=2 раза больше амплитуды, соответствующей минимальной интенсивности. Определить степень поляризации P света. Получить решение задачи

64. Определите степень поляризации P света, который представляет собой смесь естественного света с плоскополяризованным, если интенсивность поляризованного света равна интенсивности естественного. Получить решение задачи

65. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора составляет 30°.Определите изменение интенсивности прошедшего через них света, если угол между главными плоскостями равен 45°. Получить решение задачи

66. Определите, во сколько раз ослабится интенсивность света, прошедшего через два николя, расположенные так, что угол между их главными плоскостями α = 60°, а в каждом из николей теряется 5% интенсивности падающего на него света. Получить решение задачи

67. Естественный свет интенсивностью I0 проходит через поляризатор и анализатор, угол между главными плоскостями которых составляет α. После прохождения света через эту систему он падает на зеркало и, отразившись, проходит вновь через неё. Пренебрегая поглощением света, определите интенсивность I света после его обратного прохождения. Получить решение задачи

68. Пучок естественного света падает на стеклянную призму с углом α = 30°. Определите показатель преломления стекла, если отражённый луч является плоскополяризованным. Получить решение задачи

69. Определите, под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы лучи, отражённые от поверхности озера (n = 1,33) были максимально поляризованы. Получить решение задачи

70. Предельный угол полного отражения для пучка света на границе кристалла каменной соли с воздухом равен 40,5°. Определите угол Брюстера при падении света из воздуха на поверхность этого кристалла. Получить решение задачи

71. Плоскополяризованный свет, длина волны которого в вакууме λ = 589 нм, падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно его оптической оси. Принимая показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно n0 = 1,66 и ne = 1,49, определите длины волн этих лучей в кристалле. Получить решение задачи

72. Дайте определение кристаллической пластинки «в целую волну» и определите её наименьшую толщину для λ = 530нм, если разность показателей преломления необыкновенного и обыкновенного лучей для данной длины волны ne – n0=0,01 Получить решение задачи

73. Исследования спектра излучения Солнца показывают, что максимум спектральной плотности излучательности соответствует длине волны λ = 500 нм. Принимая Солнце за абсолютно черное тело, определить: 1) излучательность Re Солнца; 2) поток энергии Ф, излучаемый Солнцем; 3) m массу электромагнитных волн (всех длин), излучаемых Солнцем за 1 с. Получить решение задачи

74. Электрон, начальной скоростью которого можно пренебречь прошел ускоряющую разность потенциалов U=30кВ. Найти длину волны де Бройля. Получить решение задачи

75. Частица находится в одномерной прямоугольной "потенциальной яме" шириной l с бесконечно высокими "стенками". Запишите уравнение Шредингера в пределах "ямы" 0 ≤ Х ≤ l и решите его. Получить решение задачи

76. Материальная точка совершает гармонические колебания с амплитудой A = 4 см и периодом T = 2 с. Напишите уравнение движения точки, если ее движение начинается из положения x0 = 2 см. Получить решение задачи

77. Гармонические колебания величины s описываются уравнением s = 0,02cos(6πt + π/3), м. Определите: 1) амплитуду колебаний; 2) циклическую частоту; 3) частоту колебаний; 4) период колебаний. Получить решение задачи

78. Запишите уравнение гармонического колебательного движения точки, совершающей колебания с амплитудой A = 8 см, если за t = 1 мин совершается n = 120 колебаний и начальная фаза колебаний равна 45°. Получить решение задачи

79. Материальная точка, совершающая гармонические колебания с частотой ν = 1 Гц, в момент времени t = 0 проходит положение, определяемое координатой х0 = 5 см, со скоростью υ0 = –15 см /с. Определите амплитуду колебаний. Получить решение задачи

80. Поле создано бесконечной плоскостью с поверхностной плотностью заряда σ = 4 нКл/см2. К плоскости подвешен на нити шарик массой m = 1 г и зарядом Q = 1 нКл. Определить угол, образованный нитью с плоскостью. Получить решение задачи

81. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами Q1 = 2 нКл и Q2 = –3 нКл. Расстояние между зарядами d = 20 см. Определить напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии r1 = 15 см от первого заряда и r2 = 10 см от второго заряда. Какая сила будет действовать на заряд, если его поместить в эту точку в двух случаях: а) заряд равен 5 нКл; б) заряд равен –5 нКл. Получить решение задачи

82. Имеются две металлические концентрические сферы, радиусы которых R1 = 5 см и R2 = 10 см и заряды Q1 = 2∙10-8 Кл и Q2 = –10-8 Кл. Определить напряженность поля, созданного этими сферами, в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r1 = 3 см, r2 = 8 см и r3 = 14 см. Построить график зависимости напряженности поля от расстояния до центра сфер. Получить решение задачи

83. Два положительных заряда Q1 = 5 нКл и Q2 = 3 нКл находятся на расстоянии d = 20 см друг от друга. Где надо поместить отрицательный заряд Q3, чтобы он оказался в равновесии? Получить решение задачи

84. Шарик массой m = 1 г с зарядом Q = 5∙10-8 Кл переместился из точки А, потенциал которой φA = 600 В, в точку В, потенциал которой равен нулю. Чему была равна его скорость в точке А, если в точке В она стала равна 0,4 м/с? Получить решение задачи

85. Пылинка массой 10-8 г висит между пластинами плоского воздушного конденсатора, к которому приложено напряжение U = 5 кВ. Расстояние между пластинами d = 5 см. Каков заряд пылинки? Получить решение задачи

86. Положительно заряженная частица влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Расстояние между пластинами d = 4 см, к пластинам приложена разность потенциалов U = 300 В. На каком расстоянии от начала конденсатора заряженная частица попадет на пластину, если она была предварительно ускорена разностью потенциалов U1 = 150 В? Действием силы тяжести пренебречь. Получить решение задачи

87. Металлический шар радиусом R = 5 см заряжен до потенциала φш = 150 В. Найти напряженность поля в точке А, удаленной от поверхности шара на расстояние d = 10 см. Получить решение задачи

88. Пространство между двумя пластинами, площадью S каждая, плоского конденсатора заполнено двумя параллельными слоями диэлектрика. Диэлектрическая проницаемость этих слоев и их толщина заданы (ε1; ε2; d1; d2). Найти емкость конденсатора. Получить решение задачи

89. Плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого d1 = 5 см, заряжен до напряжения U1 = 200 В и отключен от источника напряжения. Каким будет напряжение на конденсаторе, если его пластины раздвинуть на расстояние d2 = 10 см? Получить решение задачи

90. Три конденсатора (С1 = 1 мкФ, С2 = 2 мкФ, С3 = 3 мкФ) соединены, как показано на рис. а). Определить емкость системы конденсаторов. Получить решение задачи

91. Две одноименно заряженные частицы с зарядами Q1 и Q2 и массами m1 и m2 движутся с очень большого расстояния навстречу друг другу по соединяющей их линии со скоростями υ1 и υ2 соответственно. Определить наименьшее расстояние rmin, на которое могут сблизиться частицы. Получить решение задачи

92. Между пластинами плоского конденсатора находится диэлектрик – фарфор (ε = 6,5). Емкость плоского конденсатора С = 111 пФ. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 600 В и отключили от источника напряжения. Какую работу необходимо совершить, чтобы вынуть диэлектрическую пластину из конденсатора? Получить решение задачи

93. Между пластинами плоского конденсатора находится диэлектрик – фарфор (ε = 6,5). Емкость плоского конденсатора С = 111 пФ. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 600 В источник питания не отключается в процессе вынимания пластины. Найти изменение энергии конденсатора. Какая работа совершается при удалении пластины в этом случае? Получить решение задачи

94. Пластины плоского конденсатора раздвигаются так, что электроемкость изменяется от С1 до С2 (С1 > С2). Какую работу следует совершить при этом, если величина заряда на обкладках конденсатора Q? При решении следует учесть, что напряженность поля между пластинами равна сумме напряженностей полей от каждой из пластин в отдельности. Получить решение задачи

95. Два шара, электроемкости которых С1 = 2пФ и С2 = 3пФ, заряженные соответственно зарядами Q1 = 2∙10-7 Кл и Q2 = 10-7 Кл, соединили. Определите заряды на шарах после их соединения. Получить решение задачи

96. Найти количество теплоты ΔWэ, выделившееся при соединении одноименно заряженных обкладок конденсаторов с емкостями С1 = 2 мкФ и С2 = 0,5 мкФ. Напряжения на конденсаторах до соединения были соответственно U1 = 100 B и U2 = 50 B. Получить решение задачи

97. Определить заряд Q, прошедший по проводу с сопротивлением R = 3 Ом за 30 с, если падение напряжения в проводе составляет U = 2 В. Получить решение задачи

98. Элемент с ЭДС ε = 2,1 В и внутренним сопротивлением r = 0,2 Ом соединен отрезком железной проволоки. Определить силу тока в цепи и сопротивление проволоки, если напряжение на зажимах элемента U = 2 В. Какой длины надо взять для изготовления сопротивления проволоку, если площадь ее сечения S = 0,75 мм2? Получить решение задачи

99. Цепь, имеющая сопротивление R = 100 Ом, питается от источника постоянного напряжения. Амперметр, обладающий сопротивлением RА = 1 Ом, включенный в цепь, показал силу тока I = 5 А. Какова была сила тока в цепи до включения амперметра? Получить решение задачи

100. Три сопротивления (R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом и R3 = 3 Ом) соединены так, как показано на рисунке. Определить сопротивление цепочки. Получить решение задачи


Готовые решения задач по физике (100 решений часть 37)

1. Сопротивление нити лампы при температуре t1 = 20°С составляет R1 = 20 Ом, а при накале до t2 = 2900°С. R2 = 260 Ом. Найти температурный коэффициент сопротивления. Получить решение задачи

2. Определить электрическое сопротивление проволочной сетки в виде каркасного куба, включенного в цепь двумя противоположными вершинами. Сопротивление каждого звена R. Получить решение задачи

3. Определить сопротивление между точками А и В цепи, изображенной на рисунке. Величины соответствующих сопротивлений указаны на схеме (Предполагается, что число элементов схемы бесконечно большое). Получить решение задачи

4. Элемент с внутренним сопротивлением r = 4 Ом и ЭДС ε = 12 В замкнут проводником с сопротивлением R = 8 Ом. Какое количество теплоты будет выделяться во внешней части цепи за t = 1 с? Получить решение задачи

5. Три проводника с одинаковыми сопротивлениями подключаются к источнику постоянного напряжения сначала параллельно, затем последовательно. В каком случае потребляется большая мощность и во сколько раз? Получить решение задачи

6. Электромотор приводится в движение от сети напряжением U = 120 В. Сила тока, проходящего через обмотку якоря мотора при его работе, I = 10 А. Активное сопротивление мотора r = 3 Ом. Определить мощность, потребляемую мотором (Р3 – затраченная мощность) и его коэффициент полезного действия η. Получить решение задачи

7. Напряжение на шинах электростанции равно U1 = 10 кВ, расстояние до потребителя l = 500 км. Станция должна передать потребителю мощность Р = 100 кВт. Потери напряжения в проводах не должны превышать k = 4%. Вычислите массу медных проводов на участке электростанция – потребитель. Плотность и удельное сопротивление меди равны соответственно d = 8,9∙103 кг/м3 и ρ = 1,7∙10-8 Ом∙м. Какой должна быть масса проводов, если напряжение увеличить в 50 раз? Получить решение задачи

8. Миллиамперметр предназначен для измерения силы тока не более IА=10 мА. Что нужно сделать для того, чтобы миллиамперметр можно было применять для измерения силы тока до I=1А, если его внутреннее сопротивление RА=9,9 Ом? Получить решение задачи

9. Вольтметр с внутренним сопротивлением RB = 2,5 кОм, включенный в сеть, показал напряжение UB1 = 125 В. Определить дополнительное сопротивление, при подключении которого вольтметр показывает UB2=100 В. Получить решение задачи

10. Аккумулятор с КПД η0 = 50% (случай максимальной потребляемой мощности при R = r,). Определить КПД двух аналогичных аккумуляторов при их последовательном и параллельном соединениях. Получить решение задачи

11. Определить массу кислорода, выделившегося при прохождении заряда Q = 16 Кл через водный раствор серной кислоты. Масса одного атома кислорода m1 = 2,6∙10-26 кг. Получить решение задачи

12. При электролизе раствора серной кислоты за t = 1 ч выделилось m = 0,3 г водорода. Определить мощность, расходуемую на нагревание электролита, если его сопротивление R = 0,4 Ом. Получить решение задачи

13. Найти затрату электроэнергии на получение электролитическим способом 1 кг алюминия, если электролиз ведется при напряжении U = 10 В, а КПД установки η = 80%.Получить решение задачи

14. По двум одинаковым круговым виткам радиусом R = 5 см, плоскости которых взаимно перпендикулярны, а центры совпадают, текут одинаковые токи I = 2 А. Найти индукцию магнитного поля в центре витков. Получить решение задачи

15. Проводник длиной l = 20 см и массой m = 10 г подвешен на тонких невесомых проволочках. При прохождении по проводнику тока силой I = 2 А он отклонился в однородном вертикальном магнитном поле так, что проволочки образовали угол α = 45° с вертикалью. Какова индукция магнитного поля? Получить решение задачи

16. Соленоид длиной l = 20 см и диаметром D = 5 см создает на своей оси магнитное поле с индукцией В = 1,26 мТл. Найти разность потенциалов, приложенную к концам обмотки соленоида. Для обмотки применяют медную проволоку диаметром d = 0,5 мм. Получить решение задачи

17. Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 400 В, влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найти радиус окружности, описываемой протоном. Получить решение задачи

18. Электрон, пройдя разность потенциалов 100 В, движется в вакууме параллельно длинному прямому проводнику на расстоянии r = 10 см от него. Определить силу, действующую на электрон, если по проводнику течет ток 1 А. Получить решение задачи

19. Прямой провод длиной l = 10 см, по которому течет ток I = 0,5 А, помещен в однородное магнитное поле под углом α = 30° к магнитным силовым линиям. Найти индукцию магнитного поля, если оно действует на провод с силой FA = 2,6 мН. Получить решение задачи

20. Пучок протонов попадает в область пространства, где создано однородное магнитное поле с индукцией В = 0,1 Тл. Направление поля перпендикулярно падающему пучку. В этом поле протоны движутся по дуге окружности радиусом r = 0,2 м и падают на заземленную мишень. Ток в пучке I = 0,1 мА. Найти тепловую мощность Р, выделяемую в мишени. Удельный заряд протона (отношение заряда к массе протона) e/m=108 Кл/кг. Получить решение задачи

21. Два параллельных проводника, по которым текут токи одинаковой величины и одинакового направления, находятся на расстоянии d = 8,7 см друг от друга и притягиваются с силой F = 2,5∙10-2 Н. Найти силу тока в проводниках, если длина каждого из них l = 3,2 м. Получить решение задачи

22. На проволочный виток радиусом r = 10 см, помещенный между полюсами магнита, действует максимальный механический момент Мmax = 6,5 мкН∙м. Сила тока I в витке равна 2А. Определить магнитную индукцию В поля между полюсами магнита. Действием магнитного поля Земли пренебречь. Получить решение задачи

23. Электрон, имея скорость υ = 2 Мм/с, влетел в однородное магнитное поле с индукцией В = 30 мТл под углом α = 30° к направлению линий индукции. Определить радиус R и шаг h винтовой линии, по которой будет двигаться электрон. Масса электрона me = 9,1∙10-31 кг, электрический заряд электрона e = 1,6∙10-19 Кл. Получить решение задачи

24. Катушка длиной l = 40 см и диаметром d = 4 см содержит N = 2000 витков проволоки сопротивлением R = 15 Ом. Определить индукцию B магнитного поля внутри катушки и поток вектора магнитной индукции Ф через площадь ее поперечного сечения, если к катушке подведено напряжение U = 6 В. Получить решение задачи

25. Горизонтальный металлический стержень длиной l = 0,5 м равномерно вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов, делая два оборота в секунду. Определить разность потенциалов U между концами стержня, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли В = 5∙10-5 Тл. Получить решение задачи

26. Самолет летит горизонтально со скоростью υ = 900 км/час. Определить разность потенциалов между концами его крыльев (l = 60 м), если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли составляет В = 24 мкТл. Можно ли использовать эту разность потенциалов? Получить решение задачи

27. В катушке без сердечника за Δt = 0,01 с ток возрос от I1 = 1 А до I2 = 2 А, при этом в катушке возникла ЭДС εi = 20 В. Определить индуктивность катушки. Получить решение задачи

28. По соленоиду течет ток I1 = 2 А. Магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида, Ф1 = 4 мкВб. Определить индуктивность L соленоида, если он имеет N = 800 витков. Получить решение задачи

29. Катушку с ничтожно малым сопротивлением проводов и индуктивностью L = 3 Гн присоединили к источнику тока с ЭДС ε = 1,5 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением. Через какой промежуток времени сила тока в катушке достигнет величины ΔI = 50 А? Нарастание тока считать равномерным. Получить решение задачи

30. Круговой виток диаметром 5 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией 10-2 Тл так, что ось витка направлена вдоль силовых линий поля. Определить среднее значение ЭДС индукции, возникающей в витке, если виток поворачивают на 180° за 0,1 с. Получить решение задачи

31. Плоская проволочная квадратная рамка со стороной а находится в магнитном поле с индукцией В, перпендикулярной ее плоскости. Затем ее: 1) изгибают в прямоугольник с соотношением сторон 1:2; 2) вытягивают в одну линию; 3) изгибают в два квадрата с соотношением площадей 1:4. Определить заряды, протекающие по рамке при каждом изменении ее формы. Сопротивление рамка R. Получить решение задачи

32. Проволочный виток радиусом r = 1 см, имеющий сопротивление R = 1 мОм, пронизывается однородным магнитным полем, линии индукции которого перпендикулярны плоскости витка. Индукция магнитного поля плавно изменяется со скоростью ΔB/Δt=0,01Тл/с. Какое количество теплоты Q выделится в витке за время t1 = 1 мин? Получить решение задачи

33. Через блок, укрепленный на горизонтальной оси, проходящей через его центр, перекинута нить, к концам которой прикреплены грузы m1 = 0,3 кг и m2 = 0,2 кг. Масса блока m = 0,3 кг. Блок считать однородным диском. Найти ускорение грузов. Получить решение задачи

34. По рельсам свободно движется платформа с установленным на ней орудием. Скорость платформы υ0 = 10 м/с. Из орудия производят выстрел вдоль рельс, в направлении движения. Скорость снаряда относительно платформы u1 = 400 м/с. Каково должно быть соотношение между массой M платформы вместе с орудием и массой снаряда m, чтобы скорость платформы уменьшилась в 10 раз? Получить решение задачи

35. Два шара массами m1 = 2,5 кг и m2 = 1,5 кг движутся друг другу навстречу со скоростями υ1 = 6 м/с и υ2 = 2 м/с. Найти: 1) скорости шаров после удара, 2) кинетические энергии шаров до и после удара, 3) энергию, затраченную на деформацию шаров при ударе. Удар считать прямым и неупругим. Получить решение задачи

36. Человек стоит в центре скамьи Жуковского (рис.) и вместе с ней вращается по инерции с частотой ν1 = 0,5 об/с. Момент инерции человека и скамейки относительно оси вращения J0 = 6 кг∙м2. В вытянутых в сторону руках человек держит две гири массой m = 2 кг каждая. Расстояние между гирями L1 = 1,6 м. Сколько оборотов в секунду будет делать скамейка с человеком, если он опустит руки и расстояние между гирями станет равным L2 = 0,4 м? Получить решение задачи

37. Мальчик катит обруч по горизонтальной дороге со скоростью υ = 2 м/с. На какое расстояние может вкатиться обруч на горку за счет его кинетической энергии? Уклон горки 10 м на каждые 100 м пути. Получить решение задачи

38. В сосуде находится водород массой m = 10 г. При изотермическом расширении объем водорода увеличивается в два раза. Считая водород идеальным газом, найти приращение его энтропии. Получить решение задачи

39. Ромб составлен из двух равносторонних треугольников со сторонами а = 0,25 м. В вершинах при острых углах ромба помещены заряды q1= q2 = 2,5∙10−9Кл. В вершине при одном из тупых углов ромба помещен заряд q3 = −5∙10−9 Кл. Определить напряженность электрического поля в четвертой вершине ромба. Какая сила будет действовать на заряд q4 = −2∙10−9Кл, помещенный в эту вершину. Получить решение задачи

40. Электрическое поле образованно положительно заряженной бесконечной нитью с линейной плотностью заряда τ = 2∙10−9 Кл/см. Какую скорость получит электрон, приблизившись к нити с расстояния r1 = 1 см до расстояния r2 = 0,5 см от нити. Получить решение задачи

41. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 4 см. Электрон начинает двигаться от отрицательной пластины в тот момент, когда от положительной пластины начинает двигаться протон. На каком расстоянии от положительной пластины они встретятся? Получить решение задачи

42. Протон и α - частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в плоский конденсатор параллельно его пластинам. Во сколько раз отклонение протона полем конденсатора будет больше отклонения α - частицы. Получить решение задачи

43. Конденсаторы с емкостями C1 = C2 =C4 =2 мкФ, С3 =3 мкФ соединены так, как показано на рисунке (рис. а). Напряжение на обкладках 4-го конденсатора U4 = 50 В. Найти заряды и разности потенциалов на обкладках каждого конденсатора, а также общий заряд и разность потенциалов батареи. Получить решение задачи

44. Плоский конденсатор, площадь каждой пластины которого S = 400 см2, заполнен двумя слоями диэлектрика. Граница между ними параллельна обкладкам. Первый слой – парафин (ε1 = 2) толщины d1 = 0,2 см, второй слой стекло (ε2 = 7) толщины d2 = 0,3 см. Конденсатор заряжен до разности потенциалов U = 600 B. Найти ёмкость конденсатора, напряженность электрического поля и падение потенциала в каждом слое, энергию конденсатора. Получить решение задачи

45. Коаксиальный электрический кабель состоит из центральной жилы и концентрической по отношению к ней цилиндрической оболочки, между которыми находится изоляция ε = 3,2. Найти ёмкость единицы длины такого кабеля, если радиус жилы 1,3 см, радиус оболочки 3,0 см. Получить решение задачи

46. Как изменится энергия заряженного плоского конденсатора (ε = 1) при уменьшении расстояния между его пластинами, если 1) конденсатор заряжен и отключен от источника напряжения; 2) конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения. Как зависит сила притяжения F между пластинами от расстояния между ними? Получить решение задачи

47. Объёмная плотность энергии электрического поля внутри заряженного плоского конденсатора с твердым диэлектриком (ε = 6,0) равна 2,5 Дж/м3. Найти давление, производимое пластинами площадью S = 20 см2 на диэлектрик, а также силу, которую необходимо приложить к пластинам для их отрыва от диэлектрика. Получить решение задачи

48. В данной схеме (рис.) батарея с ЭДС равной Е =100 В, R1 = R3 = 40 Ом, R2=80 Ом, R4=34 Ом. Найти силу тока, текущего через сопротивление R2 и падение напряжения на этом сопротивлении. Сопротивлением батареи пренебречь. Получить решение задачи

49. Два гальванических элемента E1 = 5 В, r1 = 0,3 Ом, E2 = 4 В, r2 = 0,2 Ом соединены параллельно и замкнуты на резистор R = 1,88 Ом. Определить силу тока через каждый элемент схемы. Получить решение задачи

50. От источника, разность потенциалов на клеммах которого U = 105 В, требуется передать мощность Р = 5∙103 кВт на расстояние L = 5 км. Допустимая «потеря» напряжения в проводах k = 1%. Рассчитать минимальное сечение S провода, пригодного для этой цели. Получить решение задачи

51. Сколько ватт потребляет нагреватель электрического чайника, если 1 л воды закипает через 3 мин? Каково сопротивление нагревателя, если напряжение в сети 220В. Начальная температура воды 5°С. Коэффициент полезного действия нагревателя 80%.Получить решение задачи

52. По двум прямолинейным проводам, находящимся на расстоянии 5 см друг от друга, текут токи по 10 А в каждом. Определить напряженность магнитного поля, создаваемого токами в точке, лежащей посередине между проводами, в случаях: а) провода параллельны, токи текут в одном направлении; б) провода параллельны, токи текут в противоположных направлениях; в) провода перпендикулярны, направление токов указано на рисунке. Получить решение задачи

53. Протон, обладающий скоростью υ = 3000 км/с, влетел в однородное магнитное поле с индукцией В = 2∙10-2 Тл, под углом 30° к направлению поля. Определить радиус и шаг винтовой линии, по которой будет двигаться протон. Получить решение задачи

54. В однородном горизонтальном магнитном поле находится в равновесии прямолинейный медный проводник с током 20 А, расположенный перпендикулярно полю. Какова должна быть при этом напряжённость поля, если поперечное сечение проводника 2 мм2? Получить решение задачи

55. По витку радиусом 10 см течёт ток 50 А. Виток помещён в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл. Определить момент сил, действующих на виток, если плоскость витка составляет угол 30° с линиями индукции. Получить решение задачи

56. На соленоид длиной 20 см и площадью поперечного сечения 30 см2 надет проволочный виток. Соленоид имеет 320 витков, и по нему идёт ток 3 А. Какая средняя ЭДС индуцируется в надетом на соленоид витке, когда ток в соленоиде выключается в течение 0,001 с? Какое количество электричества протечёт через виток, если сопротивление проволочного витка R = 0,001 Ом? Получить решение задачи

57. В однородном магнитном поле (В = 0,1 Тл) равномерно с частотой n = 10 об/с вращается катушка, содержащая N = 1000 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь катушки S = 150 см2. Ось вращения перпендикулярна оси вращения катушки и направлению магнитного поля. Найти максимальную ЭДС индукции во вращающейся катушке. Получить решение задачи

58. Скорость горизонтально летящего самолёта υ = 900 км/ч. Найти ЭДС индукции εi, возникающую на концах крыльев самолёта, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 0,5∙10-4 Тл, размах крыльев самолёта L = 12,5м. Получить решение задачи

59. Точка совершает гармонические колебания с периодом T = 6 с и начальной фазой, равной нулю. Определите, за какое время, считая от начала движения, точка сместится от положения равновесия на половину амплитуды. Получить решение задачи

60. Точка совершает гармоническое колебание с периодом 24 с и начальной фазой равной нулю. Через какое время считая от начала колебания, величина смещения точки от положения равновесия будет равна половине амплитуды? Получить решение задачи

61. Точка совершает гармонические колебания по закону x = 3cos (πt/2 + π/8), м. Определите: 1) период T колебаний: 2) максимальную скорость υmax точки; 3) максимальное ускорение amax точки. Получить решение задачи

62. Точка совершает гармонические колебания с амплитудой A = 10 см и периодом T = 5 с. Определите для точки: 1) максимальную скорость; 2) максимальное ускорение. Получить решение задачи

63. Амплитуда гармонического колебания А = 5 см, период Т = 4 с. Найти максимальную скорость колеблющейся точки и ее максимальное ускорение. Получить решение задачи

64. Скорость материальной точки, совершающей гармонические колебания, задается уравнением υ(t) = −6sin2πt, м/с. Запишите зависимость смещения этой точки от времени. Получить решение задачи

65. Материальная точка совершает колебания согласно уравнению x = Asinωt. В какой-то момент времени смещение точки x1 = 15 см. При возрастании фазы колебания в два раза смещение x2 оказалось равным 24 см. Определите амплитуду A колебания. Получить решение задачи

66. Точка совершает колебания по закону x=Asinωt. В некоторый момент времени смещение x1 точки оказалось равным 5 см. Когда фаза колебаний увеличилась вдвое, смещение x2 стало равным 8 см. Найти амплитуду A колебаний. Получить решение задачи

67. Определите максимальные значения скорости и ускорения точки, совершающей гармонические колебания с амплитудой A = 3 см и периодом T = 4 с. Получить решение задачи

68. Материальная точка массой m = 50 г совершает гармонические колебания согласно уравнению x = 0,1cos3πt/2, м. Определите: 1) возвращающую силу F для момента времени t = 0,5 с; 2) полную энергию Е точки. Получить решение задачи

69. Полная энергия E гармонически колеблющейся точки равна 10 мкДж, а максимальная сила Fmax, действующая на точку, равна −0,5 мН. Напишите уравнение движения этой точки, если период T колебаний равен 4 с, а начальная фаза φ = π/6. Получить решение задачи

70. Полная энергия тела, совершающего гармоническое колебательное движение, W = 30 мкДж; максимальная сила, действующая на тело, Fmax = 1,5 мН. Написать уравнение движения этого тела, если период колебаний Т = 2 с и начальная фаза φ = π/3 Получить решение задачи

71. Определите отношение кинетической энергии T точки, совершающей гармонические колебания, к ее потенциальной энергии П, если известна фаза колебания. Получить решение задачи

72. Определите полную энергию материальной точки массой m, колеблющейся по закону x=Acos(ω0t + φ). Получить решение задачи

73. Найти отношение кинетической Wк энергии точки, совершающей гармоническое колебание, к ее потенциальной энергии Wп для моментов времени: a) t = T/12; б) t = T/8 в) t = T/6. Начальная фаза колебаний φ = 0. Получить решение задачи

74. Найти отношение кинетической энергии Wк точки, совершающей гармоническое колебание, к ее потенциальной энергии Wп для моментов, когда смещение точки от положения равновесия составляет: а) х = A/4; б) х = A/2 ; в) х = А , где А — амплитуда колебаний. Получить решение задачи

75. Груз, подвешенный к спиральной пружине, колеблется по вертикали с амплитудой A = 8 см. Определите жесткость k пружины, если известно, что максимальная кинетическая энергия Tmax груза составляет 0,8 Дж. Получить решение задачи

76. Гиря, подвешенная к пружине, колеблется по вертикали с амплитудой A=4 см. Определить полную энергию Е колебаний гири, если жесткость k пружины равна 1 кН/м. Получить решение задачи

77. Груз, подвешенный к спиральной пружине, колеблется по вертикали с амплитудой A = 6 см. Определите полную энергию E колебаний груза, если жесткость k пружины составляет 500 Н/м. Получить решение задачи

78. При подвешивании грузов массами m1 = 600 г и m2 = 400 г к свободным пружинам последние удлинились одинаково (l = 10 см). Пренебрегая массой пружин, определите: 1) периоды колебаний грузов; 2) какой из грузов при одинаковых амплитудах обладает большей энергией и во сколько раз. Получить решение задачи

79. К пружине подвешен груз. Максимальная кинетическая энергия колебаний груза WКmax = 1 Дж. Амплитуда колебаний A = 5 см. Найти жесткость k пружины. Получить решение задачи

80. Тонкий обруч радиусом R = 50 см подвешен на вбитый в стену гвоздь и колеблется в плоскости, параллельной стене. Определите период T колебаний обруча. Получить решение задачи

81. Тонкий обруч радиусом R, подвешенный на горизонтальную ось, колеблется в вертикальной плоскости. Найти период T колебаний обруча, если его радиус 45см. Получить решение задачи

82. Два математических маятника, длины которых отличаются на Δl = 16 см, совершают за одно и то же время один n1 = 10 колебаний, другой – n2 = 6 колебаний. Определите длины маятников l1 и l2. Получить решение задачи

83. Тонкий однородный стержень длиной l = 60 см может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, отстоящей на расстоянии x = 15 см от его середины. Определите период колебаний стержня, если он совершает малые колебания. Получить решение задачи

84. Однородный диск радиусом R = 20 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей на расстоянии l = 15 см от центра диска. Определите период T колебаний диска относительно этой оси. Получить решение задачи

85. Грузик массой m=250 г, подвешенный к пружине, колеблется по вертикали с периодом Т=1 с. Определить жесткость k пружины. Получить решение задачи

86. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 1 мГн и конденсатора емкостью C = 2 нФ. Пренебрегая сопротивлением контура, определите, на какую длину волны этот контур настроен. Получить решение задачи

87. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 888 пФ и катушки с индуктивностью L = 2 мГн. На какую длину волны λ настроен контур? Получить решение задачи

88. Колебательный контур содержит соленоид (длина l = 5 см, площадь поперечного сечения S1 = 1,5 см2, число витков N = 500) и плоский конденсатор (расстояние между пластинами d = 1,5 мм, площадь пластин S2 = 100 см2). Определите частоту ω0 собственных колебаний контура. Получить решение задачи

89. Колебательный контур состоит из соленоида с числом витков N=1000 (длина l = 10 см, площадь поперечного сечения S1=2 см2) и плоского конденсатора с площадью сечения пластин S2 = 100 см2. Расстояние d между пластинами конденсатора 2 мм (диэлектрик - воздух). Определить собственную частоту ω0 колебаний контура. Получить решение задачи

90. Катушка с индуктивностью L = 30 мкГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин S = 0,01 м2 и расстоянием между ними d = 0,1 мм. Найти диэлектрическую проницаемость ε среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур настроен на длину волны λ = 750 м. Получить решение задачи

91. Два математических маятника имеют одинаковую массу, длину, отличающиеся в n = 1,5 раза, и колеблются с одинаковой угловой амплитудой. Определите, какой маятник обладает большей энергией и во сколько раз. Получить решение задачи

92. Какую индуктивность L надо включить в колебательный контур, чтобы при емкости С = 2 мкФ получить частоту ν = 1000 Гц? Получить решение задачи

93. На какой диапазон длин волн можно настроить колебательный контур, если его индуктивность L = 2 мГн, а емкость может меняться от С1 = 69 пФ до С2 = 533 пФ? Получить решение задачи

94. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 0,1 Гн и конденсатора емкостью C = 39,5 мкФ. Заряд конденсатора Qm = 3 мкКл. Пренебрегая сопротивлением контура, запишите уравнение: 1) изменения силы тока в цепи в зависимости от времени; 2) изменения напряжения на конденсаторе в зависимости от времени. Получить решение задачи

95. Сила тока в колебательном контуре, содержащем катушку индуктивностью L = 0,1 Гн и конденсатор, со временем изменяется согласно уравнению I = −0,1sin200πt, А. Определите: 1) период колебаний; 2) емкость конденсатора; 3) максимальное напряжение на обкладках конденсатора; 4) максимальную энергию магнитного поля; 5) максимальную энергию электрического поля. Получить решение задачи

96. Уравнение изменения со временем тока в колебательном контуре имеет вид I=−0,02•sin(400πt) А. Индуктивность контура L = 1 Гн. Найти период Т колебаний, емкость С контура, максимальную энергию Wм магнитного поля и максимальную энергию Wэл электрического поля. Получить решение задачи

97. В кристалле NaCl при ΘD=320 К возбуждается фонон. Определите его максимальную энергию (в эВ). Определите длину волны фотона с этой энергией. Получить решение задачи

98. Конденсатор емкостью С зарядили до напряжения Um и замкнули на катушку индуктивностью L. Пренебрегая сопротивлением контура, определите амплитудное значение силы тока в данном колебательном контуре. Получить решение задачи

99. Колебательный контур содержит катушку с общим числом витков N = 100 индуктивностью L = 10 мкГн и конденсатор емкостью C = 1 нФ. Максимальное напряжение Um на обкладках конденсатора составляет 100 В. Определите максимальный магнитный поток, пронизывающий катушку. Получить решение задачи

100. Определите разность фаз двух одинаково направленных гармонических колебаний одинаковой частоты и амплитуды, если амплитуда их результирующего колебания равна амплитудам складываемых колебаний. Получить решение задачи


Готовые решения задач по физике (100 решений часть 38)

1. Разность фаз двух одинаково направленных гармонических колебаний одинакового периода T = 4 с и одинаковой амплитуды A = 5 см составляет π/4. Напишите уравнение движения, получающегося в результате сложения этих колебаний, если начальная фаза одного из них равна нулю. Получить решение задачи

2. Написать уравнение движения, получающегося в результате сложения двух одинаково направленных гармонических колебательных движений с одинаковым периодом T = 8 с и одинаковой амплитудой А = 0,02 м. Разность фаз между этими колебаниями φ2 – φ1 = π/4. Начальная фаза одного из этих колебаний равна нулю. Получить решение задачи

3. Частоты колебаний двух одновременно звучащих камертонов строены на 560 и 560,5 Гц. Определите период биений. Получить решение задачи

4. Два камертона звучат одновременно. Частоты ν1 и ν2 их колебаний соответственно равны 440 и 440,5 Гц. Определить период T биений. Получить решение задачи

5. В результате сложения двух колебаний, период одного из которых T1 = 0,02 с. получают биения с периодом Tб = 0,2 с. Определите период T2 второго складываемого колебания. Получить решение задачи

6. Складываются два гармонических колебания одного направления, имеющие одинаковые амплитуды и одинаковые начальные фазы, с периодами T1 = 2 с и T2 = 2,05 с. Определите: 1) период результирующего колебания; 2) период биения. Получить решение задачи

7. Точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и описываемых уравнениями x = Asinωt и y = Вcosωt, где A, B и ω — положительные постоянные. Определите уравнение траектории точки, вычертите ее с нанесением масштаба, указав направление ее движения по этой траектории. Получить решение задачи

8. Точка участвует в двух гармонических колебаниях, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и описываемых уравнениями х = cos2πt и y = cosπt. Определите уравнение траектории точки и вычертите ее с нанесением масштаба. Получить решение задачи

9. Амплитуда затухающих колебаний маятника за t = 2 мин уменьшилась в 2 раза. Определите коэффициент затухания δ. Получить решение задачи

10. За время t=8 мин амплитуда затухающих колебаний маятника уменьшилась в три раза. Определить коэффициент затухания δ. Получить решение задачи

11. Амплитуда затухающих колебаний маятника за время t1=5 мин уменьшилась в два раза. За какое время t2, считая от начального момента, амплитуда уменьшится в восемь раз? Получить решение задачи

12. Тело массой m = 0,6 кг, подвешенное к спиральной пружине жесткостью k = 30 Н/м, совершает в некоторой среде упругие колебания. Логарифмический декремент колебаний Θ = 0,01. Определите: 1) время, за которое амплитуда колебаний уменьшится в 3 раза; 2) число полных колебаний, которые должна совершить гиря, чтобы произошло подобное уменьшение амплитуды. Получить решение задачи

13. Амплитуда колебаний маятника длиной l=1 м за время t=10 мин уменьшилась в два раза. Определить логарифмический декремент колебаний θ. Получить решение задачи

14. Логарифмический декремент колебаний θ маятника равен 0,003. Определить число N полных колебаний, которые должен сделать маятник, чтобы амплитуда уменьшилась в два раза. Получить решение задачи

15. Найти логарифмический декремент затухания математического маятника, если за время t = 1 мин амплитуда колебаний уменьшилась в 2 раза. Длина маятника l = 1 м. Получить решение задачи

16. Математический маятник длиной l = 24,7 см совершает затухающие колебания. Через какое время t энергия колебаний маятника уменьшится в 9,4 раза? Задачу решить при значении логарифмического декремента затухания: а) N = 0,01; б) N = 1. Получить решение задачи

17. Амплитуда затухающих колебаний математического маятника за время t = 1 мин уменьшилась вдвое. Во сколько раз уменьшится амплитуда за время t = 3 мин? Получить решение задачи

18. Колебательная система совершает затухающие колебания с частотой ν=1000 Гц. Определить частоту ν0 собственных колебаний, если резонансная частота νрез=998 Гц. Получить решение задачи

19. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью L = 25 мГн, конденсатор емкостью C = 10 мкФ и резистор сопротивлением R = 1 Ом. Конденсатор заряжен количеством электричества Qm = 1 мКл. Определите: 1) период колебаний контура; 2) логарифмический декремент затухания колебаний; 3) уравнение зависимости изменения напряжения на обкладках конденсатора от времени. Получить решение задачи

20. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности L= 25 мГн, емкости С= 10 мкФ и резистора сопротивлением R= 10 Ом. Конденсатор заряжен зарядом q0m= 5 мкКл. Найти: 1) период затухающих колебаний, 2) коэффициент затухания, 3) критическое сопротивление, 4) записать уравнение колебания напряжения на конденсаторе. Получить решение задачи

21. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью L = 6 мкГн, конденсатор емкостью C = 10 нФ и резистор сопротивлением R=10 Ом. Определите для случая максимума тока отношение энергии магнитного поля катушки к энергии электрического поля. Получить решение задачи

22. Определите добротность Q колебательного контура, состоящего из катушки индуктивностью L = 2 мГн, конденсатора емкостью C = 0,2 мкФ и резистора сопротивлением R = 1 Ом. Получить решение задачи

23. Определите добротность колебательного контура, состоящего из резистора сопротивлением 35 Ом, катушки индуктивностью 0,02Гн, и конденсатора емкостью 67 мкФ. Получить решение задачи

24. Частота ν затухающих колебаний в колебательном контуре с добротностью Q = 2500 равна 550 кГц. Определите время, за которое амплитуда силы тока в этом контуре уменьшится в 4 раза. Получить решение задачи

25. Частота затухающих колебаний в колебательном контуре с добротностью 2500 равна 250 кГц. Определить время, за которое амплитуда тока уменьшится в 4 раза. Получить решение задачи

26. В контуре, добротность которого Q = 50 и собственная частота колебаний ν0 = 5,5 кГц, возбуждаются затухающие колебания. Через сколько времени энергия, запасенная в контуре, уменьшится в η = 2,0 раза? Получить решение задачи

27. Колебательный контур состоит из конденсатора емкости C = 4,0 мкФ и катушки с индуктивностью L = 2,0 мГн и активным сопротивлением R = 10 Ом. Найти отношение энергии магнитного поля катушки к энергии электрического поля конденсатора в момент максимума тока. Получить решение задачи

28. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью С = 1,2 нФ и катушку с индуктивностью L=6,0 мкГн и активным сопротивлением R=0,50 Ом. Какую среднюю мощность нужно подводить к контуру, чтобы поддерживать в нем незатухающие гармонические колебания с амплитудой напряжения на конденсаторе UCm = 10 В? Получить решение задачи

29. Какую среднюю мощность должен потреблять колебательный контур с активным сопротивлением R=0,45 Ом, чтобы в нем поддерживались незатухающие гармонические колебания с амплитудой тока Im = 30 мА? Получить решение задачи

30. Найти добротность контура с емкостью С = 2,0 мкФ и индуктивностью L=5,0 мГн, если на поддержание в нем незатухающих колебаний с амплитудой напряжения на конденсаторе Um=1,0 В необходимо подводить мощность

=0,10 мВт. Затухание колебаний в контуре достаточно мало. Получить решение задачи

31. Найти время, за которое амплитуда колебаний тока в контуре с добротностью Q=5000 уменьшится в η = 2,0 раза, если частота колебаний ν=2,2 МГц. Получить решение задачи

32. Определите резонансную частоту колебательной системы, если собственная частота колебаний ν0 = 300 Гц, а логарифмический декремент Θ = 0,2. Получить решение задачи

33. Собственная частота ν0 колебаний некоторой системы составляет 500 Гц. Определите частоту ν затухающих колебаний этой системы, если резонансная частота νрез= 499 Гц. Получить решение задачи

34. Период затухающих колебаний системы составляет 0,2 с, а отношение амплитуд первого и шестого колебаний равно 13. Определите резонансную частоту данной колебательной системы. Получить решение задачи

35. Гиря массой m = 400 г, подвешенная на спиральной пружине жесткостью k = 40 Н/м, опущена в масло. Коэффициент сопротивления r для этой системы составляет 0,5 кг/с. На верхний конец пружины действует вынуждающая сила, изменяющаяся по закону F = cosωt, Н. Определите: 1) амплитуду вынужденных колебаний, если частота вынуждающей силы вдвое меньше собственной частоты колебаний; 2) частоту вынуждающей силы, при которой амплитуда вынужденных колебаний максимальна; 3) резонансную амплитуду. Получить решение задачи

36. В цепь колебательного контура, содержащего последовательно соединенные резистор сопротивлением R = 40 Ом, катушку индуктивностью L = 0,36 Гн и конденсатор емкостью C = 28 мкФ, подключено внешнее переменное напряжение с амплитудным значением Um = 180 В и частотой ω = 314 рад/с. Определите: 1) амплитудное значение силы тока Im в цепи; 2) сдвиг φ по фазе между током и внешним напряжением. Получить решение задачи

37. В цепь колебательного контура, содержащего катушку индуктивностью L = 0,2 Гн и активным сопротивлением R = 9,7 Ом, а также конденсатор емкостью C = 40 мкФ, подключено внешнее переменное напряжение с амплитудным значением Um = 180 В и частотой ω = 314 рад/с. Определите: 1) амплитудное значение силы тока Im в цепи; 2) разность фаз φ между током и внешним напряжением; 3) амплитудное значение напряжения ULm на катушке; 4) амплитудное значение UCm на конденсаторе. Получить решение задачи

38. Последовательно соединенные резистор с сопротивлением R = 110 Ом и конденсатор подключены к внешнему переменному напряжению с амплитудным значением Um = 110 В. Оказалось, что амплитудное значение установившегося тока в цепи Im = 0,5 А. Определите разность фаз между током и внешним напряжением. Получить решение задачи

39. В колебательный контур, содержащий последовательно соединенные конденсатор и катушку с активным сопротивлением, подключено внешнее переменное напряжение, частоту которого можно менять, не меняя его амплитуды. При частотах внешнего напряжения ω1 = 400 рад/с и ω2 = 600 рад/с амплитуды силы тока в цепи оказались одинаковыми. Определите резонансную частоту тока. Получить решение задачи

40. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью L = 0,1 мГн, резистор сопротивлением R = 3 Ом, а также конденсатор емкостью C = 10 нФ. Определите среднюю мощность, потребляемую контуром, необходимую для поддержания в нем незатухающих колебаний с амплитудным значением напряжения на конденсаторе Um = 2 В. Получить решение задачи

41. В цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц последовательно включены резистор сопротивлением R = 100 Ом, катушка индуктивностью L = 0,5 Гн и конденсатор емкостью C = 10 мкФ. Определите амплитудное значение: 1) силы тока в цепи; 2) падения напряжения на активном сопротивлении; 3) падения напряжения на конденсаторе; 4) падения напряжения на катушке. Получить решение задачи

42. В цепь переменного тока частотой ν = 50 Гц включена катушка длиной l = 20 см и диаметром d = 5 см, содержащая N = 500 витков медного провода площадью поперечного сечения S = 0,6 мм2. Определите, какая доля полного сопротивления катушки приходится на реактивное сопротивление. Удельное сопротивление меди ρ = 17 нОм·м. Получить решение задачи

43. В цепь переменного тока частотой ν = 50 Гц включена катушка длиной l = 30 см и площадью поперечного сечения S = 10 см2, содержащая N = 1000 витков. Определите активное сопротивление катушки, если известно, что сдвиг фаз φ между напряжением и током составляет 30°.Получить решение задачи

44. К зажимам генератора присоединен конденсатор емкостью C = 0,15 мкФ. Определите амплитудное значение напряжения на зажимах, если амплитудное значение силы тока равно 3,3 А, а частота тока составляет 5 кГц. Получить решение задачи

45. Определите в случае переменного тока (ν = 50 Гц) полное сопротивление участка цепи, состоящего из параллельно включенного конденсатора емкостью C = 10 мкФ и резистора сопротивлением R = 50 Ом. Получить решение задачи

46. Конденсатор емкостью С = 1 мкФ и резистор с сопротивлением R = 3 кОм включены в цепь переменного тока частотой ν = 50 Гц. Найти полное сопротивление Z цепи, если конденсатор и резистор включены: а) последовательно; б) параллельно. Получить решение задачи

47. Цепь переменного тока состоит из последовательно соединенных катушки, конденсатора и резистора. Амплитудное значение суммарного напряжения на катушке и конденсаторе ULCm = 173 В, а амплитудное значение напряжения на резисторе URm = 100 В. Определите сдвиг фаз между током и внешним напряжением. Получить решение задачи

48. В цепь переменного тока частотой ν = 50 Гц последовательно включены резистор сопротивлением R = 100 Ом и конденсатор емкостью C = 22 мкФ. Определите, какая доля напряжения, приложенного к этой цепи, приходится на падение напряжения на конденсаторе. Получить решение задачи

49. В цепь переменного тока с частотой ν = 50 Гц и действующим значением напряжения U = 300 В последовательно включены конденсатор, резистор сопротивлением R = 50 Ом и катушка индуктивностью L = 0,1 Гн. Падения напряжения U1:U2 = 1:2. Определите: 1) емкость конденсатора; 2) действующее значение силы тока. Получить решение задачи

50. Генератор, частота которого составляет 32 кГц и амплитудное значение напряжения 120 В, включен в резонирующую цепь, емкость которой C = 1 нФ. Определите амплитудное значение напряжения на конденсаторе, если активное сопротивление цепи R = 5 Ом. Получить решение задачи

51. В цепи переменного тока с частотой ω = 314 рад/с вольтметр показывает нуль при L = 0,2 Гн. Определите емкость конденсатора. Получить решение задачи

52. В цепи переменного тока (см. рисунок) с частотой ν = 50 Гц вольтметр показывает нуль при значении C = 20 мкФ. Определите индуктивность катушки. Получить решение задачи

53. В приведенной на рисунке цепи переменного тока с частотой ν = 50 Гц сила тока внешней (неразветвленной) цепи равна нулю. Определите емкость С конденсатора, если индуктивность L катушки равна 1 Гн. Получить решение задачи

54. Активное сопротивление колебательного контура R = 0,4 Ом. Определите среднюю мощность < P >, потребляемую колебательным контуром, при поддержании в нем незатухающих гармонических колебаний с амплитудным значением силы тока Im = 30 мА. Получить решение задачи

55. Как и какими индуктивностью L и емкостью С надо подключить катушку и конденсатор к резистору сопротивлением R = 10 кОм, чтобы ток через катушку и конденсатор был в 10 раз больше общего тока? Частота переменного напряжения ν = 50 Гц. Получить решение задачи

56. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью C = 5 нФ и катушку индуктивностью L = 5 мкГн и активным сопротивлением R = 0,1 Ом. Определите среднюю мощность < P >, потребляемую колебательным контуром, при поддержании в нем незатухающих гармонических колебаний с амплитудным значением напряжения на конденсаторе UmС = 10 В. Получить решение задачи

57. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью L = 6 мкГн и конденсатор емкостью С = 1,2 нФ. Для поддержания в колебательном контуре незатухающих гармонических колебаний с амплитудным значением напряжения на конденсаторе UmC = 2 В необходимо подводить среднюю мощность < P > = 0,2 мВт. Считая затухание в контуре достаточно малым, определите добротность данного контура. Получить решение задачи

58. В сеть переменного тока с действующим значением напряжения 120 В последовательно включены проводник с активным сопротивлением 10 Ом и катушка индуктивностью 0,1 Гн. Определите частоту ν тока, если амплитудное значение силы тока в цепи равно 5 А. Получить решение задачи

59. В цепь переменного тока напряжением Um = 220 В и частотой 50 Гц включена катушка с активным сопротивлением. Сдвиг фаз между напряжением и током составляет π/6. Определите индуктивность катушки, если известно, что она поглощает мощность 445 Вт. Получить решение задачи

60. Определите разность фаз Δφ колебаний двух точек, лежащих на луче и друг от друга на расстоянии Δl = 1 м, если длина волны λ = 0,5 м. Получить решение задачи

61. Волна распространяется в упругой среде со скоростью υ = 150 м/с. Определите частоту ν колебаний, если минимальное расстояние Δx между точками среды, фазы колебаний которых противоположны, равно 0,75 м. Получить решение задачи

62. Определите длину волны λ, если числовое значение волнового вектора k равно 0,02512 см-1. Получить решение задачи

63. Звуковые колебания с частотой ν = 450 Гц и амплитудой А = 0,3 мм распространяются в упругой среде. Длина волны λ = 80 см. Определите: 1) скорость распространения волн; 2) максимальную скорость частиц среды. Получить решение задачи

64. Звуковые колебания, имеющие частоту ν=0,5 кГц и амплитуду A=0,25 мм, распространяются в упругой среде. Длина волны λ=70 см. Найти: 1) скорость υ распространения волн; 2) максимальную скорость υmax частиц среды. Получить решение задачи

65. Поперечная волна распространяется вдоль упругого шнура со скоростью υ = 10 м/с. Амплитуда колебаний точек шнура A = 5 см, а период колебаний T = 1 с. Запишите уравнение волны и определите: 1) длину волны; 2) фазу колебаний, смещение, скорость и ускорение точки, расположенной на расстоянии x1 = 9 м от источника колебаний в момент времени t1 = 2,5 с. Получить решение задачи

66. Выведите связь между групповой и фазовой скоростями. Получить решение задачи

67. Два когерентных источника посылают поперечные волны в одинаковых фазах. Периоды колебаний Т = 0,2 с, скорость распространения волн в среде υ = 800 м/с. Определите, при какой разности хода в случае наложения волн будет наблюдаться: 1) ослабление колебаний; 2) усиление колебаний. Получить решение задачи

68. Два динамика расположены на расстоянии d = 0,5 м друг от друга и воспроизводят один и тот же музыкальный тон на частоте ν = 1500 Гц. Приемник находится на расстоянии l = 4 м от центра динамиков. Принимая скорость звука υ = 340 м/с, определите, на какое расстояние от центральной линии параллельно динамикам надо отодвинуть приемник, чтобы он зафиксировал первый интерференционный минимум. Получить решение задачи

69. Определите длину бегущей волны λ, если расстояние Δl между первым и четвертым узлами стоячей волны равно 30 см. Получить решение задачи

70. СВЧ-генератор излучает в положительном направлении оси x плоские электромагнитные волны, которые затем отражаются обратно. Точки M1 и M2 соответствуют положениям двух соседних минимумов интенсивности и отстоят друг от друга на расстоянии l = 5 см. Определите частоту микроволнового генератора. Получить решение задачи

71. Для определения скорости звука в воздухе методом акустического резонанса используется труба с поршнем и звуковой мембраной, закрывающей один из ее торцов. Расстояние между соседними положениями поршня, при котором наблюдается резонанс на частоте ν = 2500 Гц, составляет l = 6,8 см. Определите скорость звука в воздухе. Получить решение задачи

72. Человеческое ухо может воспринимать звуки, соответствующие граничным частотам ν1 = 16 Гц и ν2 = 20 кГц. Принимая скорость звука в воздухе равной 343 м/с, определите область слышимости звуковых волн. Получить решение задачи

73. Определите интенсивность звука (Вт/м2), уровень интенсивности L которого составляет 67 дБ. Интенсивность звука на пороге слышимости I0 = 10-12 Вт/м2. Получить решение задачи

74. Разговор в соседней комнате громкостью 40 фон слышен так, как шепот громкостью 20 фон. Определите отношение интенсивностей этих звуков. Получить решение задачи

75. Определите, на сколько фонов увеличился уровень громкости звука, если интенсивность звука увеличилась: 1) в 1000 раз; 2) в 10 000 раз. Получить решение задачи

76. Скорость распространения звуковой волны в газе с молярной массой M = 2,9•10-2кг/моль при t = 20 °С составляет 343 м/с. Определите отношение молярных теплоемкостей газа при постоянных давлении и объеме. Получить решение задачи

77. Докажите, что формула υ = √(γRT/M) , выражающая скорость звука в газе, может быть представлена в виде υ = √(γp/ρ), где γ – отношение молярных теплоемкостей при постоянных давлении и объеме; p – давление газа; ρ – его плотность. Получить решение задачи

78. Плотность ρ некоторого двухатомного газа при нормальном давлении равна 1,78 кг/м3. Определите скорость распространения звука в газе при этих условиях. Получить решение задачи

79. Движущийся по реке теплоход дает свисток частотой ν0 = 400 Гц. Наблюдатель, стоящий на берегу, воспринимает звук свистка частотой ν = 395 Гц. Принимая скорость звука υ = 340 м/с, определите скорость движения теплохода. Приближается или удаляется теплоход? Получить решение задачи

80. Электропоезд проходит со скоростью 72 км/ч мимо неподвижного приемника и дает гудок, частота которого 300 Гц. Принимая скорость звука равной 340 м/с, определите скачок частоты, воспринимаемый приемником. Получить решение задачи

81. Поезд проходит со скоростью 54 км/ч мимо неподвижного приемника и подает звуковой сигнал. Приемник воспринимает скачок частотой Δν = 53 Гц. Принимая скорость звука равной 340 м/с, определите частоту тона звукового сигнала гудка поезда. Получить решение задачи

82. Скорость распространения электромагнитных волн в некоторой среде составляет υ = 250 Мм/с. Определите длину волны электромагнитных волн в этой среде, если их частота в вакууме ν0 = 1 МГц. Получить решение задачи

83. Для демонстрации преломления электромагнитных волн Герц применял призму, изготовленную из парафина. Определите показатель преломления парафина, если его диэлектрическая проницаемость ε = 2 и магнитная проницаемость μ = 1. Получить решение задачи

84. Электромагнитная волна с частотой ν = 5 МГц переходит из немагнитной среды c диэлектрической проницаемостью ε = 2 в вакуум. Определите приращение ее длины волны. Получить решение задачи

85. После того как между внутренним и внешним проводниками кабеля поместили диэлектрик, скорость распространения электромагнитных волн в кабеле уменьшилась на 63%. Определите диэлектрическую восприимчивость вещества прослойки. Получить решение задачи

86. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью C = 0,5 нФ и катушку индуктивностью L = 0,4 мГн. Определите длину волны излучения, генерируемого контуром. Получить решение задачи

87. Определите длину электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, если максимальный заряд на обкладках конденсатора Qm = 50 нКл, а максимальная сила тока в контуре Im = 1,5 А. Активным сопротивлением контура пренебречь. Получить решение задачи

88. Два тонких изолированных стержня погружены в трансформаторное масло и индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний. При частоте колебаний 505 МГц в системе возникают стоячие волны, расстояние между соседними пучностями которых равно 20 см. Принимая магнитную проницаемость масла равной единице, определите его диэлектрическую проницаемость. Получить решение задачи

89. Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, а вторые индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний, погружены в спирт. При соответствующем подборе частоты колебаний в системе возникают стоячие волны. Расстояние между двумя узлами стоячих волн на проводах равно 40 см. Принимая диэлектрическую проницаемость спирта ε = 26, а его магнитную проницаемость μ = 1, определите частоту колебаний генератора. Получить решение задачи

90. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны равна 10 В/м. Определите амплитуду напряженности магнитного поля волны. Получить решение задачи

91. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны равна 1 мА/м. Определите амплитуду напряженности электрического поля волны. Получить решение задачи

92. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная волна и падает по нормали на поверхность тела, полностью ее поглощающего. Амплитуда напряженности магнитного поля волны равна 0,15 А/м. Определите давление, оказываемое волной на тело. Воспользуйтесь результатом выводов теории Максвелла о том, что если тело полностью поглощает падающую на него энергию, то давление равно среднему значению объемной плотности энергии в падающей электромагнитной волне. Получить решение задачи

93. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная волна и падает по нормали на поверхность тела, полностью ее поглощающего. Амплитуда напряженности электрического поля волны равна 2 В/м. Определите давление, оказываемое волной на тело. Получить решение задачи

94. Плоская монохроматическая электромагнитная волна распространяется вдоль оси x. Амплитуда напряженности электрического поля волны Е0=5 мВ/м, амплитуда напряженности магнитного поля волны H0=1 мА/м. Определите энергию, перенесенную волной за время t = 10 мин через площадку, расположенную перпендикулярно оси х, площадью поверхности S = 15 см2. Период волны T << t. Получить решение задачи

95. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 50 мВ/м. Определите интенсивность волны I, т.е. среднюю энергию, проходящую через единицу поверхности в единицу времени. Получить решение задачи

96. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля составляет 5 мА/м. Определите интенсивность волны Получить решение задачи

97. Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред, частично отражается и частично преломляется. Определите угол падения, при котором отраженный луч перпендикулярен преломленному лучу. Получить решение задачи

98. Человек с лодки рассматривает предмет, лежащий на дне водоема (n = 1,33). Определите его глубину, если при определении "на глаз" по вертикальному направлению глубина водоема кажется равной 1,5 м. Получить решение задачи

99. Человек с лодки рассматривает предмет, лежащий на дне. Глубина водоема везде одинакова и равна H, показатель преломления воды равен n. Определите зависимость кажущейся глубины h предмета от угла i, образуемого лучом зрения с нормалью к поверхности воды. Получить решение задачи

100. Вогнутое сферическое зеркало дает действительное изображение, которое в три раза больше предмета. Определите фокусное расстояние зеркала, если расстояние между предметом и изображением равно 20 см. Получить решение задачи


Готовые решения задач по физике (100 решений часть 39)

1. Необходимо изготовить плосковыпуклую линзу с оптической силой Ф = 4 дптр. Определите радиус кривизны выпуклой поверхности линзы, если показатель преломления материала линзы равен 1,6. Получить решение задачи

2. Определите расстояние a от двояковыпуклой линзы до предмета, при котором расстояние от предмета до действительного изображения будет минимальным. Получить решение задачи

3. На какую высоту над чертежной доской необходимо повесить лампочку мощностью P = 300 Вт, чтобы освещенность доски под лампочкой была равна E = 60 лк. Наклон доски составляет 30°, а световая отдача лампочки равна 15 лм/Вт. Примите, что полный световой поток, испускаемый изотропным точечным источником света, Ф0 = 4πI. Получить решение задачи

4. Светильник в виде равномерно светящегося шара радиусом r = 10 см имеет силу света I = 100 кд. Определите для этого светильника: 1) полный световой поток Ф0; 2) светимость R. Получить решение задачи

5. Отверстие в корпусе фонаря закрыто идеально матовым стеклом (т.е. яркость источника не зависит от направления) размером 7,5x10 см. Сила света I фонаря в направлении, составляющем угол φ = 30°, равна 12 кд. Определите яркость B стекла. Получить решение задачи

6. Отверстие в корпусе фонаря закрыто плоским молочным стеклом размером 10x15 см. Сила света I фонаря в направлении, составляющем угол φ=60° с нормалью, равна 15 кд. Определить яркость L стекла. Получить решение задачи

7. На лист белой бумаги размером 10x25 см нормально к поверхности падает световой поток Ф = 50 лм. Принимая коэффициент рассеяния бумажного листа ρ = 0,7 , определите для него: 1) освещенность; 2) светимость; 3) яркость. Получить решение задачи

8. На лист белой бумаги площадью S = 20×30 см2 перпендикулярно к поверхности падает световой поток Ф = 120 лм. Найти освещенность Е, светимость R и яркость В бумажного листа, если коэффициент отражения ρ = 0,75. Получить решение задачи

9. На стеклянный клин (n = 1,5) нормально падает монохроматический свет (λ = 698 нм). Определите угол между поверхностями клина, если расстояние между двумя соседними интерференционными минимумами в отраженном свете равно 2 мм. Получить решение задачи

10. На стеклянный клин (n = 1,5) нормально падает монохроматический свет. Угол клина равен 4'. Определите длину световой волны, если расстояние между двумя соседними интерференционными максимумами в отраженном свете равно 0,2 мм. Получить решение задачи

11. На тонкую мыльную пленку (n = 1,33) под углом i = 30° падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,6 мкм. Определите угол между поверхностями пленки, если расстояние b между интерференционными полосами в отраженном свете равно 4 мм. Получить решение задачи

12. Монохроматический свет падает нормально на поверхность воздушного клина, причем расстояние между интерференционными полосами Δx1 = 0,4 мм. Определите расстояние Δx2 между интерференционными полосами, если пространство между пластинками, образующими клин, заполнить прозрачной жидкостью с показателем преломления n = 1,33. Получить решение задачи

13. Плосковыпуклая линза радиусом кривизны 4 м выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определите длину волны падающего монохроматического света, если радиус пятого светлого кольца в отраженном свете равен 3 мм. Получить решение задачи

14. Плосковыпуклая линза с показателем преломления n = 1,6 выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Радиус третьего светлого кольца в отраженном свете (λ = 0,6 мкм) равен 0,9 мм. Определите фокусное расстояние линзы. Получить решение задачи

15. Плосковыпуклая линза с радиусом сферической поверхности R = 12,5 см прижата к стеклянной пластинке. Диаметр десятого темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 1 мм. Определите длину волны света. Получить решение задачи

16. Для уменьшения потерь света из-за отражения от поверхностей стекла осуществляют "просветление оптики": на свободную поверхность линз наносят тонкую пленку с показателем преломления n = √nс. В этом случае амплитуда отраженных волн от обеих поверхностей такой пленки одинакова. Определите толщину слоя, при которой отражение для света с длиной волны λ от стекла в направлении нормали равно нулю. Получить решение задачи

17. На линзу с показателем преломления n = 1,58 нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,55 мкм. Для устранения потерь света в результате отражения на линзу наносится тонкая пленка. Определите: 1) оптимальный показатель преломления для пленки; 2) минимальную толщину пленки. Получить решение задачи

18. Определите длину волны света в опыте с интерферометром Майкельсона, если для смещения интерференционной картины на 112 полос зеркало пришлось переместить на расстояние l = 33 мкм. Получить решение задачи

19. На рисунке показана схема интерференционного рефрактометра, применяемого для измерения показателя преломления прозрачных веществ. S – узкая щель, освещаемая монохроматическим светом с длиной волны λ = 589 нм; 1 и 2 – кюветы длиной l = 10 см, которые заполнены воздухом (n0 = 1,000277 ). При замене в одной из кювет воздуха на аммиак интерференционная картина на экране сместилась на m = 17 полос. Определите показатель преломления аммиака. Получить решение задачи

20. На пути лучей интерференционного рефрактометра помещаются трубки длиной l = 2 см с плоскопараллельными стеклянными основаниями, наполненные воздухом (n0 = 1,000277). Одну трубку заполнили хлором, и при этом интерференционная картина сместилась на m = 20 полос. Определите показатель преломления хлора, если наблюдения производятся с монохроматическим светом с длиной волны λ = 589 нм. Получить решение задачи

21. На диафрагму с круглым отверстием диаметром d = 5 мм падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ = 0,6 мкм. Определите расстояние от точки наблюдения до отверстия, если отверстие открывает: 1) две зоны Френеля; 2) три зоны Френеля. Получить решение задачи

22. Определите радиус четвертой зоны Френеля, если радиус второй зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 2 мм. Получить решение задачи

23. Определите радиус первой зоны Френеля, если расстояние от точечного источника света (λ = 0,5 мкм) до зонной пластинки и от пластинки до места наблюдения a = b = 1 м. Получить решение задачи

24. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от нее на 2 м, на расстоянии 1 м от своей поверхности. Где получится изображение источника, если его удалить в бесконечность? Получить решение задачи

25. Дифракция наблюдается на расстоянии 1 м от точечного источника монохроматического света (λ = 0,5 мкм). Посередине между источником света и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Определите радиус отверстия, при котором центр дифракционных колец на экране является наиболее темным. Получить решение задачи

26. На экран с круглым отверстием радиусом r = 1,5 мм нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ = 0,5 мкм. Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии b = 1,5 м от него. Определите: 1) число зон Френеля, укладывающихся в отверстии; 2) темное или светлое кольцо наблюдается в центре дифракционной картины, если в месте наблюдения помещен экран. Получить решение задачи

27. На экран с круглым отверстием радиусом r = 1,2 мм нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ = 0,6 мкм. Определите максимальное расстояние от отверстия на его оси, где еще можно наблюдать наиболее темное пятно. Получить решение задачи

28. Дифракция наблюдается на расстоянии l от точечного источника монохроматического света (λ = 0,5 мкм). Посередине между источником света и экраном находится непрозрачный круглый диск диаметром 5 мм. Определите расстояние l, если диск закрывает только центральную зону Френеля. Получить решение задачи

29. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. В спектре, полученном с помощью этой дифракционной решетки, некоторая спектральная линия наблюдается в первом порядке под углом φ = 11°. Определите наивысший порядок спектра, в котором может наблюдаться эта линия. Получить решение задачи

30. Узкий параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на грань кристалла с расстоянием между его атомными плоскостями d = 0,3 нм. Определите длину волны рентгеновского излучения, если под углом θ = 30° к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Получить решение задачи

31. Определите наименьшее угловое разрешение радиоинтерферометра, установленного на Земле, при работе на длине волны λ = 10 м. Получить решение задачи

32. Сравните наибольшую разрешающую способность для красной линии кадмия (λ = 644 нм) двух дифракционных решеток одинаковой длины (l = 5 мм), но разных периодов (d1 = 4 мкм, d2 = 8 мкм). Получить решение задачи

33. Постоянная d дифракционной решетки длиной l = 2,5 см равна 5 мкм. Определите разность длин волн, разрешаемую этой решеткой, для света с длиной волны λ = 0,5 мкм в спектре второго порядка. Получить решение задачи

34. Определите длину волны, для которой дифракционная решетка с постоянной d = 3 мкм в спектре второго порядка имеет угловую дисперсию Dφ = 7•105 рад/м. Получить решение задачи

35. Угловая дисперсия дифракционной решетки для λ = 500 нм в спектре второго порядка равна 4,08•105 рад/м. Определите постоянную дифракционной решетки. Получить решение задачи

36. Докажите, что если монохроматический пучок света падает на грань призмы с показателем преломления n под малым углом, то при малом преломляющем угле A призмы угол отклонения φ лучей не зависит от угла падения и равен A(n−1). Получить решение задачи

37. На стеклянную призму с преломляющим углом A = 55° падает луч света под углом α1 = 30°. Определите угол отклонения φ луча призмой, если показатель преломления n стекла равен 1,5. Получить решение задачи

38. На грань стеклянной призмы (n = 1,5) нормально падает луч света. Определите угол отклонения φ луча призмой, если ее преломляющий угол A = 30°. Получить решение задачи

39. На рисунке представлен симметричный ход луча в равнобедренной призме с преломляющим углом A = 40° (внутри призмы луч распространяется параллельно основанию). Определите угол отклонения φ луча призмой, если показатель преломления n материла линзы равен 1,75. Получить решение задачи

40. Луч света выходит из стеклянной призмы (n = 1,5) под тем же углом, что и входит в нее. Определите угол отклонения φ луча призмой, если ее преломляющий угол A = 60°. Получить решение задачи

41. Определите концентрацию свободных электронов ионосферы, если для радиоволн с частотой ν = 97 МГц ее показатель преломления n = 0,91. Получить решение задачи

42. Определите максимальную скорость вынужденных колебаний свободного электрона, если в точке его нахождения радиопередатчик, работающий на частоте 500 кГц, создает поле электромагнитного излучения E0 = 10 мВ/см. Получить решение задачи

43. Электромагнитная волна с частотой ω распространяется в разреженной плазме. Концентрация свободных электронов в плазме равна n0. Определите зависимость диэлектрической проницаемости ε плазмы от частоты ω. Взаимодействием волны с ионами плазмы пренебречь. Получить решение задачи

44. При прохождении в некотором веществе пути x интенсивность света уменьшилась в 3 раза. Определите, во сколько раз уменьшится интенсивность света при прохождении пути 2x. Получить решение задачи

45. Коэффициент поглощения некоторого вещества для монохроматического света определенной длины волны α = 0,1 см-1. Определите толщину слоя вещества, которая необходима для ослабления света в 2 раза и в 5 раз. Потери на отражение света не учитывать. Получить решение задачи

46. Плоская монохроматическая световая волна распространяется в некоторой среде. Коэффициент поглощения среды для данной длины волны a = 1,2 м-1. Определите, на сколько процентов уменьшится интенсивность света при прохождении данной волной пути: 1) 10 мм; 2) 1 м. Получить решение задачи

47. Свет падает нормально поочередно на две пластинки, изготовленные из одного и того же вещества, имеющие соответственно толщины x1 = 5 мм и x2 = 10 мм. Определите коэффициент поглощения этого вещества, если интенсивность прошедшего света через первую пластинку составляет 82%, а через вторую – 67% от начальной интенсивности. Получить решение задачи

48. Источник монохроматического света с длиной волны λ0 = 0,5 мкм движется по направлению к наблюдателю со скоростью 0,15 с (c – скорость света в вакууме). Определите длину волны, которую зарегистрирует приемник наблюдателя. Получить решение задачи

49. При какой скорости красный свет (690 нм) будет казаться зеленым (530 нм)? Получить решение задачи

50. В спектральных линиях, излучаемых астрономическими объектами – квазарами, наблюдалось красное смещение, отвечающее трехкратному уменьшению частоты. Определите, с какой скоростью при этом должен был бы удаляться квазар. Получить решение задачи

51. Известно, что при удалении от нас некоторой туманности линия излучения водорода (λ = 656,3 нм) в ее спектре смещена в красную сторону на Δλ = 2,5 нм. Определите скорость удаления туманности. Получить решение задачи

52. Определите доплеровское смещение Δλ для спектральной линии атомарного водорода (λ = 486,1 нм), если ее наблюдать под прямым углом к пучку атомов водорода с кинетической энергией T = 100 кэВ. Получить решение задачи

53. Определите скорость электронов, при которой черенковское излучение происходит в среде с показателем преломления n = 1,54 под углом θ = 30° к направлению их движения. Скорость выразите в долях скорости света. Получить решение задачи

54. Определите кинетическую энергию протонов, которые в среде с показателем преломления n = 1,6 излучают свет под углом θ = 20° к направлению своего движения. Ответ выразите в электрон-вольтах. Получить решение задачи

55. Определите минимальный импульс, которым должен обладать электрон, чтобы эффект Вавилова – Черенкова наблюдался в среде с показателем преломления n = 1,5. Получить решение задачи

56. Определите минимальную кинетическую энергию, которой должен обладать электрон, чтобы в среде с показателем преломления n = 1,5 возникло черенковское излучение. Ответ выразите в МэВ. Получить решение задачи

57. Определите минимальную ускоряющую разность потенциалов Umin, которую должен пройти электрон, чтобы в среде с показателем преломления n = 1,5 возникло черенковское излучение. Получить решение задачи

58. Интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, уменьшилась в 8 раз. Пренебрегая поглощением света, определите угол между главными плоскостями николей. Получить решение задачи

59. Определите, во сколько раз ослабится интенсивность света, прошедшего через два николя, расположенные так, что угол между их главными плоскостями α = 60°, а в каждом из николей теряется 8% интенсивности падающего на него света. Получить решение задачи

60. Определите показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч полностью поляризован при угле преломления 35°. Получить решение задачи

61. Определите наименьшую толщину кристаллической пластинки в четверть волны для λ = 530 нм, если разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для данной длины волны ne− 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

62. Кристаллическая пластинка из исландского шпата с наименьшей толщиной d = 0,86 мкм служит пластинкой в четверть волны для λ = 0,59 мкм. Определите разность Δn показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей. Получить решение задачи

63. Дайте определение кристаллической пластинки в полволны и определите ее наименьшую толщину для λ = 530 нм, если разность показателей преломления необыкновенного и обыкновенного лучей для данной длины волны ne – n0 = 0,01. Получить решение задачи

64. Пластинка кварца толщиной d1 = 2 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси кристалла, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света определенной длины волны на угол φ1 = 30°. Определите толщину d2 кварцевой пластинки, помещенной между параллельными николями, чтобы данный монохроматический свет гасился полностью. Получить решение задачи

65. Определите массовую концентрацию С сахарного раствора, если при прохождении света через трубку длиной l = 20 см с этим раствором плоскость поляризации света поворачивается на угол φ = 10°. Удельное вращение [α> сахара равно 1,17•10-2 рад•м2/кг. Получить решение задачи

66. Раствор глюкозы с массовой концентрацией C1 = 0,21 г/см3, находящийся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через раствор, на угол φ1 = 24°. Определите массовую концентрацию C2 глюкозы в другом растворе в трубке такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол φ2 = 18°. Получить решение задачи

67. Плоскополяризованный монохроматический свет, прошедший через поляроид, оказывается полностью погашенным. Если же на пути света поместить кварцевую пластинку, то интенсивность прошедшего через поляроид света уменьшается в 3 раза (по сравнению с интенсивностью света, падающего на поляроид). Принимая удельное вращение в кварце [α> = 0,52 рад/мм и пренебрегая потерями света, определите минимальную толщину кварцевой пластинки. Получить решение задачи

68. Энергетическая светимость черного тела Re = 10 кВт/м2. Определите длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости этого тела. Получить решение задачи

69. Черное тело находится при температуре T1 = 3 кК. При остывании тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на Δλ = 8 мкм. Определите температуру T2, до которой тело охладилось. Получить решение задачи

70. Черное тело нагрели от температуры T1 = 600 К до T2 = 2400 К. Определите: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости. Получить решение задачи

71. Площадь, ограниченная графиком спектральной плотности энергетической светимости rλ,T черного тела, при переходе от термодинамической температуры T1 к температуре T2 увеличилась в 5 раз. Определите, как изменится при этом длина волны λmax, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости черного тела. Получить решение задачи

72. В результате нагревания черного тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с λ1 = 2,7 мкм до λ2 = 0,9 мкм. Определите, во сколько раз увеличилась: 1) энергетическая светимость тела; 2) максимальная спектральная плотность энергетической светимости тела. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости черного тела возрастает по закону (rλ,T)max = CT5, где C = 1,3•10-5 Вт/(м3•К5). Получить решение задачи

73. Определите, какая длина волны соответствует максимальной спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)max, равной 1,3•1011 Вт/м3. Получить решение задачи

74. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости (Mλ,T)max черного тела равна 4,16•1011 (Вт/м2)/м. На какую длину волны λm она приходится? Получить решение задачи

75. Считая никель черным телом, определите мощность, необходимую для поддержания температуры расплавленного никеля 1453 °С неизменной, если площадь его поверхности равна 0,5 см2. Потерями энергии пренебречь. Получить решение задачи

76. Эталон единицы силы света — кандела — представляет собой полный (излучающий волны всех длин) излучатель, поверхность которого площадью S=0,5305 мм2 имеет температуру t затвердевания платины, равную 1063 °С. Определить мощность Р излучателя. Получить решение задачи

77. Металлическая поверхность площадью S = 15 см2, нагретая до температуры T = 3 кК, излучает в одну минуту 100 кДж. Определите: 1) энергию, излучаемую этой поверхностью, считая ее черной; 2) отношение энергетических светимостей этой поверхности и черного тела при данной температуре. Получить решение задачи

78. Принимая Солнце за черное тело и учитывая, что его максимальной спектральной плотности энергетической светимости соответствует длина волны 500 нм, определите: 1) температуру поверхности Солнца; 2) энергию, излучаемую Солнцем в виде электромагнитных волн за 10 мин; 3) массу, теряемую Солнцем за это время за счет излучения. Получить решение задачи

79. Определите температуру тела, при которой оно при температуре окружающей среды t0 = 23 °С излучало энергии в 10 раз больше, чем поглощало. Получить решение задачи

80. Считая, что тепловые потери обусловлены только излучением, определите, какую мощность необходимо подводить к медному шарику диаметром d = 2 см, чтобы при температуре окружающей среды t0 = −13 °С поддерживать его температуру равной t = 17 °С. Примите поглощательную способность меди AT = 0,6. Получить решение задачи

81. Используя формулу Планка, определите спектральную плотность потока излучения единицы поверхности черного тела, приходящегося на узкий интервал длин волн Δλ = 5 нм около максимума спектральной плотности энергетической светимости, если температура черного тела T = 2500 К. Получить решение задачи

82. Для вольфрамовой нити при температуре T = 3500 К поглощательная способность AT = 0,35. Определите радиационную температуру нити. Получить решение задачи

83. Определите максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, если фототок прекращается при приложении задерживающего напряжения U0 = 3,7 В. Получить решение задачи

84. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определите минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект. Получить решение задачи

85. Определите работу выхода A электронов из вольфрама, если "красная граница" фотоэффекта для него λ0 = 275 нм. Получить решение задачи

86. Задерживающее напряжение для платиновой пластинки (работа выхода 6,3 эВ) составляет 3,7 В. При тех же условиях для другой пластинки задерживающее напряжение равно 5,3 В. Определите работу выхода электронов из этой пластинки. Получить решение задачи

87. Определите максимальную скорость υmax фотоэлектронов, вырываемых с поверхности цинка (работа выхода A = 4 эВ), при облучении γ -излучением с длиной волны λ = 2,47 пм. Получить решение задачи

88. Определите энергию фотона, при которой его эквивалентная масса равна массе покоя электрона. Ответ выразите в электрон-вольтах. Получить решение задачи

89. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона, длина волны которого λ = 0,5 мкм. Получить решение задачи

90. Давление монохроматического света с длиной волны λ = 500 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению, равно 0,15 мкПа. Определите число фотонов, падающих на поверхность площадью 40 см2 за одну секунду. Получить решение задачи

91. Давление Р монохроматического света с длиной волны λ = 600 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению, составляет 0,1 мкПа. Определите: 1) концентрацию n фотонов в световом пучке; 2) число N фотонов, падающих ежесекундно на 1 м2 поверхности. Получить решение задачи

92. Определите длину волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения под углом ν = 60° длина волны рассеянного излучения оказалась равной 57 пм. Получить решение задачи

93. Фотон с энергией ε = 1,025 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите угол рассеяния фотона, если длина волны рассеянного фотона оказалась равной комптоновской длине волны λc = 2,43 пм. Получить решение задачи

94. Фотон с длиной волны λ = 5 пм испытал комптоновское рассеяние под углом θ = 90° на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите: 1) изменение длины волны при рассеянии; 2) энергию электрона отдачи; 3) импульс электрона отдачи. Получить решение задачи

95. Фотон с энергией ε = 0,25 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите кинетическую энергию электрона отдачи, если длина волны рассеянного фотона изменилась на 20%. Получить решение задачи

96. Фотон с энергией 0,3 МэВ рассеялся под углом θ = 180° на свободном электроне. Определите долю энергии фотона, приходящуюся на рассеянный фотон. Получить решение задачи

97. Фотон с энергией 100 кэВ в результате комптоновского эффекта рассеялся при соударении со свободным электроном на угол θ = π/2. Определите энергию фотона после рассеяния. Получить решение задачи

98. Фотон с энергией ε = 0,25 МэВ рассеялся под углом θ = 120° на первоначально покоившемся электроне. Определите кинетическую энергию электрона отдачи. Получить решение задачи

99. Максимальная длина волны спектральной водородной линии серии Лаймана равна 0,12 мкм. Предполагая, что постоянная Ридберга неизвестна, определите максимальную длину волны линии серии Бальмера. Получить решение задачи

100. Определите длины волн, соответствующие: 1) границе серии Лаймана; 2) границе серии Бальмера; 3) границе серии Пашена. Проанализируйте результаты. Получить решение задачи


Готовые решения задач по физике (100 решений часть 40)

1. Атом водорода находится в возбужденном состоянии, характеризуемом главным квантовым числом n = 4. Определите возможные спектральные линии в спектре водорода, появляющиеся при переходе атома из возбужденного состояния в основное. Получить решение задачи

2. В инфракрасной области спектра излучения водорода обнаружено четыре серии – Пашена, Брэкета, Пфунда и Хэмфри. Запишите спектральные формулы для них и определите самую длинноволновую линию: 1) в серии Пашена; 2) в серии Хэмфри. Получить решение задачи

3. На дифракционную решетку с периодом d нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной атомарным водородом. Оказалось, что в спектре дифракционный максимум k-го порядка, наблюдаемый под углом φ, соответствовал одной из линий серии Лаймана. Определите главное квантовое число, соответствующее энергетическому уровню, с которого произошел переход. Получить решение задачи

4. Используя теорию Бора для атома водорода, определите: 1) радиус ближайшей к ядру орбиты (первый боровский радиус); 2) скорость движения электрона по этой орбите. Получить решение задачи

5. Определите, на сколько изменилась энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны λ = 4,86•10-7 м. Получить решение задачи

6. Определите длину волны λ спектральной линии, излучаемой при переходе электрона с более высокого уровня энергии на более низкий уровень, если при этом энергия атома уменьшилась на ΔE = 10 эВ. Получить решение задачи

7. Используя теорию Бора, определите орбитальный магнитный момент электрона, движущегося по третьей орбите атома водорода. Получить решение задачи

8. Позитроний – атомоподобная система, состоящая из позитрона и электрона, вращающегося относительно общего центра масс. Применяя теорию Бора, определите минимальные размеры подобной системы. Получить решение задачи

9. Докажите, что энергетические уровни атома водорода могут быть описаны выражением En = −2πh/n2, где R − постоянная Ридберга. Получить решение задачи

10. Электрон находится на первой боровской орбите атома водорода. Определите для электрона: 1) потенциальную энергию Eп; 2) кинетическую энергию Eк; 3) полную энергию E. Получить решение задачи

11. Определите частоту f вращения электрона по третьей орбите атома водорода в теории Бора. Получить решение задачи

12. Определите: 1) частоту f вращения электрона, находящегося на первой боровской орбите; 2) эквивалентный ток. Получить решение задачи

13. Основываясь на том, что энергия ионизации атома водорода Ei = 13,6 эВ, определите первый потенциал возбуждения φ1 этого атома. Получить решение задачи

14. Основываясь на том, что энергия ионизации атома водорода Ei = 13,6 эВ, определите в электрон-вольтах энергию фотона, соответствующую самой длинноволновой линии серии Бальмера. Получить решение задачи

15. Основываясь на том, что первый потенциал возбуждения атома водорода φ1 = 10,2 В, определите в электрон-вольтах энергию фотона, соответствующую второй линии серии Бальмера. Получить решение задачи

16. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы удалить электрон со второй боровской орбиты атома водорода за пределы притяжения его ядром. Получить решение задачи

17. Фотон с энергией ε = 12,12 эВ, поглощенный атомом водорода, находящимся в основном состоянии, переводит атом в возбужденное состояние. Определите главное квантовое число этого состояния. Получить решение задачи

18. Определите импульс и энергию: 1) рентгеновского фотона; 2) электрона, если длина волны того и другого равна 10-10 м. Получить решение задачи

19. Определите длину волны де Бройля для электрона, находящегося в атоме водорода на третьей боровской орбите. Получить решение задачи

20. Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 15 мТл по окружности радиусом R = 1,4 м. Определите длину волны де Бройля для протона. Получить решение задачи

21. Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов U = 500 В, имеет длину волны де Бройля λ = 1,282 пм. Принимая заряд этой частицы равным заряду электрона, определите ее массу. Получить решение задачи

22. Выведите зависимость между длиной волны де Бройля λ релятивистской частицы и ее кинетической энергией. Получить решение задачи

23. Выведите зависимость между длиной волны де Бройля λ релятивистского электрона и ускоряющим потенциалом U. Получить решение задачи

24. Кинетическая энергия электрона равна 0,6 МэВ. Определите длину волны де Бройля. Получить решение задачи

25. Определите, при каком числовом значении скорости длина волны де Бройля для электрона равна его комптоновской длине волны. Получить решение задачи

26. Выведите связь между длиной круговой электронной орбиты и длиной волны де Бройля. Получить решение задачи

27. Определите, как изменится длина волны де Бройля электрона в атоме водорода при переходе его с четвертой боровской орбиты на вторую. Получить решение задачи

28. Моноэнергетический пучок нейтронов, получаемый в результате ядерной реакции, падает на кристалл с периодом d = 0,15 нм. Определите скорость нейтронов, если брэгговское отражение первого порядка наблюдается, когда угол скольжения θ = 30° . Получить решение задачи

29. Параллельный пучок моноэнергетических электронов направлен нормально на узкую щель шириной a = 1 мкм. Определите скорость этих электронов, если на экране, отстоящем на расстоянии l = 20 см от щели, ширина центрального дифракционного максимума составляет Δx = 48 мкм. Получить решение задачи

30. Исходя из общей формулы для фазовой скорости (υфаз = ω/k), определите фазовую скорость волны де Бройля свободно движущейся с постоянной скоростью υ частицы в нерелятивистском и релятивистском случаях. Получить решение задачи

31. Выведите закон дисперсии волн де Бройля, т.е. зависимость фазовой скорости волн де Бройля от их длины волны. Рассмотрите нерелятивистский и релятивистский случаи. Получить решение задачи

32. Ширина следа электрона (обладающего кинетической энергией T = 1,5 кэВ) на фотопластинке, полученного с помощью камеры Вильсона, составляет Δx = 1 мкм. Определите, можно ли по данному следу обнаружить отклонение в движении электрона от законов классической механики. Получить решение задачи

33. Электронный пучок ускоряется в электронно-лучевой трубке разностью потенциалов U = 1 кВ. Известно, что неопределенность скорости составляет 0,1% от ее числового значения. Определите неопределенность координаты электрона. Являются ли электроны в данных условиях квантовой или классической частицей? Получить решение задачи

34. Электронный пучок выходит из электронной пушки под действием разности потенциалов U = 200 В. Определите, можно ли одновременно измерить траекторию электрона с точностью до 100 пм (с точностью порядка диаметра атома) и его скорость с точностью до 10%.Получить решение задачи

35. Электрон движется в атоме водорода по первой боровской орбите. Принимая, что допускаемая неопределенность скорости составляет 10% от ее числового значения, определите неопределенность координаты электрона. Применимо ли в данном случае для электрона понятие траектории? Получить решение задачи

36. Воспользовавшись соотношением неопределенностей, оцените размытость энергетического уровня в атоме водорода: 1) для основного состояния; 2) для возбужденного состояния (время его жизни равно 10-8 с). Получить решение задачи

37. Принимая, что электрон находится внутри атома диаметром 0,3 нм, определите (в электрон-вольтах) неопределенность энергии данного электрона. Получить решение задачи

38. Волновая функция, описывающая некоторую частицу, может быть представлена в виде Ψ(x, t) = ψ(x)•e–(i/h)•Et. Покажите, что плотность вероятности нахождения частицы определяется только координатной ψ-функцией. Получить решение задачи

39. ψ-функция некоторой частицы имеет вид ψ = A/r•e–r/a, где r – расстояние этой частицы до силового центра; a – некоторая постоянная. Используя условие нормировки вероятностей, определите нормировочный коэффициент A. Получить решение задачи

40. Используя условие нормировки вероятностей, определите нормировочный коэффициент А волновой функции ψ = A•е–r/a, описывающей основное состояние электрона в атоме водорода, где r – расстояние электрона от ядра, a – первый боровский радиус. Получить решение задачи

41. Используя условие нормировки вероятностей, определите нормировочный коэффициент волновой функции ψ(r ) = A•e–r2/(2а2), описывающей поведение некоторой частицы, где r – расстояние частицы от силового центра; a — некоторая постоянная. Получить решение задачи

42. Волновая функция ψ = Asin(2πx/l) определена только в области 0 ≤ x ≤ l. Используя условие нормировки, определите нормировочный множитель A. Получить решение задачи

43. ψ-функция некоторой частицы имеет вид ψ = A/r•е–r/a, где r – расстояние этой частицы до силового центра; a – некоторая постоянная. Определите среднее расстояние < r > частицы до силового центра. Получить решение задачи

44. Волновая функция, описывающая некоторую частицу, имеет вид ψ = A•e–r2/(2а2), где r – расстояние этой частицы до силового центра; a – некоторая постоянная. Определите среднее расстояние < r > частицы до силового центра. Получить решение задачи

45. Волновая функция, описывающая основное состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ = A•e–r/a, где r – расстояние электрона от ядра, a – первый боровский радиус. Определите среднее значение квадрата расстояния < r2 > электрона до ядра в основном состоянии. Получить решение задачи

46. Волновая функция, описывающая основное состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ = A•e–r/a, где r – расстояние электрона от ядра, a – первый боровский радиус. Определите наиболее вероятное расстояние rв электрона до ядра. Получить решение задачи

47. Известно, что нормированная собственная волновая функция, описывающая состояние электрона в одномерной прямоугольной "потенциальной яме" с бесконечно высокими "стенками", имеет вид ψn (x) = √(2/l)•sin(πnx/l), где l – ширина "ямы". Определите среднее значение координаты < x > электрона. Получить решение задачи

48. Волновая функция, описывающая состояние частицы в одномерной прямоугольной "потенциальной яме" с бесконечно высокими "стенками", имеет вид ψ(x) = Asinkx . Определите: 1) вид собственной волновой функции ψn (x); 2) коэффициент A, исходя из условия нормировки вероятностей. Получить решение задачи

49. Частица в одномерной прямоугольной "потенциальной яме" шириной l с бесконечно высокими "стенками" находится в основном состоянии. Определите вероятность обнаружения частицы в левой трети "ямы". Получить решение задачи

50. Частица в одномерной прямоугольной "потенциальной яме" шириной l с бесконечно высокими "стенками" находится в возбужденном состоянии (n = 2). Определите вероятность обнаружения частицы в области 3/8•l ≤ x ≤ 5/8•l. Получить решение задачи

51. Электрон находится в одномерной прямоугольной "потенциальной яме" шириной l с бесконечно высокими "стенками". Определите вероятность W обнаружения электрона в средней трети "ямы", если электрон находится в возбужденном состоянии (n = 3). Поясните физический смысл полученного результата, изобразив графически плотность вероятности обнаружения электрона в данном состоянии. Получить решение задачи

52. Частица в одномерной прямоугольной "потенциальной яме" шириной l с бесконечно высокими "стенками" находится в возбужденном состоянии (n = 3). Определите, в каких точках "ямы" (0 ≤ х ≤ l) плотность вероятности обнаружения частицы: 1) максимальна; 2) минимальна. Поясните полученный результат графически. Получить решение задачи

53. Определите, при какой ширине одномерной прямоугольной "потенциальной ямы" с бесконечно высокими "стенками" дискретность энергетического спектра электрона сравнима с его средней кинетической энергией при температуре T. Получить решение задачи

54. Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину l = 0,1 нм. Определите в электрон-вольтах разность энергий U – E, при которой вероятность прохождения электрона сквозь барьер составит 0,5. Получить решение задачи

55. Электрон с энергией E = 5 эВ движется в положительном направлении оси x, встречая на своем пути прямоугольный потенциальный барьер высотой U = 10 эВ и шириной l = 0,1 нм. Определите коэффициент D прозрачности потенциального барьера. Получить решение задачи

56. Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину l = 0,1 нм. Разность между высотой потенциального барьера и энергией движущегося в положительном направлении оси x электрона U – E = 5 эВ. Определите, во сколько раз изменится коэффициент прозрачности D потенциального барьера для электрона, если разность U – E возрастает в 4 раза. Получить решение задачи

57. Частица с энергией E = 50 эВ, двигаясь в положительном направлении оси x, встречает на своем пути бесконечно широкий прямоугольный потенциальный барьер высотой U = 20 эВ. Определите вероятность отражения частицы от этого барьера. Получить решение задачи

58. Электрон с длиной волны λ де Бройля, равной 120 пм, движется в положительном направлении оси х и встречает на своем пути бесконечно широкий прямоугольный потенциальный барьер высотой U = 200 эВ. Определите коэффициент отражения R волн де Бройля на границе потенциального барьера. Получить решение задачи

59. Математический маятник можно рассматривать в качестве гармонического осциллятора. Определите в электрон-вольтах энергию нулевых колебаний для маятника длиной l = 1 м, находящегося в поле тяготения Земли. Получить решение задачи

60. Рассматривая математический маятник массой m = 100 г и длиной l = 0,5 м в виде гармонического осциллятора, определите классическую амплитуду A маятника, соответствующую энергии нулевых колебаний этого маятника. Получить решение задачи

61. Представьте: 1) уравнение Шредингера для стационарных состояний электрона, находящегося в атоме водорода; 2) собственные значения энергии, удовлетворяющие уравнению; 3) график потенциальной энергии взаимодействия электрона с ядром; 4) возможные дискретные значения энергии на этом графике. Получить решение задачи

62. Волновая функция, описывающая 1s-состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ(r ) = C•e-r/a, где r – расстояние электрона от ядра, a – первый боровский радиус. Определите нормированную волновую функцию, отвечающую этому состоянию. Получить решение задачи

63. Предполагая, что нормированная волновая функция, описывающая 1s-состояние электрона в атоме водорода, известна ψ100 (r ) = 1/√(πa3)e-r/a, определите среднее значение функции 1/r, принимая во внимание, что <1/r> = ∫(1/rψ•ψdV). Получить решение задачи

64. Нормированная волновая функция, описывающая 1s-состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ100 (r ) = 1/√(πa3)e-r/a, где a – первый боровский радиус. Определите: 1) вероятность W обнаружения электрона на расстоянии от r до r + dr от ядра; 2) расстояния от ядра, на которых электрон может быть обнаружен с наибольшей вероятностью. Получить решение задачи

65. Нормированная волновая функция, описывающая 1s-состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ100(r ) = 1/√(πa3)e-r/a, где a – первый боровский радиус. Определите среднюю потенциальную энергию электрона в поле ядра. Получить решение задачи

66. Нормированная волновая функция, описывающая 1s -состояние в атоме водорода, имеет вид ψ100 (r ) = 1/√(πa3)e-r/a, где a – первый боровский радиус. Определите среднее значение модуля кулоновской силы, действующей на электрон. Получить решение задачи

67. Электрон в атоме находится в f-состоянии. Определите возможные значения (в единицах h) проекции момента импульса Llz орбитального движения электрона в атоме на направление внешнего магнитного поля. Получить решение задачи

68. Электрон в атоме находится в d-состоянии. Определите: 1) момент импульса (орбитальный) Ll электрона; 2) максимальное значение проекции момента импульса (Llz)max на направление внешнего магнитного поля. Получить решение задачи

69. Определите, во сколько раз орбитальный момент импульса Ll электрона, находящегося в f-состоянии, больше, чем для электрона в p-состоянии. Получить решение задачи

70. 1s электрон атома водорода, поглотив фотон с энергией E = 12,1 эВ, перешел в возбужденное состояние с максимально возможным орбитальным квантовым числом. Определите изменение момента импульса ΔLl орбитального движения электрона. Получить решение задачи

71. Учитывая принцип Паули, определите максимальное число электронов, находящихся в состояниях, определяемых данным главным квантовым числом. Получить решение задачи

72. Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число n = 3 . Определите число электронов на этой оболочке, которые имеют одинаковые квантовые числа: 1) ms = −1/2; 2) ml = 0; 3) ml= −1, ms = 1/2. Получить решение задачи

73. Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число n = 4. Определите число электронов на этой оболочке которые имеют одинаковые квантовые числа: 1) ml = −3; 2) ms = 1/2, l = 2; 3) ms = −1/2 , ml = 1. Получить решение задачи

74. Пользуясь периодической системой элементов Д.И. Менделеева, запишите символически электронную конфигурацию следующих атомов в основном состоянии: 1) неон; 2) аргон; 3) криптон. Получить решение задачи

75. Определите наименьшую длину волны рентгеновского излучения, если рентгеновская трубка работает при напряжении U = 150 кВ. Получить решение задачи

76. Пользуясь периодической системой элементов Д.И. Менделеева, запишите символически электронную конфигурацию атома меди в основном состоянии Получить решение задачи

77. Минимальная длина волны рентгеновских лучей, полученных от трубки, работающей при напряжении U = 60 кВ, равна 20,7 пм. Определите по этим данным постоянную Планка. Получить решение задачи

78. Определите длину волны коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра, если скорость υ электронов, бомбардирующих анод рентгеновской трубки, составляет 0,8c. Получить решение задачи

79. Определите длину волны коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра, если при увеличении напряжения на рентгеновской трубке в два раза она изменилась на 50 пм. Получить решение задачи

80. Определите порядковый номер элемента в периодической системе элементов Д.И. Менделеева, если граничная частота K-серии характеристического рентгеновского излучения составляет 5,55•1018 Гц. Получить решение задачи

81. Определите длину волны самой длинноволновой линии K-серии характеристического рентгеновского спектра, если анод рентгеновской трубки изготовлен из платины. Постоянную экранирования принять равной единице. Получить решение задачи

82. Определите порядковый номер элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева, если длина волны λ линии Kα характеристического рентгеновского излучения составляет 72 пм. Получить решение задачи

83. Определите постоянную экранирования σ для L-серии рентгеновского излучения, если при переходе электрона в атоме вольфрама с M-оболочки на L-оболочку длина волны λ испущенного фотона составляет 140 пм. Получить решение задачи

84. В атоме вольфрама электрон перешел с M-оболочки на L-оболочку. Принимая постоянную экранирования σ = 5,63, определите энергию испущенного фотона. Получить решение задачи

85. Определите в электрон-вольтах максимальную энергию Е фонона, который может возбуждаться в кристалле NaCl, характеризуемом температурой Дебая TD = 320 К. Фотон какой длины волны λ обладал бы такой энергией? Получить решение задачи

86. Германиевый образец нагревают от 0 до 17 °С. Принимая ширину запрещенной зоны германия ΔE = 0,72 эВ, определите, во сколько раз возрастает его удельная проводимость. Получить решение задачи

87. Удельная проводимость кремневого образца при нагревании от t1=0°С до t2=18°С увеличилась в 4,24 раза. Определить ширину запрещенной зоны кремния. Получить решение задачи

88. Определите ширину запрещенной зоны собственного полупроводника, если при температуре T1 и T2 (T2T1) его сопротивление соответственно равно R1 и R2. Получить решение задачи

89. Определите массу нейтрального атома 5424Cr. Получить решение задачи

90. Определите число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов бора 1) 95B; 2) 105B; 3) 115B. Получить решение задачи

91. Определите число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов кислорода 1) 168O; 2) 178O; 3) 188O. Получить решение задачи

92. Определите, какая энергия в электрон-вольтах соответствует дефекту массы Δm = 3•10-20 мг. Получить решение задачи

93. Определите энергию связи ядра атома гелия 42He. Масса нейтрального атома гелия равна 6,6467•10−27кг. Получить решение задачи

94. Определите удельную энергию связи δEсв (энергию связи, отнесенную к одному нуклону) для ядер: 1) 42He; 2) 126C. Массы нейтральных атомов гелия и углерода соответственно равны 6,6467•10−27 и 19,9272•10−27 кг. Получить решение задачи

95. Определите массу изотопа, если изменение массы при образовании ядра 157N составляет 0,2058•10−27 кг. Получить решение задачи

96. При отрыве нейтрона от ядра гелия 42He образуется ядро 32He. Определите энергию связи, которую необходимо для этого затратить. Масса нейтральных атомов 42He и 32He соответственно равна 6,6467•10−27кг и 5,0084•10−27 кг. Получить решение задачи

97. Энергия связи Eсв ядра, состоящего из трех протонов и четырех нейтронов, равна 39,3 МэВ. Определите массу m нейтрального атома, обладающего этим ядром. Получить решение задачи

98. Определите, какую долю кинетической энергии теряет нейтрон при упругом столкновении с покоящимся ядром углерода 126C, если после столкновения частицы движутся вдоль одной прямой. Массу нейтрального атома углерода принять равной 19,9272•10−27 кг. Получить решение задачи

99. Определите, во сколько раз магнетон Бора (единица магнитного момента электрона) больше ядерного магнетона (единица магнитного момента ядра). Получить решение задачи

100. Считая постоянную λ радиоактивного распада известной и используя закон радиоактивного распада, выведите выражение: 1) для периода полураспада T1/2 радиоактивного ядра; 2) для среднего времени жизни τ радиоактивного ядра. Получить решение задачи