Методические указания и контрольные задания по физике для Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета
Выполнены следующие варианты контрольных работ 3 и 4:
Вариант 01
Задача 301: На тонкой шелковой нити повешен шарик массой m=0,5кг, несущий заряд q1=3нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик с зарядом q2=-5нКл. На каком расстоянии между шариками разорвется нить, если она выдерживает максимальное натяжение Т=10е-2 Н? Задача 311: Длинный прямой провод, каждый метр которого имеет массу m=10г, подвешен параллельно бесконечной заряженной плоскости. Считая, что линейная плотность заряда на проводе τ=2мкКл/м, найти поверхностную плотность заряда на плоскости, при которой провод мог бы "парить" над ней, не растягивая подвеса. Среда-вакуум. Задача 321: Два металлических заряженных шара соединены тонкой проволочкой. радиусы шаров R1=6см и R2=3см. Каково будет отношение энергий шаров, если меньший из них погрузить в керосин (∈=2)? Емкостью проволочки пренебречь. Задача 331: Параллельно обкладкам плоского конденсатора на одинаковом расстоянии от них пропускают узкий пучок электронов. Расстояние между обкладками d=2см, длина их L=5см, скорость электронов V=1000 км/с. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электроны не вышли из кондесатора? Задача 341: Плоский слюдяной конденсатор, заряженный до разности потенциалов 600 В, обладает энергией 40 мкДж. Площадь пластин составляет 100см^2. Определить расстояние между пластинами, напряженность и объемную плотность энергии электрического поля конденсатора. Задача 351: Двухпроводная линия длиной L=100м из медного провода сечением S=25 см^2 соединяет генератор с электродвигателем. Сила тока в цепи I=40 А, а напряжение на клеммах электородвигателя U=220В. Найти напряжение на клеммах генератора. Задача 361: Подъемный кран поднимает груз массой m=88т на высоту h=10м в течение t=49с. Найти силу тока, потребляемого краном, если напряжение U=220 В, КПД крана η=80%. Задача 401: По тонкому проволчному кольцу радиуса R=10см течет ток. Найти магнитную индукцию В в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r=20см, если в центре кольца напряженность магнитного поля равна Н=400 А/м. Задача 411: Вычислить радиус траектории протона, движущегося в однородном магнитном поле с индукцией В=30 мТл перпендикулярно к силовым линиям, зная, что его кинетическая энергия равна К=20,9 кэВ. Задача 421: По двум параллельным длинным прямолинейным проводникам текут в противоположных направлениях токи I1=50А и I2=100А. Определить силу, действующую на единицу длины каждого проводника, если расстояние между ними a=5см. Задача 431: Напряженность магнитного поля в центре кругового витка Н=400 А/м. найти силу тока I и радиус витка, если магнитный момент витка рм=2,51 м^2. Задача 441: В плоскости находятся длинный прямолинейный проводник с током I=40А и квадратная рамка со стороной a=50см. Две стороны рамки параллельны проводу. Ближайшая сторона ее находится от провода на расстоянии, равном половине стороны рамки. Определить магнитный поток через рамку. Задача 451: Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам в одном направлении текут токи I1=I2. Найти силу тока в каждом проводнике, если известно, что для того, чтобы раздвинуть эти проводники на вдвое большее расстояние пришлось совершить на единицу длины проводников работу А=550 нДж/см. Задача 461: Самолет с размахом крыльев l=60м совершает горизонтальный полет со скоростью V=720 км/час. Найти напряжение между концами крыльев. Вертикальную составляющую напряженности земного магнитного поля принять равной Н=40 А/м. Задача 471: Плоская катушка радиуса R=10см имеет магнитный момент рм=314 А*м^2. Определить объемную плотность энергии в точке, равноудаленной от всех точек катушки на r=60см.
Дата выполнения: 04/08/2009
Вариант 02
Задача 302: На тонкой шёлковой нити подвешен шарик массой 0,5г, несущий заряд 3нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик с зарядом – 5нКл. На каком расстоянии между шариками разорвётся нить, если она выдерживает максимальное натяжение 0,01Н? Задача 312: Длинный прямой провод, каждый метр которого имеет массу 10г, подвешен параллельно бесконечной заряженной плоскости. Считая, что линейная плотность заряда на проводе 2мкКл/м, найти поверхностную плотность заряда на плоскости, при которой провод мог бы «парить над ней», не растягивая подвеса. Среда - вакуум. Задача 322: Два металлических заряженных шара соединены тонкой проволочкой. Радиусы шаров 6см и 3см. Каково будет отношение энергий шаров, если меньший из них погрузить в керосин (ε = 2)? Емкостью проволочки пренебречь. Задача 332: Параллельно обкладкам плоского конденсатора на одинаковом расстоянии от них пропускают узкий пучок электронов. Расстояние между обкладками 2см, длина их 5см, скорость электронов 1000км/с. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электроны не вышли из конденсатора? Задача 342: Плоский слюдяной конденсатор, заряженный до разности потенциалов 600В, обладает энергией 40мкДж. Площадь пластин составляет 100см2. Определить расстояние между пластинами, напряжённость и объёмную плотность энергии электрического поля конденсатора. Задача 352: Двухпроводная линия длиной 100м из медного провода сечением 25см2 соединяет генератор с электродвигателем. Сила тока в цепи 40А, а напряжение на клеммах электродвигателя 220В. Найти напряжение на клеммах генератора. Задача 362: Подъемный кран поднимает груз массой m=88т на высоту h=10м в течение t=49с. Найти силу тока, потребляемого краном, если напряжение U=220 В, КПД крана η=80%. Задача 402: По тонкому проволочному кольцу радиуса R=10см течет ток. Найти магнитную индукцию В в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r=20см, если в центре кольца напряженность магнитного поля равна Н=400 А/м. Задача 412: Вычислить радиус траектории протона, движущегося в однородном магнитном поле с индукцией В=30 мТл перпендикулярно к силовым линиям, зная, что его кинетическая энергия равна К=20,9 кэВ. Задача 422: По двум параллельным длинным прямолинейным проводникам текут в противоположных направлениях токи I1=50А и I2=100А. Определить силу, действующую на единицу длины каждого проводника, если расстояние между ними a=5см. Задача 432: Напряженность магнитного поля в центре кругового витка Н=400 А/м. найти силу тока I и радиус витка, если магнитный момент витка рм=2,51 м^2. Задача 442: В плоскости находятся длинный прямолинейный проводник с током I=40А и квадратная рамка со стороной a=50см. Две стороны рамки параллельны проводу. Ближайшая сторона ее находится от провода на расстоянии, равном половине стороны рамки. Определить магнитный поток через рамку. Задача 452: Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам в одном направлении текут токи I1=I2. Найти силу тока в каждом проводнике, если известно, что для того, чтобы раздвинуть эти проводники на вдвое большее расстояние пришлось совершить на единицу длины проводников работу А=550 нДж/см. Задача 462: Самолет с размахом крыльев l=60м совершает горизонтальный полет со скоростью V=720 км/час. Найти напряжение между концами крыльев. Вертикальную составляющую напряженности земного магнитного поля принять равной Н=40 А/м. Задача 472: Плоская катушка радиуса R=10см имеет магнитный момент рм=314 А*м^2. Определить объемную плотность энергии в точке, равноудаленной от всех точек катушки на r=60см.
Вариант 03
Задача 303: Два одинаковых металлических заряженных шарика находятся на расстоянии r = 1 м друг от друга. Сила отталкивания между ними А = 2*10(-3) Н. Шарики на короткое время соединяют проволочкой. После того, как проволочку убрали, сила отталкивания возросла вдвое. Определить первоначальные заряды шариков. Задача 313: Два бесконечно длинных параллельных провода, расстояние между которыми d = 5 см, заряжены с линейной плотностью 5 нКл/м. Найти силу, действующую на единицу длины проводника. Задача 323: Металлический шар радиусом R1 = 1 см заряжают до потенциала 200 В и окружают сферической проводящей оболочкой радиусом R2 = 2 см. Шар соединяют с оболочкой тонкой проволочкой. Чему равен новый потенциал шара? Задача 333: Пространство между пластинами плоского конденсатора, расстояние между которыми d = 5 мм, пронизывает узкий пучок электронов, движущихся параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Скорость электронов 5*10(7) м/с, длина пластин 5 см, напряжение между ними 100 В. На сколько отклонится пучок электронов от первоначального направления к моменту выхода из конденсатора? Задача 343: Обкладки плоского воздушного конденсатора, имеющие поверхност-ную плотность заряда 2 мкКл/м2, сближают от d0 = 2 см до d = 1 см. Какая работа при этом совершается, если площадь обкладок 885 см2? Конденсатор заряжен и отключен от источника напряжения. Задача 353: Мощность, выделяемая во внешней цепи, достигает наибольшего значения 10 Вт при силе тока 5 А. Найти ЭДС источника тока и его внутреннее сопротивление. Задача 363: Тяговый двигатель электротрактора работает при токе 320 А и напряжении 500 В. Чему равно максимальное тяговое усилие трактора при скорости 0,6 м/с? КПД электродвигателя 75%. Задача 403: Бесконечно длинный прямолинейный проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток 40 А. Найти индукцию магнитного поля B в точке, расположенной на расстоянии 10 см от вершины угла на продолжении одного из лучей. Задача 413: Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 100 В, влетел в магнитное поле с индукцией B = 0,1 Тл перпендикулярно к силовым линиям. Вычислить радиус траектории и скорость его движения. Задача 423: По двум параллельным длинным прямолинейным проводникам в одном направлении текут одинаковые токи. Расстояние между проводниками d = 10 см. Найти силу, действующую на единицу длины каждого проводника, если напряженность поля, создаваемого одним из проводников на оси другого, равна H = 125 А/м. Задача 433: Электрон в атоме водорода движется по первой боровской орбите (r = 53пм). Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока. Задача 443: Квадратный контур со стороной 15 см находится в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,4 Тл так, что его плоскость составляет с линиями индукции угол, равный 64. На сколько изменится магнитный поток через контур, если изменить его форму на окружность, не меняя положение в пространстве? Задача 453: Квадратная рамка со стороной 10 см, по которой течет ток 20 А, находится в однородном магнитном поле. Плоскость квадрата составляет с линиями индукции угол 70 . Определить магнитную индукцию поля B , если известно, что для удаления рамки за пределы поля необходимо затратить работу А = 0,02 Дж. Задача 463: В однородном магнитном поле с напряженностью Н = 4*10(4) А/м равномерно вращается (n = 1200об/мин) стержень длиной 50 см. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, составляет с линиями индукции угол 45 . Определить ЭДС индукции, возникающую между концами стержня. Задача 473: По плоской рамке в виде кольца радиусом 10 см, содержащей N = 500 витков, течет ток 2 А. Определить объемную плотность магнитного поля в центре рамки.
Дата выполнения: 14/06/2009
Вариант 03(1)
Задача 303 Шарик массой 10(-2)кг с зарядом 10(-6)Кл подвешен на нити длиной 1м. Он может вращаться вокруг равного ему неподвижного заряда так, что нить образует коническую поверхность с углом при вершине 60С. При этом неподвижный заряд оказывается в центре основания конуса. Найти угловую скорость равномерного вращения шарика. Задача 313 Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 0,1 м. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряженность поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 2 мкКл/м и 3 мкКл/м. Задача 323 Металлический шарик радиусом 1см с зарядом 2мкКл соединили проводником с незаряженным шариком радиусом 2см. Расстояние между центрами шариков 1м. Проводник убирают и сближают шары до 0,5м. Найти совершённую при этом работу. Задача 333 Протон влетает со скоростью 500км/с в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. С какой скоростью он вылетит из конденсатора, если между пластинами будет разность потенциалов 100В? Длина пластин 5см. Расстояние между ними 5мм. Задача 343 Внутрь плоского конденсатора вставлена пластина диэлектрика (ε = 2). Объём пластины равен объёму пространства между обкладками 8,85см3. Поверхностная плотность зарядов на обкладках 2мкКл/м2. Найти работу, необходимую для удаления пластины из конденсатора. Трением пренебречь. Задача 353 Двухпроводная линия передаёт потребителю мощность 50кВт от электростанции, расположенной на расстоянии 1км. Напряжение на шинах станции 2,5кВ. Допускаемая потеря в проводах 10%. Определить массу меди, из которой изготовлен провод. Задача 363 Электрический паяльник сопротивлением 48Ом питается током 4А. За какое время его медная часть массой 0,2кг нагреется на 5000С, если кпд паяльника 50%? Задача 403 По бесконечно длинному прямолинейному проводнику, согнутому под углом 60, течёт ток 100А. Найти магнитную индукцию в точках, лежащих на биссектрисе угла и удалённых от его вершины на расстояние 10см. Задача 413 Определить удельный заряд частицы и её скорость, если известно, что пройдя ускоряющую разность потенциалов 0,28кВ и попав в однородное поперечное магнитное поле с индукцией 12,5мТл, она стала двигаться по окружности радиусом 8мм. Задача 423 В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 1Тл на двух проводящих нитях подвешен горизонтально проводник. Найти угол, на который отклоняются нити от вертикали, если по проводнику течёт ток 2А. Массой нити пренебречь. Масса единицы длины проводника 0,2кг/м. Задача 433 Электрон в атоме водорода движется по круговой орбите некоторого радиуса. Найти отношение магнитного момента эквивалентно кругового тока к величине момента импульса орбитального движения электрона. Задача 443 По соленоиду длиной 30см и радиусом витка 20см, содержащему 300 витков, течёт ток 20А. Определить магнитный поток через рамку диаметром 10мм, расположенную в середине соленоида перпендикулярно его оси. Задача 453 По плоской катушке, диаметром 10см, содержащей 25 витков течёт ток 10А. Катушка находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,15Тл, при этом её плоскость составляет с линиями индукции угол 600. Какую работу нужно совершить, чтобы переместить катушку за пределы магнитного поля? Задача 463 Рамка площадью 500см2 содержит 100 витков провода и вращается между полюсами электромагнита, создающего поле с индукцией 0,8Тл. Найти число оборотов в минуту, если амплитудное значение эдс индукции 100В. Задача 473 При какой силе тока в длинном прямолинейном проводе на расстоянии 4см от его оси объёмная плотность энергии магнитного поля будет 1мДж/м3?
Дата выполнения: 25/10/2010
Вариант 03(2)
Задача 303 Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 0,1м. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряжённость поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 2мкКл/м и 3мкКл/м. Задача 313 Протон влетает со скоростью 500км/с в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. С какой скоростью он вылетит из конденсатора, если между пластинами будет разность потенциалов 100В? Длина пластин 5см. Расстояние между ними 5мм. Задача 323 Двухпроводная линия передаёт потребителю мощность 50кВт от электростанции, расположенной на расстоянии 1км. Напряжение на шинах станции 2,5кВ. Допускаемая потеря в проводах 10%. Определить массу меди, из которой изготовлены провода. Задача 333 Электрический паяльник сопротивлением 48Ом питается током 4А. За какое время его медная часть массой 0,2кг нагреется на 5000С, если кпд паяльника 50%? Задача 343 Определить удельный заряд частицы и её скорость, если известно, что пройдя ускоряющую разность потенциалов 0,28кВ и попав в однородное поперечное магнитное поле с индукцией 12,5мТл, она стала двигаться по окружности радиусом 8мм. Задача 353 По соленоиду длиной 30см и радиусом витка 20см, содержащему 300 витков, течёт ток 20А. Определить магнитный поток через рамку диаметром 10мм, расположенную в середине соленоида перпендикулярно его оси. Задача 363 При какой силе тока в длинном прямолинейном проводе на расстоянии 4см от его оси объёмная плотность энергии магнитного поля будет 1мДж/м3? Задача 403 На стеклянный клин нормально его грани падает монохроматический свет с длиной волны 0,66мкм. Число интерференционных полос на 1см N=10. Определить преломляющий угол клина. Задача 413 Радиус сферической линзы для наблюдения колец Ньютона в проходящем свете 6,4м. Радиусы двух соседних светлых колец равны соответственно 4,0мм и 4,38мм. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего монохроматического света. Задача 423 На щель шириной 0,1мм нормально падает параллельный пучок света (0,6мкм). Определить ширину центрального дифракционного максимума, проектируемого на экран при помощи линзы. Экран расположен на расстоянии 1 м от линзы. Задача 433 Температура абсолютно черного тела увеличилась в два раза, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучения, уменьшилась на 0,6мкм. Определить начальную и конечную температуры тела. Задача 443 Цезий освещается спектральной линией водорода 486мкм. Какую минимальную задерживающую разность потенциалов надо приложить, чтобы фототок прекратился? Работа выхода электрона из цезия 1,88эВ. Задача 453 Какова должна быть плотность потока энергии, падающего на зеркальную поверхность, чтобы световое давление при перпендикулярном падении лучей было равно 9,8мкПа? Задача 463 Кинетическая энергия электрона в атоме водорода равна 12,09эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальный размер атома /его диаметр/.
Дата выполнения: 25/10/2012
Вариант 04
Задача 304: Шарик массой m=10е-2 с зарядом q=10е-6 Кл подвешен на нити длиной L=1м. он может вращаться вокруг равного ему неподвижного заряда так, что нить образует коническую поверхность с углом при вершине a=60. При этом неподвижный заряд оказывается в центре основания конуса. найти угловую скорость равномерного вращения шарика. Задача 314: Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии d=0,1м. найти геометрическое место точек, где результирующая напряженность поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях τ=2 мкКл/м и τ=3 мкКл/м. Задача 324: Металлический шарик радиусом R1=1см с зарядом 2 мкКл соединили проводником с незаряженным шариком радиусом R2=2см. Расстояние между центрами шариков r1=1м. Проводник убирают и сближают шары до r2=0,5м. найти совершенную при этом работу. Задача 334: Протон влетает со скоростью V=500 км/с в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. С какой скорстью он вылетит из конденсатора, если между пластинами будет разность потенциалов U=100В ? Длина пластин L=5см. Расстояние между ними d=5мм. Задача 344: Внутрь плоского конденсатора вставлена пластина диэлектрика (ε=2). Объем пластины равен объему пространства между обкладками V=8,85 см^3. Поверхностная плотность зарядов на обкладках σ=2 мкКл/м^2. Найти работу, необходимую для удаления пластины из конденсатора. Трением пренебречь. Задача 354: Двухпроводная линия передает потребителю мощность Р=50 кВт от электростанции, расположенной на расстоянии L=1км. Напряжение на шинах станции U=2,5 кВ. Допускаемая потеря в проводах к=10%. Определить массу меди, из которой изготовлены провода. Задача 364: Электрический паяльник сопротивлением R=48Ом питается током I=4А. За какое время его медная часть массой m=0,2кг нагреется на t=500С, если КПД паяльника η=50% ? Задача 404: По бесконечному длинному прямолинейному проводнику, согнутому под углом а=60, течет ток I=100А. Найти магнитную индукцию в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от его вершины на расстояние d=10см. Задача 414: Определить удельный заряд частицы (е/m) и ее скорость, если известно, что, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=0,28 кВ и попав в однородное поперечное магнитное поле с индукцией В=12,5 мТл, она стала двигаться по окружности радиусом r=8мм. Задача 424: В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией В=1 Тл на двух проводящих нитях подвешен горизонтально проводник. найти угол, на который отклоняются нити от вертикали, если по проводнику течет ток I=2А. Массой нити пренебречь. Считать, что они находятся вне поля. Масса единицы длины проводника m=0,2 кг/м. Задача 434: Электрон в атоме водорода движется по круговой орбите некоторого радиуса. Найти отношение магнитного момента Р эквивалентного кругового тока к величине момента импульса L орбитального движения электрона. Задача 444: По соленоиду длиной l=30см и радиусом витка R=20см, содержащему N=300 витков, течет ток I=20А. Определить магнитный поток через рамку диаметром d=10мм, расположенную в середине соленоида перпендикулярно его оси. Задача 454: По плоской катушке, диаметром d=10см, содержащей N=25 витков течет ток I=10А. Катушка находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,15 Тл, при этом ее плоскость составляет с линиями индукции угол а=60. какую работу нужно совершить, чтобы переместить катушку за пределы магнитного поля. Задача 464: Рамка площадью S=500см^2 содержит N=100 витков провода и вращается между полюсами электромагнита, создающего поле с индукцией В=0,8 Тл. найти число оборотов в минуту, если амплитудное значение ЭДС индукции Е=100В. Задача 474: При такой силе тока в длинном прямолинейном проводе на расстоянии r=4см от его оси объемная плотность энергии магнитного поля будет w=1 мДж/м^3 ?
Дата выполнения: 11/08/2009
Вариант 04(1)
Задача 304 Два бесконечно длинных параллельных провода, расстояние между которыми 5см, заряжены с линейной плотностью τ = 5нКл/м. Найти силу, действующую на единицу длины проводов. Задача 314 Пространство между пластинами плоского конденсатора, расстояние между которыми 5мм, пронизывает узкий пучок электронов, движущихся параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Скорость электронов 5•107м/с, длина пластин 5см, напряжение между ними 100В. На сколько отклонится пучок электронов от первоначального направления к моменту выхода из конденсатора? Задача 324 Мощность, выделяемая во внешней цепи, достигает наибольшего значения 10Вт при силе тока 5А. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление. Задача 334 Тяговый двигатель электротрактора работает при токе 320А и напряжении 500В. Чему равно максимальное тяговое усилие трактора при скорости 0,6м/с? КПД электродвигателя 75%. Задача 344 Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 100В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,1Тл перпендикулярно к силовым линиям. Вычислить радиус траектории и скорость его движения. Задача 354 Квадратная рамка со стороной 10см, по которой течёт ток 20А, находится в однородном магнитном поле. Плоскость квадрата составляет с линиями индукции угол 70. Определить индукцию поля В, если известно, что для удаления рамки за пределы поля необходимо затратить работу 0,02Дж. Задача 364 По плоской рамке в виде кольца радиусом 10см, содержащей 500 витков, течёт ток 2А. Определить объёмную плотность магнитного поля в центре рамки. Задача 404 Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинами заключен очень тонкий воздушный клин. На пластинки падает нормально монохроматический свет на (0,5мкм). Определить угол клина, если в отраженном свете на протяжении 1см наблюдается 20 интерференционных полос. Задача 414 Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом 589нм, падающим по нормали к поверхности пластины. Радиус четвертого темного кольца в проходящем свете 4,5мм. Найти радиус кривизны линзы. Задача 424 На щель шириной 0,15мм нормально падает параллельный пучок света. Дифракционная картина проектируется на экран при помощи линзы, находящейся непосредственно за щелью. Расстояние между линзой и экраном 0,75м. Наблюдаемый центральный дифракционный максимум имеет ширину 5мм. Определить длину волны света, излучаемого источником. Задача 434 При работе лампы накаливания вольфрамовая нить нагревается, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, изменяется от 1,4мкм до 1,1мкм. На сколько при этом изменилась температура нити? Задача 444 Рубидий освещается светом длиной волны 620нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов. Работа выхода электронов из рубидия 1,53эВ. Чему равна "красная граница" фотоэффекта для рубидия? Задача 454 Поток монохроматического излучения длиной волны 5000А падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на нее с силой 10^-8Н. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на эту поверхность. Задача 464 Найти длину волны де Бройля для электрона, кинетическая энергия которого равна: 1) 10 кэВ; 2) 1 МэВ.
Дата выполнения: 22/11/2011
Вариант 05
Задача 305 Шарик массой 0,1г с зарядом 10нКл подвешен на нити. На какое расстояние нужно поднести к нему снизу одноименный и равный ему заряд, чтобы сила натяжения нити уменьшилась в четыре раза? Задача 315 К пластинам плоского конденсатора, расстояние между которыми 2см, приложено напряжение 200В. От противоположных пластин с нулевой начальной скоростью навстречу друг другу одновременно начинают двигаться два иона ( ... ). Через какое время они встретятся? Задача 325 Воздух в комнате ежесуточно теряет 3*10^8 Дж теплоты. Определить длину нихромового провода, необходимого для изготовления спирали электрокамина, который поддерживал бы температуру воздуха в комнате неизменной. Сечение провода 1мм2, напряжение в сети 220В. Задача 335 Электропогрузчик поднимает груз массой 500кг на высоту 2м с постоянной скоростью. Двигатель работает от аккумуляторной батареи с ЭДС 24В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом при силе тока 40А. КПД установки 80%. Определить скорость и время одного подъема. Задача 345 По тонкому прямолинейному проводнику, согнутому в виде квадрата, течет ток. Не уменьшая силы тока, проводнику придали форму кольца. Во сколько раз изменилась индукция магнитного поля в центре контура? Задача 355 Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью 25 кА/м. Найти циклическую частоту обращения электрона. Задача 365 По длинному соленоиду с индуктивностью 20мГн и площадью сечения 10см2 течет ток 5А. Определить число витков соленоида, если объемная плотность энергии его поля 39,8 Дж/м3. Задача 405 Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней линзой с радиусом кривизны 1м налита жидкость. Радиус восьмого темного кольца, наблюдаемого в отраженном свете длиной волны 700нм, равен 2мм. Найти показатель преломления жидкости. Задача 415 На дифракционную решётку, постоянная которой 4•10^-6м, падает монохроматическая волна длиной 7•10^-7м. Определить угол между спектрами второго и третьего порядков. Сколько максимумов даёт такая решётка? Задача 425 Максимальное значение спектральной плотности излучения абсолютно чёрного тела равно 4,16•10^11Вт/м3. На какую длину волны оно приходится? Чему при этом равна энергетическая светимость? Задача 435 Красная граница фотоэффекта для платины 198нм. Какую обратную разность потенциалов необходимо приложить, чтобы задержать электроны, испускаемые платиновым фотокатодом под действием ультрафиолетовых лучей длиной волны 100нм? Задача 445 Кинетическая энергия частицы 1 МэВ. Определить скорость и импульс частицы, если эта частица - электрон. Задача 455 Монохроматический (0,662 мкм) пучок света падает нормально на поверхность с коэффициентом отражения 0,8. Определить количество фотонов, ежесекундно падающих на 1 см2 поверхности, если давление света на поверхность 1 мкПа. Задача 465 Покоящийся одноэлектронный ион лития испустил фотон, соответствующий первой линии ультрафиолетового излучения. Этот фотон ионизировал покоящийся атом водорода. Определить скорость фотоэлектрона.
Дата выполнения: 28/08/2012
Вариант 06
Задача 306: Шарик массой m = 0,1 г с зарядом 10 нКл подвешен на нити. На ка-кое расстояние нужно поднести к нему снизу одноименный и равный ему за-ряд, чтобы сила натяжения нити уменьшилась в четыре раза? Задача 316: Алюминиевый шарик радиусом 1 см может неподвижно «парить» в вакууме над заряженной бесконечной плоскостью с плотностью заряда 2*10(-7) Кл/м2. Какой величины заряд должен иметь шарик? Задача 326: Два шара, радиусы которых R1 = 2 см и R2 = 3 см, заряжены до потенциалов 200 В и 100 В соответственно. Шары соединили тонкой проволочкой. Найти заряд, перешедший с одного шара на другой. Задача 336: К пластинам плоского конденсатора, расстояние между которыми 2 см, приложено напряжение 200 В. От противоположных пластин с нулевой начальной скоростью навстречу друг другу одновременно начинают двигаться два иона (q1 = +1,6*10(-19) Кл; m1 = 6,68*10(-27) кг;q2 = -1,6*10(-19) Кл;m2 = 11,7*10(-27) кг). Через какое время они встретятся? Задача 346: Два одинаковых плоских конденсатора емкостью 2 мкФ каждый соединили параллельно, зарядили до разности потенциалов 300 В и отключили от источника питания. Чему будет равна энергия первого конденсатора, если расстояние между обкладками увеличить в два раза? Задача 356: Воздух в комнате ежесуточно теряет 3*10(8) Дж теплоты. Опреде-лить длину нихромового провода, необходимого для изготовления спирали электрокамина, который поддерживал бы температуру воздуха в комнате неизменной. Сечение провода 1 мм2, напряжение в сети 220 В. Задача 366: Электропогрузчик поднимает груз массой 500 кг на высоту 2 м с постоянной скоростью. Двигатель работает от аккумуляторной батареи с ЭДС 24 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом при силе тока 40 А. КПД установки 80 %. Определить скорость и время одного подъема. Задача 406: По тонкому прямолинейному проводнику, согнутому в виде квадрата, течет ток. Не уменьшая силы тока, проводнику придали форму кольца. Во сколько раз изменилась индукция магнитного поля в центре контура? Задача 416: Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью 25 кА/м. Найти циклическую частоту обращения электрона. Задача 426: Какую работу нужно совершить при перемещении на 0,25 м проводника длиной 0,4 м с током 21 А в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл? Проводник движется перпендикулярно линиям индукции поля. Задача 436: Плоская квадратная рамка со стороной 4 см содержит 75 витков тонкого провода. Рамка находится в магнитном поле с индукцией 0,2 Тл так, что ее плоскость параллельна линиям индукции. Найти меха-нический момент, действующий на рамку, если по ней течет ток силой 0,5 мА. Задача 446: В вертикальном магнитном поле на тонкой нити подвешен проводник длиной 2 м. Индукция поля 0,2 Тл. Если по проводнику пропустить ток силой 2 А, то нить отклонится на угол 45 от вертикали. Найти массу проводника. Задача 456: Кольцо радиусом 14,2 см, по которому течет ток 100 А, свободно установилось в однородном магнитном поле. Кольцо поворачивают относи-тельно вертикальной оси, проходящей через его центр. На какой угол произ-веден поворот кольца, если при этом внешними силами произведена работа 2 мДж? Индукция поля 0,5 Тл. Задача 466: Замкнутое кольцо из медного провода массой 4 г помещено в однородное поле с индукцией 0,25 Тл так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Кольцо за диаметрально-противоположные точки вытягивают в линию. Какой заряд пройдет по проводнику при этом? Задача 476: По длинному соленоиду с индуктивностью 20 мГн и площадью сечения 10 см2 течет ток 5 А. Определить число витков соленоида, если объемная плотность энергии его поля 39,8 Дж/м3.
Вариант 06(1)
Задача 306 Два точечных заряда 2нКл и -1нКл находятся в воздухе на расстоянии 5см друг от друга. Определить напряжённость и потенциал электростатического поля в точке, удалённой от первого заряда на расстояние 6см и от второго заряда на 4см. Задача 316 Дробинка массой 1г с зарядом 2мкКл летит со скоростью 100м/с по направлению к центру шара, несущего заряд 30мкКл. На какое минимальное расстояние приблизится дробинка к шару? Задача 326 Два шара, ёмкости которых 2пФ и 3пФ, заряженных зарядами 20∙10-8Кл и 10-7Кл, соединили проволокой. Каким станет заряд на каждом шаре после их соединения? Задача 336 Электрон влетает в однородное поле с напряжённостью 200В/м, двигаясь вдоль силовой линии с начальной скоростью 1000км/с. Сколько времени он пролетит до полной остановки и какое расстояние? Задача 346 Батарея из двух соединённых параллельно одинаковых конденсаторов ёмкостью 4мкФ каждый заряжается до разности потенциалов 100В. После отключение от источника питания, не разъединяя конденсаторов, один из них погружают в диэлектрик ( ε = 3). Найти заряд на обкладках другого конденсатора. Задача 356 Генератор с эдс 130В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом питает 50 ламп мощностью 60Вт каждая. Расстояние между генератором и лампами 200м. Линия двухпроводная. Найти сечение медного провода, подводящего так к лампам, чтобы напряжение на лампах было 120В. Задача 366 Чему равен кпд лифта массой 1т, поднимающегося равномерно на высоту 20м за 50с, если сила тока в цепи электродвигателя 20А, а напряжение на его зажимах 220В? Задача 406 По прямолинейному проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами 0,15м и 20см течёт ток 30А. Какова индукция поля в точке пересечения диагоналей? Задача 416 Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,142Тл по окружности радиусом 1см. Определить силу, действующую на него со стороны магнитного поля, и частоту его вращения. Задача 426 В магнитном поле, индукция которого 0,05Тл, вращается стержень длиной 1м. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, параллельна направлению магнитного поля. Найти магнитный поток, пересекаемый стержнем. Задача 436 Проволочное тонкое кольцо радиусом 10см находится в однородном магнитном поле напряжённостью 4кА/м. По кольцу течёт ток силой 4А. Найти механический момент, действующий на кольцо, если его плоскость составляет с направлением поля угол 600. Задача 446 Ток, протекающий через соленоид длиной 0,75м, создаёт магнитный момент 15А∙м2. Найти магнитный поток. Задача 456 Плоский контур площадью 400см2, по которому течёт ток 15А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0,2Тл. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть контур на угол 300 вокруг оси, лежащей в плоскости контура? Задача 466 На соленоид длиной 80см и площадью поперечного сечения 20см2 надет проволочный виток. Соленоид содержит 800 витков. По нему течёт ток 10А. Какая средняя эдс индуцируется в витке, если при выключении тока он уменьшается до нуля за время 2мс? Задача 476 Магнитное поле катушки с индуктивностью 95мГн обладает энергией 0,19Дж. Чему равна сила тока?
Дата выполнения: 18/10/2010
Вариант 06(2)
Задача 306 Два точечных заряда 2нКл и -1нКл находятся в воздухе на расстоянии 5см друг от друга. Определить напряжённость и потенциал электростатического поля в точке, удалённой от первого заряда на расстояние 6см и от второго заряда на 4см. Задача 316 Электрон влетает в однородное поле с напряжённостью 200В/м, двигаясь вдоль силовой линии с начальной скоростью 1000км/с. Сколько времени он пролетит до полной остановки и какое расстояние? Задача 326 Генератор с ЭДС 130В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом питает 50 ламп мощностью 60Вт каждая. Расстояние между генератором и лампами 200м. Линия двухпроводная. Найти сечение медного провода, подводящего ток к лампам, чтобы напряжение на лампах было 120В. Задача 336 Чему равен КПД лифта массой 1т, поднимающегося равномерно на высоту 20м за 50с, если сила тока в цепи электродвигателя 20А, а напряжение на его зажимах 220В? Задача 346 Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,142Тл по окружности радиусом 1см. Определить силу, действующую на него со стороны магнитного поля, и частоту его вращения. Задача 356 На соленоид длиной 80см и площадью поперечного сечения 20см2 надет проволочный виток. Соленоид содержит 800 витков. По нему течёт ток 10А. Какая средняя ЭДС индуцируется в витке, если при включении тока он уменьшается до нуля за время 2мс? Задача 366 Магнитное поле катушки с индуктивностью 95мГн обладает энергией 0,19Дж. Чему равна сила тока? Задача 406 Расположенная вертикально мыльная пленка наблюдается под углом 90о в отраженном свете через красное стекло, пропускающее лучи длиной волны 631нм. Расстояние между соседними красными полосами равно 3мм. Каково расстояние между соседними синими полосами, если наблюдение вести через синее стекло, пропускающее свет длиной 460нм? Задача 416 Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластины. После того как пространство между линзой и пластиной заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в η=1,22 раза. Найти показатель преломления жидкости. Задача 426 Дифракционная решетка, содержащая 500 штрихов на каждый миллиметр длины, освещается монохроматическим светом (0,41мкм), падающим по нормали к ее поверхности. Сколько светлых линий можно видеть в ее спектре? Задача 436 Интенсивность светового пучка после прохождения естественного света через два поляроида уменьшилась в 6 раз. Определить процент потерь светового потока в связи с поглощением и отражением света в каждом поляроиде, если угол между главными сечениями составляет 40о. Задача 446 На пластинку падает монохроматический свет длиной волны 0,42мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,95В. Определить работу выхода электронов с поверхности пластины. Задача 456 Парралельный пучок монохроматического света с длиной волны 0,663мкм падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление 0,3мкПа. Определить концентрацию фотонов в световом пучке. Задача 466 Определите потенциал ионизации атома водорода.
Вариант 08
Задача 308: Две частицы, имеющие массу m=0,01 кг и заряд q=10е-5 Кл каждая, находятся в вершинах равностороннего треугольника, составленного из легких нитей длиной L=1м. Система подвешена за третью вершину. Определить натяжение нитей, соединяющих частицы. Задача 318: На расстоянии a=20cv от бесконечной плоскости с поверхностной плотностью зарядов σ=8,85 мкКл/м^2 параллельно ей расположена длинная нить, равномерно заряженная с линейной плотностью τ=2*10е-8 Кл/м. Нить приближают к плоскости до расстояния в=15см. Какая работа на единицу длины нити совершается при этом? Задача 328: Металлический шар радиусом R1=2см имеет заряд q=20 нКл. Его соединяют тонкой проволочкой с другим шаром емкостью С2=4 пФ, заряженным до потенциала φ2=20 кВ. Какова будет поверхностная плотность зарядов на шарах? Задача 338: Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов U=5 кВ, влетает в плоский конденсатор под углом a=15 к его пластинам. Определить напряженность поля в конденсаторе, при которой электрон, вылетев из поля, будет двигаться параллельно пластинам. Длина пластин L=5см. Задача 348: Плоский конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения. Во сколько раз изменяется заряд на конденсаторе, если в него ввести пластину диэлектрика /ε=4/ толщиной 2/3 d, где d- расстояние между пластинами. Задача 358: Трамвайный вагон массой m=10т приобретает скорость V=36 км/ч за время t=10с. Определить силу тока в каждом из двух одинаковых электродвигателях трамвая, если напряжение в трамвайном сети U=600В. Коэффициент трения к=0,02. Задача 368: Электроплитка включена в цепь генератора с ЭДС ε=220В и внутренним сопротивлением r=5 Ом. Какое количество воды можно вскипятить на плитке за t=30 мин, если КПД плитки η=50%? Сила тока в спирали I=4А, начальная температура воды t=20С. Задача 408: Длинный проводник с током согнут, как это показано на рисунке. Радиус полуокружности R=31,4см. Определить индукцию магнитного поля В в центре окружности. Задача 418: Заряженная частица движется в однородном магнитном поле с индукцией В=0,2 Тл по окружности диаметром 2см. На какое время нужно включить параллельное электрическое поле напряженностью Е=0,2 кВ/м, чтобы кинетическая энергия частицы возросла в 2 раза? Задача 428: В однородном магнитном поле с индукцией В=0,5 Тл движется равномерно проводник длиной l=10см. По проводнику течет ток I=2А. Скорость движения проводника ν=20 см/с и направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. найти работу А перемещения проводника за время t=10с и мощностью Р, затраченную на это перемещение. Задача 438: Контур диаметром d=10см подвешен на неупругой нити в однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл так, что нормаль к плоскости контура совпадает с линиями поля. Какой механический момент нужно приложить к контуру, чтобы удержать его в начальном положении, если по нему пропустить ток силой I=10А? Задача 448: Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна к направлению магнитного поля. Напряженность магнитного поля Н=150кА/м. По контуру течет ток I=2А. Радиус контура R=2 см. Какую работу А надо совершить, чтобы повернуть контур на угол φ=92 вокруг оси, совпадающей с диаметром контура? Задача 458: На горизонтальных рельсах, расстояние между которыми l=0,3м лежит стержень, перпендикулярный рельсам. Рельсы и стержень находятся в однородном магнитном поле с индукцией В=0,25 Тл. Определить работу по перемещению этого стержня на расстояние s=5см, если по рельсам пропустить ток I=100 А. Коэффициент трения стержня о рельсы к=0,2. Масса стержня =0,5кг. Задача 468: Провлочное кольцо радиусом r=12см с сопротивлением R=8 Ом лежит на горизонтальной поверхности. Какое количество электричества протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля для Земли Н=40 А/м. Задача 478: По двум длинным параллельным проводам, расположенным на расстояние d=5см друг от друга, текут токи I1=I2. Найти значения этих токов, если в точке, равноудаленной от обоих проводов на расстояние d, объемная плотность энерии магнитного поля w=40 Дж/м^3.
Вариант 08(1)
Задача 308 С какой силой взаимодействует два протона на расстоянии 10(-10)м? Во сколько раз эта сила больше силы их гравитационного притяжения? Задача 318 Два бесконечно длинных параллельных провода с одинаковой линейной плотностью заряда 10 мкКл/м находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Какую работу на единицу длины нужно совершить, чтобы сблизить провода до расстояния 1 см? Задача 328 Три заряженные капельки ртути радиусом 1 мм каждая сливаются в одну большую. Чему равен заряд каждой капельки, если потенциал большой капли 27В? Задача 338 Две одноименно заряженные частицы начинают одновременно двигаться от одной пластины плоского конденсатора к другой под действием его электрического поля. Их заряды относятся как 1:2, а массы - как 1:4. Чему равно отношение времен пролета частицами расстояния между пластинами? Задача 348 Конденсатор состоит из двух квадратных пластин со стороной 10 см, расстояние между которыми 8085*10(-2) см. Конденсатор имеет заряд 2 мкКл. Одну из пластин сдвинули параллельно другой вдоль на расстояние 2 см так, что расстояние не изменилось. Определить совершенную при этом работу. Задача 358 Два сопротивления R1=R2=100 Ом подключены к источнику тока сначала последовательно, а затем параллельно. В обоих случаях тепловая мощность, выделяемая на каждом сопротивлении, оказалась одинаковой. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление, если ток, протекающий в цепи при последовательном соединении сопротивлений, равен 1 А. Задача 388 Электрический чайник, содержащий 1 л воды при 20 С, включили и забыли выключить. Сопротивление нагревательной спирали чайника 10 Ом, напряжение в сети 120 В, КПД чайника 60%. Через сколько времени после включения вся вода в чайнике выкипит? Задача 408 Длинный провод, лежащий в одной плоскости, согнут в виде двух прямых параллельных участков, связанных полуокружностью радиусом 100 мм. По проводу течет ток 75 А. Определите индукцию магнитного поля в центре полуокружности. Задача 418 а-частица влетает перпендикулярно скрещенным под прямым углом однородным магнитному (В=0,2 Тл) и электрическому (Е=400 кВ/м) полям и движется в них, не испытывая отклонений. Определить кинетическую энергию а-частицы. Задача 428 Электрон, ускоренный полем с разностью потенциалов 300 В, влетает перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле и движется по окружности радиусом 10 см. Определить индукцию магнитного поля и период обращения электрона по окружности. Задача 438 Плоская катушка с площадью сечения 300 см2, содержащая 100 витков провода, помещена в однородное магнитное поле напряженностью 10 кА/м. По катушке течет ток 3,2 А. Найти вращательный момент, действующий на катушку, если ее плоскость составляет угол 30 с линиями поля. Задача 448 В однородном магнитном поле с напряженностью 2*105 А/м вращается стержень длиной 20 см. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, составляет с линиями магнитного поля угол 30. Найти поток магнитной индукции при каждом обороте стержня. Задача 458 Внутри соленоида, в средней его части, находится проволочный виток диаметром 15 мм, по которому протекает ток 1 А. Плоскость витка перпендикулярна оси соленоида. Какую работу требуется затратить с тем, чтобы повернуть этот виток на угол 10 по отношению к оси, лежащей в плоскости витка и проходящей через его центр? Соленоид имеет в длину 1,0 м и сечение 8 см2, он содержит 2000 витков. По соленоиду протекает ток 2 А. Задача 468 По индуктивности 4 мГн течет синусоидальный ток частотой 50 Гц. Амплитудное значение силы тока 5 А. Определить среднее значение ЭДС самоиндукции за время, в течение которого ток изменяется от минимального до максимального значения. Задача 478 Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.
Вариант 08(2)
Задача 308 С какой силой взаимодействует два протона на расстоянии 10^(-10)м? Во сколько раз эта сила больше силы их гравитационного притяжения? Задача 318 Два бесконечно длинных параллельных провода с одинаковой линейной плотностью заряда 10 мкКл/м находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Какую работу на единицу длины нужно совершить, чтобы сблизить провода до расстояния 1 см? Задача 328 Два сопротивления R1=R2=100 Ом подключены к источнику тока сначала последовательно, а затем параллельно. В обоих случаях тепловая мощность, выделяемая на каждом сопротивлении, оказалась одинаковой. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление, если ток, протекающий в цепи при последовательном соединении сопротивлений, равен 1 А. Задача 338 Электрический чайник, содержащий 1 л воды при 20 С, включили и забыли выключить. Сопротивление нагревательной спирали чайника 10 Ом, напряжение в сети 120 В, КПД чайника 60%. Через сколько времени после включения вся вода в чайнике выкипит? Задача 348 а-частица влетает перпендикулярно скрещенным под прямым углом однородным магнитному (В=0,2 Тл) и электрическому (Е=400 кВ/м) полям и движется в них, не испытывая отклонений. Определить кинетическую энергию а-частицы. Задача 358 Электрон, ускоренный электрическим полем с разностью потенциалов 300 В, влетает перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле и движется по окружности радиусом 10 см. Определить индукцию магнитного поля и период обращения электрона по окружности. Задача 368 Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб. Задача 408 На мыльную пленку (n=1,33) падает белый свет под углом 35о. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в зеленый свет (5*10^-7м)? Задача 418 Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом (0,6мкм), падающим нормально. Найти толщину воздушного зазора в том месте, где наблюдается пятое темное кольцо в отраженном свете. Задача 428 На дифракционную решетку, постоянная которой 4*10^(-6)м нормально падает монохроматическая волна длиной 7*10^(-7)м. Определить угол между спектрами второго и третьего порядков. Сколько максимумов дает такая решетка? Задача 438 Имеются два абсолютно черных источника теплового излучения. Температура одного из них 2500К. Найти температуру другого источника, если длина волны, соответствующая максимуму энергии его излучения, на 0,5мкм больше длины волны, соответствующей максимуму излучения энергии первого источника. Задача 448 На металлическую пластинку падает монохроматический свет длиной волны 0,413мкм. Поток фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, полностью задерживается, когда разность потенциалов тормозящего электрического поля достигает 1В. Определить работу выхода в электронвольтах и красную границу фотоэффекта. Задача 458 Вычислить энергии покоя электрона и протона. Выразить энергии покоя в мегаэлектронвольтах. Задача 468 На сколько изменилась кинетическая энергия электрона (в Эв) при излучении атомом фотона с длиной волны 433нм?
Дата выполнения: 30/09/2013
Вариант 09
Задача 309: Два заряженных шара находятся на расстоянии 60 см. Имея общий заряд 5*10(-5) Кл, они отталкиваются с силой 10 Н. Чему равен заряд каждого шара. Задача 319: Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 20 см.Найти геометрическое место точек, где результирующая напряженность поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 400 нКл/м и -200 нКл/м. Задача 329: Металлический шар радиусом 6 см, заряженный до потенциала 300 В, соединяют тонким проводником с удаленным незаряженным ша-ром радиусом 3 см. Какая энергия пойдет на образование искры при соединении? Задача 339: Электрон влетает со скоростью 6*10(7) м/с в заряженный плоский конденсатор параллельно его пластинам. Напряжение на конденсаторе 1 кВ, длина пластин 20,5 см, расстояние между ними 1 см. Под каким углом к первоначальному направлению движения электрон вылетит из конденсатора? Задача 349: Нижняя пластина плоского конденсатора неподвижна, верхняя подвешена на пружине. Площадь каждой пластины 10 см2, начальное расстояние между ними 1 см, жесткость пружины 2*10(-4) Н/м. До какого напряжения нужно зарядить конденсатор, чтобы расстояние между пластинами уменьшилось вдвое? Весом пластины пренебречь. Задача 359: Проволочное кольцо включено в цепь источника ЭДС, сквозь который идет ток 12 А. Контакты делят кольцо по длине в отношении 1:3. При этом полная мощность, выделяющаяся в кольце, 54 Вт. Какая мощность выделилась бы в кольце при той же силе тока через источник, если бы кон-такты были размещены по диаметру кольца? Задача 369: Необходимо изготовить кипятильник из нихромовой проволоки сечением 0,5 мм2 для того, чтобы довести до кипения 4 кг воды, взятой при температуре 10 С, в течение 15 мин. Напряжение в сети 220 В, КПД кипятильника 60% . Какой длины проволоку необходимо использовать? Задача 409: Длинный проводник с током 100 А согнут, как это показано на рис. Радиус большей полуокружности 20 см, меньшей – 10 см. Определить индукцию магнитного поля B в центре полуокружностей. Задача 419: Протон со скоростью 100 км/с влетает в электрическое поле 210 В/м и магнитное поле 6,6 мТл, совпадающие по направлению. Определить ускорение протона в начальный момент движения в этих полях, если вектор скорости совпадает с направлением полей. Задача 429: В однородном магнитном поле напряженностью 79,6 кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол 45 . Сторона рамки 4 см. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку. Задача 439: Магнитный поток сквозь соленоид (без сердечника) 5 мкВб. Найти магнитный момент соленоида, если его длина 25 см. Задача 449: Соленоид длиной 1 м и сечением 8 см2 имеет 2000 витков. Определить потокосцепление при силе тока 1,5 А. Задача 459: По двум длинным прямолинейным проводникам, расположенным на расстоянии 25 см друг от друга, текут токи в противоположных направлениях I1-I2=50 А. Какую работу на единицу длины проводника нужно совершить, чтобы сдвинуть их до расстояния 5 см? Задача 469: На расстоянии 1 м от длинного прямолинейного проводника с током 10(2) А расположена квадратная рамка со стороной 1 см. Рамка ориентирована так, что поток, пронизывающий ее максимален. Чему равно количество электричества, которое протечет по рамке, если ток в проводнике выключить. Принять сопротивление проводника 100 Ом. Поле в пределах рамки считать однородным. Задача 479: Сколько витков на единицу длины средней линии имеет тороид без сердечника, если при протекающем токе 2 А объемная плотность энергии магнитного поля тороида 25,1 мДж/м3?
Вариант 09(1)
Задача 319 Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол 1200. Вследствие утечки заряда этот угол уменьшился до 600. Во сколько раз изменился заряд шариков? Задача 329 Шар радиусом 4см заряжен с поверхностной плотностью 8,85∙10-6Кл/м2. Найти силу, с которой он притягивает точечный заряд -5нКл, находящийся на расстоянии 6см от его поверхности. Задача 339 Металлический шар, погруженный в керосин, имеет потенциал 4кВ и поверхностную плотность заряда 8,85∙10-6Кл/м2. Тонкой проволочкой его соединяют с незаряженным шаром радиуса 4мм, находящимся в воздухе. Каким будет потенциал этого шара? Задача 349 Длина пластин плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 10кВ, равна 5см. Альфа частица влетает в него с начальной скоростью 5000км/с параллельно пластинам, находясь на одинаковом расстоянии от них. К моменту вылета из конденсатора частица успевает отклониться на 2мм от первоначального направления. Определить расстояние между пластинами, если отношение заряда к его массе для этой частицы 4,8∙107Кл/кг. Задача 359 Два одинаковых плоских конденсатора ёмкостью 1мкФ каждый соединили последовательно и подключили к источнику с эдс 300В, после чего, не разрывая цепи, один из конденсаторов погрузили в керосин. Чему будет равна энергия этого конденсатора? Задача 369 ЭДС аккумулятора автомобиля 12В. При силе тока 3А его КПД = 0,8. Определите внутреннее сопротивление аккумулятора. Задача 379 Кипятильник в течение часа доводит до кипения 10г воды, взятой при температуре 80С. Напряжение в сети 220В. КПД кипятильника 80%. Найти сопротивление нагревательной спирали. Задача 419 Длинный провод с током 100А согнут, как показано на рисунке. Радиус изгиба 5см. Найдите индукцию магнитного поля в центре кривизны изгиба. Задача 429 Заряженная частица влетает в скрещенные под прямым углом электрическое ( Е = 200кВ/м) и магнитное (В = 0,2Тл) поля и движется в них, не отклоняясь от первоначального направления. Найти скорость частицы. Задача 439 В вертикальном однородном магнитном поле на двух проводящих нитях подвешен горизонтально проводник массой 0,16кг и длиной 0,8м. По проводнику течёт ток 1А. Найти индукцию магнитного поля , зная, что угол отклонения нити от вертикали 300. Массой нитей пренебречь, считать, что они находятся вне поля. Задача 449 В однородном магнитном поле с индукцией 0,2Тл движется протон. Траектория его движения представляет винтовую линию радиусом 10см и шагом 60см. Определить скорость протона. Задача 459 Соленоид представляет собой однослойную виток к витку обмотку из проволоки диаметром 0,4мм, уложенную на длинный картонный каркас радиусом 2,5см. Определить магнитный поток, создаваемый этим соленоидом при токе 2А. Задача 469 Проволочный виток диаметром 10см, по которому течёт ток 10А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 16мТл. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол 40 относительно оси, совпадающей с диаметром? Задача 479 По соленоиду длиной 0,8м и диаметром 8см, намотанному в один слой проводом диаметром 0,25мм течёт ток 5А. Определить среднее значение эдс самоиндукции, если при выключении ток уменьшится до нуля за время 10мс. Задача 489 Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиной 30см объёмная плотность энергии магнитного поля была равна 1,75 Дж/м3.
Дата выполнения: 10/10/2010
Вариант 09(2)
Задача 309 Шар радиусом 4см заряжен с поверхностной плотностью 8,85∙10-6Кл/м2. Найти силу, с которой он притягивает точечный заряд -5нКл, находящийся на расстоянии 6см от его поверхности. Задача 319 Длина пластин плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 10кВ, равна 5см. Альфа частица влетает в него с начальной скоростью 5000км/с параллельно пластинам, находясь на одинаковом расстоянии от них. К моменту вылета из конденсатора частица успевает отклониться на 2мм от первоначального направления. Определить расстояние между пластинами, если отношение заряда к его массе для этой частицы 4,8∙107Кл/кг. Задача 329 ЭДС аккумулятора автомобиля 12В. При силе тока 3А его КПД = 0,8. Определите внутреннее сопротивление аккумулятора. Задача 339 Кипятильник в течение часа доводит до кипения 10г воды, взятой при температуре 80С. Напряжение в сети 220В. КПД кипятильника 80%. Найти сопротивление нагревательной спирали. Задача 349 Заряженная частица влетает в скрещенные под прямым углом электрическое (Е = 200кВ/м) и магнитное (В = 0,2Тл) поля и движется в них, не отклоняясь от первоначального направления. Найти скорость частицы. Задача 359 В однородном магнитном поле с индукцией 0,2Тл движется протон. Траектория его движения представляет винтовую линию радиусом 10см и шагом 60см. Определить скорость протона. Задача 369 По соленоиду длиной 0,8м и диаметром 8см, намотанному в один слой проводом диаметром 0,25мм течёт ток 5А. Определить среднее значение эдс самоиндукции, если при выключении ток уменьшится до нуля за время 10мс. Задача 409 На тонкую пленку (n = 1,33) падает параллельный пучок белого света. Угол падения 52о. При какой толщине пленки зеркально отраженный свет будет наиболее сильно окрашен в желтый цвет (0,60мк)? Задача 419 Как изменяются радиусы тёмных колец Ньютона, наблюдаемых в отражённом свете, если пространство между стеклянной пластинкой и лежащей на ней линзой вместо воздуха заполнить водой (n = 1,33)? Задача 429 Дифракционная решётка содержит 500 штрихов на 1мм длины. Под каким углом в спектре второго порядка будет наблюдаться фиолетовая спектральная линия длиной волны 0,41мкм? Задача 439 Угол преломления луча в жидкости 35°. Определить показатель преломления жидкости, если известно, что отраженный пучок света максимально поляризован. Задача 449 Найти площадь излучающей поверхности лампы мощностью 25Вт, если температура нити 2450К. Излучение нити составляет 30% излучения абсолютно чёрного тела при данной температуре. Задача 459 На поверхность никеля падает монохроматический свет 200нм. Красная граница для никеля 248нм. Определить энергию падающих фотонов, работу выхода электронов, кинетическую энергию электронов. Задача 469 Определить энергию фотона, который испускается покоящимся ионом гелия при переходе с четвёртого энергетического уровня на первый.
Дата выполнения: 06/11/2012
Вариант 10
Задача 310: Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол 120 . Вследствие утечки заряда этот угол уменьшился до 60 . Во сколько раз уменьшился заряд шариков? Задача 320: Шар радиусом 4 см заряжен с поверхностной плотностью 8,85*10(-6) Кл/м2. Найти силу, с которой он притягивает точечный заряд -5 нКл, находящийся на расстоянии 6 см от его поверхности. Задача 330: Металлический шар, погруженный в керосин (е=2 ), имеет потенциал 4 кВ и поверхностную плотность заряда 8,85*10(-6) Кл/м2. Тонкой проволочкой его соединяют с незаряженным шаром радиусом 4 мм, находящимся в воздухе. Каким будет потенциал этого шара? Задача 340: Длина пластин плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 10 кВ, равна 5 см. Альфа-частица влетает в него с начальной скоростью 5000 км/с параллельно пластинам, находясь на одинаковом расстоянии от них. К моменту вылета из конденсатора частица успевает отклониться на 2 мм от первоначального направления. Определить рас-стояние между пластинами, если отношение заряда к массе для этой частицы 4,8*10(7) Кл/кг. Задача 350: Два одинаковых плоских конденсатора емкостью мкФ каждый соединили последовательно и подключили к источнику с ЭДС 300 В, после чего, не разрывая цепи, один из конденсаторов погрузили в керосин (е=2). Чему будет равна энергия этого конденсатора? Задача 360: ЭДС аккумулятора автомобиля 12 В. При силе тока 3 А его КПД равен 0,8. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора. Задача 370: Кипятильник в течение часа доводит до кипения 10 кг воды, взятой при 8 С. Напряжение в сети 220 В, КПД кипятильника 80 %. Найти сопротивление нагревательной спирали. Задача 410: Длинный провод с током 100 А согнут как показано на рис. Радиус изгиба 5 см. Найдите индукцию магнитного поля B в центре кривизны изгиба. Задача 420: Заряженная частица влетает в скрещенные под прямым углом электрическое (200 кВ/м) и магнитное (0,2 Тл) поля и движется в них, не отклоняясь от первоначального направления. Найти скорость частицы. Задача 430: В вертикальном однородном магнитном поле на двух проводящих нитях подвешен горизонтально проводник массой 0,16 кг и длиной 0,8 м. По проводнику течет ток 1 А. Найти индукцию магнитного поля B , зная, что угол отклонения нити от вертикали равен 30 . Массой нитей пренебречь. Считать, что они находятся вне поля. Задача 440: В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл движется протон. Траектория его движения представляет винтовую линию с радиусом 10 см и шагом 60 см. Определить скорость протона. Задача 450: Соленоид представляет собой однослойную виток к витку обмотку из проволоки диаметром 0,4 мм, уложенную на длинный картонный каркас радиусом 2,5 см. Определить магнитный поток, создаваемый этим соленоидом при токе 2 А. Задача 460: Проволочный виток диаметром 10 см, по которому течет ток 10 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 16 мТл. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол 4 относительно оси, совпадающей с диаметром? Задача 470: По соленоиду длиной 0,8 м и диаметром 8 см, намотанному в один слой проводом диаметром 0,25 мм, течет ток 5 А. Определить среднее значение ЭДС самоиндукции, если при выключении ток уменьшится до нуля за время 10 мс. Задача 480: Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиной 30 см объемная плотность энергии магнитного поля была равна 1,75 Дж/м3?
Вариант 10(1)
Задача 310 Два заряженных шара находятся на расстоянии 60см. Имея общий заряд 5∙10-5Кл, они отталкиваются с силой 10Н. Чему равен заряд каждого? Задача 320 Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 20см. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряжённость поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 400нКл/м и -200нКл/м. Задача 330 Металлический шар радиусом 6см, заряженный до потенциала 300В, соединяют тонким проводником с удалённым незаряженным шаром радиусом 3см. Какая энергия пойдёт на образование искры при соединении? Задача 340 Электрон влетает со скоростью 6∙107м/с в заряженный плоский конденсатор параллельно его пластинам. Напряжение на конденсаторе 1кВ, длина пластин 20,5см, расстояние между ними 1см. Под каким углом к первоначальному направлению движения электрон вылетит из конденсатора? Задача 350 Нижняя пластина плоского конденсатора неподвижна, верхняя подвешена на пружине. Площадь каждой пластины 10см2, начальное расстояние между ними 1см, жёсткость пружины 2∙10-4Н/м. До какого напряжения нужно зарядить конденсатор, чтобы расстояние между пластинами уменьшилось вдвое? Весом пластин пренебречь. Задача 360 Проволочное кольцо включено в цепь источника эдс, сквозь который идёт ток 12А. Контакты делят кольцо в отношении 1:3. При этом полная мощность, выделяющаяся в кольце, 54Вт. Какая мощность выделилась бы в кольце, при той же силе тока через источник, если бы контакты были размещены по диаметру кольца. Задача 370 Необходимо изготовить кипятильник из нихромовой проволоки сечением 0,5мм2 для того, чтобы довести до кипения 4кг воды, взятой при температуре 100С в течение 15мин. Напряжение в сети 220В. КПД кипятильника 60%. Какой длины проволоку необходимо использовать? Задача 410 Длинный проводник с током 100А согнут, как показано на рисунке. Радиус большей полуокружности 20см, меньшей 10 см. Определить индукцию магнитного поля в центре полуокружностей. Задача 420 Протон со скоростью 100км/с влетает в электрическое поле напряжённостью 210В/м и магнитное поле с индукцией 6,6мТл, совпадающие по направлению. Определить ускорение протона в начальный момент движения в этих полях, если вектор скорости совпадает с направлением полей. Задача 430 В однородном магнитном поле напряжённостью 79,6кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол 450. Сторона рамки 4см. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку. Задача 440 Магнитный поток сквозь соленоид без сердечника 5мкВб. Найти магнитный момент соленоида, если его длина 25см. Задача 450 Соленоид длиной 1м и сечением 8см2 имеет 2000 витков. Определить потокосцепление при силе тока 1,5А. Задача 460 По двум прямолинейным проводникам, расположенным на расстоянии 25см друг от друга, текут токи в противоположных направлениях величиной по 50А. Какую работу на единицу длины проводника нужно совершить, чтобы сдвинуть их до расстояния 5см? Задача 470 На расстоянии 1м от длинного прямолинейного проводника с током расположена квадратная рамка со стороной 1см. Рамка ориентирована так, что поток, пронизывающий её , максимален. Чему равно количество электричества, которое протечёт по рамке, если ток в проводнике выключить? Принять сопротивление проводника 10 Ом. Поле в пределах рамки считать однородным. Задача 480 Сколько витков на единицу длины средней линии имеет тороид без сердечника, если при протекающем токе 2А объёмная плотность магнитного моля тороида 25,1мДж/м3?
Дата выполнения: 01/11/2010
Вариант 10(2)
Задача 310 Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 20см. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряжённость поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 400нКл/м и -200нКл/м. Задача 320 Электрон влетает со скоростью 6∙10^7м/с в заряженный плоский конденсатор параллельно его пластинам. Напряжение на конденсаторе 1кВ, длина пластин 20,5см, расстояние между ними 1см. Под каким углом к первоначальному направлению движения электрон вылетит из конденсатора? Задача 330 Нижняя пластина плоского конденсатора неподвижна, верхняя подвешена на пружине. Площадь каждой пластины 10см2, начальное расстояние между ними 1см, жёсткость пружины 2∙10^(-4)Н/м. До какого напряжения нужно зарядить конденсатор, чтобы расстояние между пластинами уменьшилось вдвое? Весом пластин пренебречь. Задача 340 Необходимо изготовить кипятильник из нихромовой проволоки сечением 0,5мм2 для того, чтобы довести до кипения 4кг воды, взятой при температуре 10оС в течение 15мин. Напряжение в сети 220В, КПД кипятильника 60%. Какой длины проволоку необходимо использовать? Задача 350 Протон со скоростью 100км/с влетает в электрическое поле напряжённостью 210В/м и магнитное поле с индукцией 6,6мТл, совпадающие по направлению. Определить ускорение протона в начальный момент движения в этих полях, если вектор скорости совпадает с направлением полей. Задача 360 В однородном магнитном поле напряжённостью 79,6кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол 45о. Сторона рамки 4см. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку. Задача 370 Сколько витков на единицу длины средней линии имеет тороид без сердечника, если при протекающем токе 2А объёмная плотность магнитного моля тороида 25,1мДж/м3? Задача 410 Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло (631нм). Расстояние между соседними красными полосами при этом равно 3 мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло (400нм). Найти расстояние между соседними синими полосами. Считать, что за время измерений форма пленки не изменяется и свет падает на пленку нормально. Задача 420 Радиус кривизны линзы, использованной для наблюдения колец Ньютона, равен 1,5м. Наблюдение ведется в отраженном свете. При этом радиус десятого темного кольца равен 3мм. Найти длину волны падающего монохроматического света. Свет падает по нормали к поверхности пластины. Задача 430 Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла равен 57°. При каком угле падения отраженный луч будет полностью поляризован, если кристалл погрузить в воду (n=133)? Задача 440 При остывании абсолютно черного тела вследствие излучения, длина волны, соответствующая максимуму в спектре распределения энергии, сместилась на 5*10^(-8)м. Определить на сколько градусов остыло тело, если его первоначальная температура была 1723о С. Задача 450 При поочередном освещении поверхности металла светом с длинами волн 0,35мкм и 0,54мкм установлено, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются в 2 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла. Задача 460 Сколько фотонов падает на 1 см2 земной поверхности, если солнечная постоянная 7,98*10^4 Дж/м2? Излучение считать монохроматическим с длиной волны 5,5*10^(-7)м. Задача 470 Найти: 1) период обращения электрона на первой боровской орбите атома водорода, 2) его угловую скорость.
WhatsApp: +79119522521
Telegram: +79119522521
