Физика

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(РГГМУ)
Кафедра физики
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
И КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ № 3, 4, 5, 6
по дисциплине «ФИЗИКА»
Разделы
«Электростатика. Постоянный ток»,
«Магнетизм и электромагнитные явления»,
«Оптика и квантовая физика»,
«Физика атомов и атомных ядер. Элементарные частицы. Основы квантовой механики»
Курс 2
Для направлений: 05.03.05 – Прикладная гидрометеорология
05.03.06 – Экология и природопользование
Заочная форма обучения
Санкт-Петербург, 2020

Готовые задачи по физике можно приобрести онлайн.
Стоимость одной готовой задачи по физике указана напротив каждой задачи.
Стоимость выполнения на заказ уточняйте при заказе.

Решение подробно расписано в формате Word. На почту высылаем файл word + копию в pdf.
Выполнены следующие задачи
(можно купить решенные ранее задания по физике онлайн и мгновенно получить на email)

Точечные заряды Q₁ = 20 мкКл, Q₂ = – 10 мкКл находятся на расстоянии d = 5 см друг от друга. Определите напряжённость поля в точке, удалённой на r₁ = 3 см от первого и r₂ = 4 см от второго заряда. Определите также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд Q = 1 мкКл.

Три одинаковых точечных заряда Q₁ = Q₂ = Q₃ = 2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а = 10 см. Определите модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.

Два положительных точечных заряда Q₁ = Q и Q₂ = 9 Q закреплены на расстоянии L = 100 см друг от друга. Определите, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд Q₃ так, чтобы он находился в равновесии. Укажите, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения заряда возможны только вдоль прямой, проходящей через закреплённые заряды.

Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нити одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружаются в масло. Какова плотность ρ₀ масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остаётся неизменным? Плотность материала шариков ρ = 1,5·10³ кг/м³, диэлектрическая проницаемость масла ε = 2,2.

Четыре одинаковых заряда Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q₄ = 40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной а = 10 см. Найдите силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трёх других.

В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q₄ = 10 нКл. Какой отрицательный заряд Q нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?

На расстоянии d = 20 см находятся два точечных заряда Q₁ = –50 нКл и Q₂ = 100 нКл. Определите силу F, действующую на заряд Q₃ = –10 нКл, удалённый от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное d.

Расстояние d между двумя точечными зарядами Q₁ = 2 нКл и Q₂ = 4 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q₃ так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить величину и знак заряда. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?

Параллельно бесконечной плоскости, заряженной с поверхностной плотностью заряда σ = 4 мкКл/м², расположена бесконечно длинная прямая нить, заряженная с линейной плотностью заряда τ = 100 нКл/м. Определите силу F, действующую со стороны плоскости на отрезок нити длиной L = 1 м.

Две одинаковые круглые пластины площадью S = 400 см² каждая расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины Q₁ = 400 нКл, другой Q₂ = – 200 нКл. Определите силу F взаимного притяжения пластин, если расстояние между ними: а) r₁ = 3 мм; б) r₂ = 10 м.

На бесконечном тонкостенном цилиндре диаметром d = 20 см равномерно распределён заряд с поверхностной плотностью σ = 4 мкКл/м². Определите напряжённость поля в точке, отстоящей от поверхности цилиндра на расстоянии а = 15 см.

Определите с какой силой (на единицу площади) взаимодействуют две бесконечные параллельные плоскости, заряженные с одинаковой поверхностной плотностью заряда σ = 5 мкКл/м²?

Две длинные прямые параллельные нити находятся на расстоянии d = 5 см друг от друга. На нитях равномерно распределены заряды с линейными плотностями заряда λ₁ = –5 нКл/см и λ₂ = 10 нКл/см. Определите напряжённость Е электрического поля в точке, удалённой от первой нити на расстояние r₁ = 3 см и от второй на расстояние r₂ = 4 см.

К бесконечной равномерно заряженной вертикальной плоскости подвешен на нити одноименно заряженный шарик массой m = 50 мг и зарядом Q = 0,6 нКл. Сила натяжения нити, на которой висит шарик, F = 0,7 мН. Найдите поверхностную плотность заряда σ на плоскости.

С какой силой (на единицу площади) взаимодействуют две бесконечные параллельные нити с одинаковой линейной плотностью заряда λ = 20 мкКл/м, находящиеся на расстояние r = 10 см друг от друга?

Поверхностная плотность заряда σ бесконечно протяжённой вертикальной плоскости равна 400 мкКл/м². К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой m = 10 г. Определите заряд Q шарика, если нить образует с плоскостью угол α = 30°.

Определите потенциальную энергию W системы двух точечных зарядов Q₁ = 400 нКл и Q₂ = 20 нКл, находящихся в вакууме на расстоянии r = 5 см друг от друга.

Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности зарядов которых σ₁ = 2 мкКл/м² и σ₂ = –0,8 мкКл/м², находятся на расстоянии d = 0,6 см друг от друга. Определите разность потенциалов Δφ между плоскостями.

Поле образовано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда σ = 40 нКл/м². Определите разность потенциалов Δφ двух точек поля, отстоящих от плоскости на r₁ = 15 см и r₂ = 20 см.

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

Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R = 10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью заряда λ = 800 нКл/м. Определите потенциал φ в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии х = 10 см от его центра.

Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом p = 200 пКл·м. Определите разность потенциалов Δφ двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии r = 40 см от центра диполя

Электрическое поле образовано бесконечно длинной заряженной нитью, линейная плотность заряда которой λ = 20 пКл/м. Определите разность потенциалов Δφ двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии r₁ = 8 см и r₂ = 12 см.

Тонкая квадратная рамка равномерно заряжена с линейной плотностью заряда λ = 200 пКл/м. Определите потенциал φ поля в точке пересечения диагоналей.

Пылинка массой m = 200 мкг, несущая на себе заряд Q = 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов Δφ = 200 В пылинка имела скорость v = 10 м/с. Определите скорость v₀ пылинки до того, как она влетела в поле.

Электрон, обладающий кинетической энергией Eк = 10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов Δφ = 8 В?

Найдите отношение скоростей ионов кальция Ca⁺⁺ и калия К⁺, прошедших одинаковую разность потенциалов.

Электрон с энергией E_к = 400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом R = 10 см. Определите минимальное расстояние а, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если её заряд Q = –10 нКл.

Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрёл скорость v = 105 м/с. Расстояние между пластинами d = 8 мм. Найдите: 1) разность потенциалов Δφ между пластинами; 2) поверхностную плотность зарядов σ на пластинах.

Пылинка массой m = 5 мг, несущая на себе N = 10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов Δφ = 1 мВ. Какова кинетическая энергия Eк пылинки? Какую скорость v приобрела пылинка?

Ион атома лития Li⁺ прошёл разность потенциалов Δφ₁ = 400 В, ион атома Na⁺ – разность потенциалов Δφ₂ = 300 В. Найдите отношение скоростей этих ионов.

При бомбардировке неподвижного ядра калия α-частицей сила отталкивания между ними достигла F = 100 Н. На какое наименьшее расстояние приблизилась α-частица к ядру атома калия? Какую скорость v имела α-частица вдали от ядра? Влиянием электронной оболочки атома калия пренебрегите.

Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 2 мм, разность потенциалов Δφ = 600 В, заряд каждой пластины Q = 40 нКл. Определите энергию W поля конденсатора и силу F взаимного притяжения пластин.

Два одинаковых плоских воздушных конденсатора ёмкостью C₁ = 100 пФ каждый соединены в батарею последовательно. Определите изменение ёмкости батареи, если пространство между пластинами одного конденсатора заполнить парафином.

Два конденсатора ёмкостью C₁ = 5 мкФ и C₂ = 8 мкФ соединены последовательно и присоединены к батарее с ЭДС Ε = 80 В. Определите заряды Q₁ и Q₂ конденсаторов и разности потенциалов Δφ₁ и Δφ₂ между их обкладками.

Плоский конденсатор состоит из двух плоских пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние между пластинами d = 2 мм. Конденсатор присоединен к источнику напряжения U = 80 В. Определите заряд Q и напряжённость Е поля конденсатора в двух случаях: 1) диэлектрик–воздух; 2) диэлектрик–стекло.

Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединены последовательно в батарею, которая подключена к источнику тока ЭДС Ε = 12 В. Определите изменение напряжения на одном из конденсаторов, если другой погрузить в трансформаторное масло.

Два металлических шарика радиусами R₁ = 5 см и R₂ = 10 см имеют заряды Q₁ = 40 нКл и Q₂ = –20 нКл соответственно. Найдите энергию W, которая выделится при разрядке, если шары соединить проводником.

Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d₁ = 2 см и слоем парафина толщиной d₂ = 0,3 см. Разность потенциалов между обкладками Δφ = 300 В. Определите напряжённость Е поля и падение потенциала в каждом из слоёв.

Плоский конденсатор (диэлектрик–стекло) с площадью пластин S = 200 см² каждая, заряжен до разности потенциалов Δφ = 2 кВ. Расстояние между пластинами d = 2 см. Определите энергию W поля конденсатора и плотность w энергии поля.

Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединён вольтметр с сопротивлением r = 4 кОм. Амперметр показывает силу тока I = 0,3 А, вольтметр – напряжение U = 120 В. Определите сопротивление R катушки. Определите относительную погрешность δR, которая будет допущена при изменении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.

ЭДС батареи Ε = 80 В, внутреннее сопротивление r = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность P = 100 Вт. Определите силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и её сопротивление R.

От батареи, ЭДС которой Ε = 600 В, требуется передать энергию на расстояние L = 1 км. Потребляемая мощность P = 5 кВт. Найдите минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d = 0,5 см.

Определите число электронов, проходящих за время t = 1 с через поперечное сечение площадью S = 1 мм² железной проволоки длиной L = 20 м при напряжении на её концах U = 16 В.

ЭДС батареи Ε = 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, I = 10 А. Определите максимальную мощность P_max, которая может выделяться во внешней цепи.

При внешнем сопротивлении R₁ = 8 Ом сила тока в цепи I₁ = 0,8 А, при сопротивлении R₂ = 15 Ом сила тока I₂ = 0,5 А. Определите силу тока I_к.з. короткого замыкания источника ЭДС

В сеть с напряжением U = 100 В подключили катушку с сопротивлением R₁=2 кОм и вольтметр, соединенные последовательно. Показание вольтметра U₁=80 В. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал U₂=60 В. Определить сопротивление R₂ другой катушки.

ЭДС батареи Ε = 12 В. При силе тока I = 4 А коэффициент полезного действия батареи η = 0,6. Определите внутреннее сопротивление r батареи.

Резистор сопротивлением R = 6 Ом подключён к двум параллельно соединённым источникам тока с ЭДС Ε1 = 2,2 В и Ε2 = 2,4 В и внутренними сопротивлениями r₁ = 0,8 Ом и r₂ = 0,2 Ом. Определите силу тока I в этом резисторе и напряжение U на зажимах второго источника тока.

Определите силу тока I в каждом элементе и напряжение U на зажимах реостата (рис. 1), если ЭДС Ε₁ = 12 В, Ε₂ = 6 В, R = 1 Ом, R₁ = 1,5 Ом, и R₂ = 20 Ом.

Определите силы токов на всех участках электрической цепи (рис. 2), если ЭДС Ε₁ = 8 В, Ε₂ =12 В, R₁ = 1 Ом, R₂ = 1 Ом, R₃ = 4 Ом, R₄ = 2 Ом. Внутренними сопротивлениями источников тока пренебрегите.

Два источника тока с электродвижущими силами Ε₁ = Ε₂ = 12 В и внутренними сопротивлениями R₁ = 4 Ом и R₂ = 2 Ом, а также реостат сопротивлением R = 20 Ом соединены, как показано на рис. 3. Определите силы тока в реостате и источниках тока.

Две батареи (ЭДС Ε₁ = 12 В, внутреннее сопротивление R₁ = 2 Ом, Ε₂ = 24 В, R₂ = 6 Ом) и реостат сопротивлением R = 16 Ом соединены, как показано на рис. 3. Определите силу тока в батареях и реостате.

Три резистора с сопротивлениями R₁ = 6 Ом, R₂ = 3 Ом и R₃ = 2 Ом, а также источник тока с ЭДС Ε₁ = 2,2 В соединены, как показано на рис. 4. Определите ЭДС Ε источника, который надо подключить в цепь между точками А и B так, чтобы в проводнике сопротивлением R₃ шёл ток силой I₃ = 1 А в направлении, указанном стрелкой. Внутренними сопротивлениями источников тока пренебрегите.

Определите разность потенциалов между точками А и B (рис. 5), если ЭДС Ε₁ = 8 В, ЭДС Ε₂ = 6 В, R₁ = 4 Ом, R₂ = 6 Ом, R₃ = 8 Ом. Внутренними сопротивлениями источников тока пренебрегите.

Определите силу тока I₃ в проводнике сопротивлением R₃ (рис. 5) и напряжением U₃ на концах этого проводника, если ЭДС ε₁ = 6 В, ε₂ = 8 В, R₁ = 4 Ом, R₂ = 6 Ом, R₃ = 8 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебрегите.

Объём газа, заключённого между электродами и ионизационной камерой, V = 0,8 л. Газ ионизируется рентгеновским излучением. Сила тока насыщения I_нас = 6 нА. Сколько пар ионов образуется за время t = 1 с в объёме V₁ = 1 см³ газа? Заряд каждого иона равен элементарному заряду.

На расстоянии d = 1 см одна от другой расположены две пластины площадью S = 400 см² каждая. Водород между пластинами ионизируют рентгеновским излучением. При напряжении U = 100 В между пластинами идёт далёкий от насыщения ток силой I = 2 мкА. Определите концентрацию n ионов одного знака между пластинами. Заряд каждого иона считайте равным элементарному заряду.

Посередине между электродами ионизационной камеры пролетела α-частица, двигаясь параллельно электродам, и образовала на своём пути цепочку ионов. Спустя какое время τ после пролёта α-частицы ионы дойдут до электродов, если расстояние между электродами d = 2 см, разность потенциалов Δφ = 6 кВ и подвижность b ионов обоих знаков в среднем равна 1,5 см²/(В·с)?

Найдите сопротивление трубки длиной L = 0,5 м и площадью поперечного сечения S = 5 мм², если она наполнена азотом, ионизированным так, что в объёме V = 1 см3 его находится при равновесии n = 10⁸ пар ионов. Ионы одновалентны.

К электродам разрядной трубки, содержащей водород, приложена разность потенциалов Δφ = 10 В. Расстояние d между электродами равно 25 см. Ионизатор создаёт в объёме V = 1 см³ водорода n = 10⁷ пар ионов в секунду. Найдите плотность тока j в трубке. Определите также, какая часть силы тока создаётся движением положительных ионов.

Воздух ионизируется рентгеновскими излучениями. Определите удельную проводимость ν воздуха, если в объёме V = 1 см³ газа находится в условиях равновесия n = 10⁸ пар ионов.

Азот между плоскими электродами ионизационной камеры ионизируется рентгеновским излучением. Сила тока, текущего через камеру, I = 0,5 мкА. Площадь каждого электрода S =200 см², расстояние между ними d = 1,5 см, разность потенциалов Δφ = 150 В. Определите концентрацию n ионов между пластинами, если ток далёк от насыщения. Заряд каждого иона равен элементарному заряду

Газ, заключённый в ионизационной камере между плоскими пластинами облучается рентгеновским излучением. Определите плотность тока насыщения j_нас, если в объёме V = 1 см³ газа ионизатор образует n = 5·10⁶ пар ионов в секунду. Принять, что каждый ион несёт на себе элементарный заряд. Расстояние между пластинами камеры d = 2 см.

Проволочный виток радиусом R = 25 см расположен в плоскости магнитного меридиана. В центре установлена небольшая магнитная стрелка, способная вращаться вокруг вертикальной оси. На какой угол α отклонится стрелка, если по витку пустить ток силой I =15 А? Горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли примите равной B = 20 мкТл.

Магнитная стрелка помещена в центре кругового витка радиусом R = 20 см., плоскость которого расположена вертикально и составляет угол φ = 30° с плоскостью магнитного меридиана. Определите угол α, на который повернётся магнитная стрелка, если по проводу пойдёт ток силой I = 25 А (дать два ответа). Горизонтальную составляющую индукции земного магнитного поля примите равной B = 20 мкТл.

По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми d = 5 см, текут одинаковые токи I = 10 А. Определите индукцию B и напряжённость H магнитного поля в точке, удалённой от каждого провода на расстояние r = 5 см, если токи текут: а) в одинаковом направлении, б) в противоположных направлениях.

Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под прямым углом. По проводникам текут токи силой I₁ = 100 А и I₂ = 50 А. Расстояние между проводниками d = 20 см. Определите индукцию B магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам.

Ток силой I = 50 А течёт по проводу, согнутому под прямым углом. Найдите напряжённость H магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстоянии b = 20 см. Считайте, что оба конца проводника находятся очень далеко от вершины угла.

По проводнику, изогнутому в виде окружности, течёт ток. Напряжённость магнитного поля в центре окружности H₁ = 50 А/м. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определите напряжённость H₂ магнитного поля в точке пересечения диагоналей этого квадрата.

Дата выполнения: 25/04/2010

По контуру в виде равностороннего треугольника течёт ток силой I = 50 А. Сторона треугольника a равна 20 см. Определите магнитную индукцию B в точке пересечения высот.

По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами а = 8 см и b = 12 см, течёт ток силой I = 50 А. Определите напряжённость H и индукцию B магнитного поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника

По двум параллельным проводам длиной L = 3 м каждый текут одинаковые токи силой I = 500 А. Расстояние между проводниками d = 10 см. Определите силу F взаимодействия проводников.

По трём параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии d = 20 см друг от друга, текут токи одинаковой силы I = 400 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислите для каждого из проводов отношение силы, действующей на него, к его длине.

Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две её стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой I = 200 А. Определите силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном её длине.

Прямой провод длиной L = 40 см, по которому течёт ток силой I = 100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,5 Тл. Какую работу А совершат силы, действующие на провод со стороны поля, переместив его на расстояние s = 40 см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и проводу?

Напряжённость H магнитного поля в центре круглого витка равна 500 А/м. Магнитный момент витка p_m = 6 А·м². Вычислите силу тока i в витке и радиус R витка.

Короткая катушка площадью поперечного сечения S = 250 см², содержащая N = 500 витков провода, по которому течёт ток силой I = 5 А, помещена в однородное магнитное поле напряжённостью H = 1000 А/м. Найдите: 1) магнитный момент p_m катушки; 2) вращающий момент М, действующий на катушку, если ось катушки составляет угол φ = 30° с линиями поля.

Виток диаметром d = 10 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток силой I = 40 А. Какой вращающий момент М нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении? Горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли примите равной B_г = 200 мкТл.

Виток радиусом R = 20 см, по которому течёт ток силой I = 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряжённостью H = 10³ А/м. Виток повернули относительно диаметра на угол φ = 30º. Определите совершённую работу А.

Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией B = 0,2 Тл под углом α = 30° к направлению линий индукции. Определите силу Лоренца F_L, если скорость частицы v = 10,5 м/с.

Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией B = 0,01 Тл. Определите момент импульса L, которым обладала частица при движении в магнитном поле, если радиус траектории частицы равен R = 0,5 мм.

Электрон движется в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. Определите силу F, действующую на электрон со стороны поля, если индукция поля B = 0,2 Тл, а радиус кривизны траектории R = 0,2 см.

Заряженная частица с кинетической энергией E_к = 2 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R = 4 мм. Определите силу Лоренца F_L, действующую на частицу со стороны поля.

Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с напряжённостью H = 5·10³ А/м. Определите частоту обращения ν электрона.

Электрон движется в магнитном поле с индукцией B = 4 мТл по окружности радиусом R = 0,8 см. Какова кинетическая энергия Eк электрона?

Протон влетает в однородное магнитное поле под углом α = 60° к направлению линий поля и движется по спирали, радиус которой R = 2,5 см. Индукция магнитного поля B = 0,05 Тл. Найдите кинетическую энергию Eк протона.

Протон и α-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?

Плоский контур площадью S = 20 см² находится в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,03 Тл. Определите магнитный поток ФB, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол φ = 60° с направлением линий индукции.

Магнитный поток ΦB сквозь сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида l = 50 см. Найдите магнитный момент p_m соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.

В средней части соленоида, содержащего n = 8 витков/см, помещён круговой виток диаметром d = 4 см. Плоскость витка расположена под углом φ = 60° к оси соленоида. По обмотке соленоида течёт ток силой I = 1 А. Определите магнитный поток ΦB, пронизывающий виток.

На длинный картонный каркас диаметром d₁ = 5 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d₂ = 0,2 мм. Определите магнитный поток Φ, создаваемый таким соленоидом при силе тока I = 0,5 А.

Квадратный контур со стороной а = 10 см, в котором течёт ток силой I = 6 А, находится в магнитном поле с индукцией B = 0,8 Tл под углом α = 50° к линиям индукции. Какую работу А нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

Плоский контур с током силой I = 5 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,4 Тл. Площадь контура S = 200 см². Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол α = 40°. Определите совершённую при этом работу А.

Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I = 60 А, свободно установился в однородном магнитном поле (B = 20 мТл). Диаметр витка d = 10 см. Какую работу A нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол α = π/3?

Дата выполнения: 15/11/2011

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

Рамка площадью S = 100 см² равномерно вращается с частотой ν = 5 с^–1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям индукции однородного магнитного поля (B = 0,5 Тл). Определите среднее значение ЭДС индукции 〈E_инд〉 за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимально значения.

Рамка, содержащая N = 1000 витков площадью S = 100 см², равномерно вращается с частотой ν = 10 с^–1 в магнитном поле напряжённостью H = 10⁴ А/м. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям напряжённости. Определите максимальную ЭДС индукции Ε_{инд max}, возникающую в рамке.

В однородном магнитном поле (B = 0,1 Тл) равномерно с частотой ν = 5 с^–1 вращается стержень длиной l = 50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряжённости, а ось вращения проходит через один из его концов. Определите индуцируемую на концах стержня разность потенциалов Δφ.

В однородном магнитном поле с индукцией B = 0,5 Тл вращается с частотой ν = 10 с^–1 стержень длиной l = 20 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня, перпендикулярно его оси. Определите на концах стержня разность потенциалов Δφ.

В проволочное кольцо, присоединённое к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошёл заряд Q = 50 мкКл. Определите изменение магнитного потока Φ_B через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра R =10 Ом.

Тонкий медный провод массой m = 5 г согнут в виде квадрата и концы его загнуты. Квадрат помещён в однородное магнитное поле (B = 0,2 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определите заряд Q, который потечёт по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию

Рамка из провода сопротивлением R = 0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (B = 0,6 Тл). Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S = 200 см². Определите заряд Q, который потечёт по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0° до 45°; 2) от 45° до 90°.

Проволочный виток диаметром D = 5 см и сопротивлением R = 0,02 Ом находится в однородном магнитном поле (B = 0,3 Тл). Плоскость витка составляет угол φ = 40° с линиями индукции. Какой заряд Q потечёт по витку при выключении магнитного поля?

Соленоид сечением S = 10 см² содержит N = 1000 витков. Индукция B магнитного поля внутри соленоида при силе тока I = 5 А равна 0,1 Тл. Определите индукцию L соленоида.

На картонный каркас длиной l = 0,8 м и диаметром D = 4 см намотан в один слой провод диаметром d = 0,25 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислите индуктивность L получившегося соленоида.

Катушка, намотанная на немагнитный цилиндрический квадрат, имеет N₁ = 250 витков и индуктивность L₁ = 36 мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до L₂ = 100 мГн, обмотку катушки сняли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчётом, чтобы длина катушки осталась прежней. Сколько витков N₂ оказалось в катушке после перемотки?

Индуктивность соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, L = 0,5 мГн. Длина соленоида l = 0,6 м, диаметр D = 2 см. Определите отношение n числа витков соленоида к его длине.

Соленоид содержит N = 600 витков. При силе тока I = 10 А магнитный поток Φ = 80 мкВб. Определите индуктивность L соленоида.

Соленоид имеет стальной полностью размагниченный сердечник объёмом V = 500 см³. Напряжённость H магнитного поля соленоида при силе тока I = 0,6 А равна 1000 А/м (рис. 6). Определите индуктивность L соленоида.

Обмотка соленоида с железным сердечником содержит N = 600 витков. Длина сердечника l = 40 см. Как и во сколько раз изменится индуктивность L соленоида, если сила тока, протекающего в обмотке, возрастает от I₁ = 0,2 А до I₂ = 1 А (рис. 6)?

На железный полностью размагниченный сердечник диаметром D = 5 см и длиной l = 80 см намотано в один слой N = 240 витков провода. Вычислите индуктивность L получившегося соленоида при силе тока I = 0,6 А (рис. 6).

Силу тока в катушке равномерно увеличивают с помощью реостата на ΔI = 0,6 А в секунду. Найдите среднее значение ЭДС самоиндукции ⟨E_инд⟩, если индуктивность катушки L = 5 мГн.

Соленоид содержит N = 800 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) S = 10 см². По обмотке течёт ток, создающий поле с индукцией B = 8 мТл. Определите среднее значение ЭДС самоиндукции ⟨Ε_инд⟩, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока уменьшается практически до нуля за время Δt = 0,8 мс

По катушке индуктивностью L = 8 мкГн течёт ток силой I = 6 А. При выключении тока его сила изменяется практически до нуля за время Δt = 5 мс. Определите среднее значение ЭДС самоиндукции ⟨E_инд⟩, возникающей в контуре.

В электрической цепи, содержащей сопротивление R = 20 Ом и индуктивность L = 0,06 Гн, течёт ток силой I = 20 А. Определите силу тока в цепи через Δt = 0,2 мс после её размыкания.

По замкнутой цепи с сопротивлением R = 20 Ом течёт ток. Через время t = 8 мс после размыкания цепи сила тока в ней уменьшилась в 20 раз. Определите индуктивность L цепи.

Цепь состоит из катушки индуктивностью L = 0,1 Гн и источника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепь. Время, через которое сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно t = 0,07 с. Определите сопротивление R катушки.

Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением R = 10 Ом и индуктивностью L = 0,2 Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 50% максимального значения?

Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением R = 20 Ом. Через время t = 0,1 с сила тока I замыкания достигла 0,95 предельного значения. Определите индуктивность L катушки.

В соленоиде сечением S = 5 см² создан магнитный поток Ф = 20 мкВб. Определите объёмную плотность w энергии магнитного поля соленоида. Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всём объёме соленоида считать однородным.

Магнитный поток Φ в соленоиде, содержащем N = 1000 витков, равен 0,2 мВб. Определите энергию W магнитного поля соленоида, если сила тока, протекающего по виткам соленоида, I = 1 А. Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всём объёме соленоида считать однородным.

Диаметр тороида (по средней линии) D = 50 см. Тороид содержит N = 2000 витков и имеет площадь сечения S = 20 см². Вычислить энергию W магнитного поля тороида при силе тока I = 5 А. Считайте магнитное поле тороида однородным. Сердечник выполнен из немагнитного материала.

По проводнику, изогнутому в виде кольца радиусом R = 20 см, содержащему N = 500 витков, течёт ток силой I = 1 А. Определите объёмную плотность w_m энергии магнитного поля в центре кольца.

При какой силе тока I в прямолинейном проводе бесконечной длины на расстоянии r = 5 см от него объёмная плотность энергии магнитного поля будет w_m = 1 мДж/м³?

Обмотка тороида имеет n = 10 витков на каждый сантиметр длины (по средней линии тороида). Вычислите объёмную плотность энергии w_m магнитного поля при силе тока I = 10 А. Сердечник выполнен из немагнитного материала, магнитное поле во всём объёме однородно.

Обмотка соленоида содержит n = 20 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока I объёмная плотность энергии магнитного поля будет w_m = 0,1 Дж/м³? Сердечник выполнен из немагнитного материала, магнитное поле во всём объёме однородно.

Соленоид имеет длину l = 0,6 м и сечение S = 10 см2. При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создаётся магнитный поток Φ = 0,1 мВб. Чему равна энергия W магнитного поля соленоида? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всём объёме однородно.

На тонкий стеклянный клин падает нормально пучок лучей с длиной волны λ = 600 нм. Расстояние между соседними интерференционными полосами в отраженном свете b = 0,4 мм. Определите угол α между поверхностями клина.

В опыте Юнга на пути одного из интерференционных лучей помещена тонкая стеклянная пластинка, вследствие чего центральная световая полоса сместилась в положение, первоначально занятое пятой полосой (не считая центральной). Луч падает на пластинку перпендикулярно. Показатель преломления пластинки 1,5. Длина волны 6·10^–7 м. Какова толщина пластинки?

На мыльную плёнку (n = 1,33) падает белый свет под углом 45°. При какой наименьшей толщине плёнки отражённые лучи будут окрашены в жёлтый цвет (λ = 6·10^–5 см)?

На стеклянную пластинку положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещается монохроматическим светом длиной волны λ = 600 нм. Найдите радиус R линзы, если радиус восьмого тёмного кольца Ньютона в отражённом свете r₈ = 2,4 мм

На стеклянный клин падает нормально пучок света с длиной волны λ = 5,82·10^–7 м. Угол клина равен 20″. Какое число тёмных интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель преломления стекла n равен 1,5.

Плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием f = 2 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого тёмного кольца Ньютона r₅ = 1,5 мм. Определите длину световой волны λ.

На мыльную плёнку в направлении нормали к её поверхности падает монохроматический свет длиной волны λ = 600 нм. Отражённый от плёнки свет максимально усилен вследствие интерференции. Определите минимальную толщину плёнки. Показатель преломления мыльной воды n = 1,30.

На стеклянную пластинку нанесён тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n = 1,4. Пластинка освещается пучком параллельных лучей длиной волны λ = 540 нм, падающих на пластинку нормально. Какую минимальную толщину должен иметь слой, чтобы отражённые лучи имели наименьшую яркость?

Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона равно 9 мм. Радиус кривизны линзы R = 15 м. Найдите длину волны λ монохроматического света, падающего нормально на установку. Наблюдение проводится в отражённом свете.

Найдите расстояние между третьим и шестнадцатым тёмными кольцами Ньютона, если расстояние между вторым и двадцатым тёмными кольцами равно 4,8 мм. Наблюдение проводится в отражённом свете.

Расстояние между штрихами дифракционной решётки b = 5 мкм. На решётку падает нормально свет с длиной волны λ = 0,56 мкм. Максимум какого наибольшего порядка k_max даёт эта решётка?

На дифракционную решётку падает нормально параллельный пучок лучей белого света. Спектры второго и третьего порядков частично накладываются друг на друга. На какую длину волны λ в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница (λ_ф = 4000 Å) спектра третьего порядка?

На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская световая волна длиной волны λ = 500 нм. Угол отклонения лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму φ = 30°. Определите ширину а щели.

На дифракционную решётку, содержащую n = 500 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещённой вблизи решётки линзой на экран. Определите длину спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L = 4 м. Границы видимого спектра: λ_кр = 780 нм, λ_ф = 400 нм.

Какое наименьшее число штрихов должна содержать решётка, чтобы в спектре третьего порядка можно было видеть раздельно две жёлтые линии натрия с длинами волн λ1 = 5890 Å и λ2 = 5896 Å? Какова длина такой решётки, если расстояние между штрихами b = 10 мкм?

На щель шириной 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ = 5890 Å. Найдите углы, в направлении которых будут наблюдаться минимумы света.

На дифракционную решётку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Чему должна быть равна постоянная дифракционной решётки, чтобы в направлении φ = 41° совпадали максимумы двух линий: λ1 = 6563 Å и λ2 = 4102 Å?

На дифракционную решётку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию в спектре третьего порядка накладывается красная линия гелия (λ = 6,7·10^–5 см) спектра второго порядка?

На щель шириной 2·10^–3 см падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ = 5·10^–5 см. Найдите ширину изображения щели на экране, удалённой от щели на L = 1 м. Шириной изображения считайте расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от главного максимума освещённости.

Угол падения луча на поверхность жидкости i₁ = 50°. Отражённый луч максимально поляризован. Определите угол i₂ преломления луча.

Определите угол полной поляризации при отражённом свете от стекла, показатель преломления которого равен 1,57. Чему равен угол между отражённым и преломлённым лучами?

Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества равен 45°. Определите для этого вещества угол полной поляризации.

Луч света, идущий в стеклянном сосуде с водой, отражается от дна сосуда. При каком угле падения отражённый луч максимально поляризован?

Чему равен показатель преломления стекла, если при отражении от него света отражённый луч будет полностью поляризован при угле преломления 30°?

Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отражённые от поверхности озера, были бы наиболее полно поляризованы?

Пластинку кварца толщиной d₁ = 1,5 мм поместили между параллельными призмами Николя, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол φ = 27°. Какой наименьшей толщиной d следует взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно тёмным?

Луч света последовательно проходит через два николя, главные плоскости которых образуют между собой угол φ = 50°. Принимая, что в каждом николе теряется 10 % падающего света, найдите, во сколько раз луч, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь.

Пучок плоскополяризованного света, длина волны которого в вакууме равна 5890 Å, падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно его оптической оси. Найдите длины волн обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле, если показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и для необыкновенного лучей равны соответственно n₀ = 1,66 и n_е = 1,49.

Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшается в четыре раза? Поглощением света пренебрегите.

Мощность излучения абсолютно чёрного тела равна 34 кВт. Найдите температуру этого тела, если известно, что площадь его поверхности равна 0,6 м².

При нагревании абсолютно чёрного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 0,69 до 0,5 мкм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела?

Найдите какое количество энергии с 1 см² поверхности в одну секунду излучает абсолютно чёрное тело, если известно, что максимальная спектральная плотность его энергетической светимости приходится на длину волны в 4840 Å.

Мощность излучения абсолютно чёрного тела равна 10 кВт. Найдите величину излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности его энергетической светимости, равна 7·10^–5 см.

На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно чёрного тела, имеющего температуру, равную температуре человеческого тела, т.е. t = 37°C?

Из смотрового окошечка печи излучается поток излучения Ф = 2040 Дж/мин. Определите температуру t печи, если площадь отверстия S = 6 см²?

Абсолютно чёрное тело имеет температуру t₁ = 100 °С. Какова будет температура t₂ тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в четыре раза?

Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно чёрного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (λ₁ = 780 нм) на фиолетовую (λ₂ = 390 нм)?

Определите температуру Т и энергетическую светимость R_e абсолютно чёрного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λ = 400 нм.

В потоке излучения абсолютно чёрного тела Φ = 1 кВт максимум энергии излучения приходится на длину волны λ = 1,45 мкм. Определите площадь S излучающей поверхности.

Красная граница фотоэффекта для цезия λ0 = 640 нм. На цезий падают лучи с длиной волны λ = 2000 Å. Найдите максимальную кинетическую энергию Eк фотоэлектронов в электронвольтах.

На металл падают рентгеновские лучи длиной волны λ = 40 Å. Пренебрегая работой выхода, определите максимальную скорость v_max фотоэлектронов.

Какова должна быть длина λ лучей, падающих на цинковую пластинку, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была v^max = 1000 км/с?

На поверхность лития падают лучи с длиной волны λ = 2500 Å. Определите максимальную скорость v_max фотоэлектронов.

На фотоэлемент с катодом из рубидия падают лучи с длиной волны λ = 1000 Å. Найдите наименьшее значение задерживающей разности потенциалов U_min, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить эмиссию фотоэлектронов.

На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны λ = 1500 Å. Красная граница фотоэффекта λ₀ = 2000 Å. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна λ₀ = 2750 Å. Определите: 1) минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект; 2) обратный потенциал U полностью задерживающий электроны, если на этот металл падает свет с длиной волны λ = 2000 Å.

Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна λm = 2750 Å. Определите: 1) работу выхода Φ электрона из этого металла; 2) максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом с длиной волны 1800 Å; 3) максимальную кинетическую энергию этих электронов.

Найдите частоту ν света, вырывающего с поверхности металла электроны, полностью задерживающиеся обратным потенциалом в U = 3 В. Фотоэффект у этого металла начинается при частоте падающего света ν₀ = 6·10¹⁴ с^–1. Найдите работу выхода Φ электрона из этого металла.

Кванты света с энергией ε = 4,9 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода Φ = 4,5 эВ. Найдите максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.

Определите максимальное изменение длины волны (Δλmax) при комптоновском рассеянии света на свободных электронах и свободных протонах.

Фотон с длиной волны λ₁ = 0,126 Å рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона λ₂ = 0,150 Å. Определите угол θ рассеяния

Рентгеновские лучи (λ = 1 Å) рассеиваются электронами, которые можно считать практически свободными. Определите максимальную длину волны рентгеновских лучей в рассеянном пучке.

В результате эффекта Комптона на свободных электронах, фотон с энергией ε₁ = 0,51 МэВ был рассеян на угол θ = 120°. Определите энергию ε₂ рассеянного фотона.

Фотон с энергией ε₁ = 1,02 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол θ = 180°. Определите кинетическую энергию E_к электрона отдачи.

Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол θ = 180°? Энергия фотона до рассеяния ε₁ = 0,255 МэВ.

Фотон с импульсом p1 = 0,2 МэВ/с испытал комптоновское рассеяние на угол θ = 90° на электроне. Определите импульс p2 фотона после рассеяния.

Фотон с энергией до рассеяния ε₁ = 0,51 МэВ при эффекте Комптона на свободном электроне (покоящемся) был рассеян на угол θ = π. Определите импульс p (в единицах МэВ/с) и кинетическую энергию E_к электрона отдачи.

Определите угол θ, на который был рассеян γ-квант с энергией ε₁ = 1,02 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи E_к = 0,51 МэВ.

Угол разлёта электрона отдачи и рассеянного фотона при эффекте Комптона составляет β = 90°. Определите энергию ε₁ падающего фотона, если кинетическая энергия электрона отдачи E_к = 0,255 МэВ.

Русский астроном Ф.А. Бредихин объяснил форму кометных хвостов давлением солнечных лучей. Найдите: 1) световое давление световых лучей на абсолютно чёрное тело, помещённое на таком же расстоянии от Солнца, что и Земля; 2) какую массу должна иметь частица в кометном хвосте, помещённая на этом расстоянии, чтобы сила светового давления на неё уравновешивалась силой притяжения частицы Солнцем. Площадь частицы, отражающую все падающие на нее лучи, считайте равной 0,5·10^–8 см². Величину солнечной постоянной считайте равной 8,21 Дж/(мин·см²).

Найдите давление света на стенки электрической 100-ваттной лампы. Колба лампы представляет собой сферический сосуд радиусом 5 см. Стенки лампы отражают 4 % и пропускают 6 % падающего на них света. Считайте, что вся потребляемая мощность идёт на излучение.

На поверхность площадью 100 см² ежеминутно падает 63 Дж световой энергии. Найдите величину светового давления в случаях, когда поверхность: 1) полностью отражает все лучи; 2) полностью поглощает все падающие на неё лучи.

Монохроматический пучок света ((λ = 4900 Å), падая нормально на поверхность, производит давление на неё, равное 5·10^–7 Н/м². Сколько квантов света падает ежесекундно на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света ρ = 0,25.

Определите плотность потока излучения Е_э, падающего на зеркальную поверхность перпендикулярно к ней, если давление, производимое излучением, р = 10 мкН/м².

На расстоянии r = 10 м от точечного монохроматического источника длиной волны λ = 0,6 мкм перпендикулярно падающим лучам расположена площадка площадью S = 10 мм². Мощность источника 100 Вт. Определите число n фотонов, ежесекундно падающих на площадку.

Давление света, производимое на зеркальную поверхность, p = 1 мН/м². Определите концентрацию n фотонов вблизи поверхности, если длина волны падающего на поверхность света, λ = 0,6 мкм.

На зеркальную поверхность площадью S = 4 см² падает нормально поток излучения Φ = 0,6 Вт. Определите давление p и силу давления F света на эту поверхность.

Давление света длиной волны λ = 600 нм, падающего нормально на чёрную поверхность, р = 10^–9 Н/м². Определите число n фотонов, падающих за время t = 1 с на площадь S = 1 см² этой поверхности.

Свет с длиной волны λ = 700 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит давление на неё p = 10^–7 Н/м². Определите число фотонов n, падающих за время 1 с на площадь 1 см² этой поверхности.

Вычислите для атома водорода радиус первой боровской орбиты и скорость электрона на ней.

Определите по теории Бора частоту и период обращения электрона в атоме водорода для первой и второй орбит (n = 1, 2).

Атом водорода поглощает излучение длиной волны 4,34·10^–7 м. Электрон находился на второй орбите атома водорода. Найдите номер орбиты, на которую перешёл электрон.

Найдите наибольшую λ_max и наименьшую λ_min длины волн в первой инфракрасной серии водорода (серия Пашена).

Определите линейную скорость и полную энергию электрона, находящегося на первой боровской орбите в атоме водорода.

Электрон в атоме водорода может находиться на круговых орбитах радиусами 0,5·10^–8 м и 2·10^–10 м. Во сколько раз различаются угловые скорости и полные энергии электрона на этих орбитах?

Электрон в атоме водорода находится на втором энергетическом уровне. Определите кинетическую Eк, потенциальную Eп и полную Е энергии электрона. Ответ выразите в электронвольтах.

Для однократной ионизации атома кислорода необходима энергия около 14 эВ, для двукратной – 49 эВ. Найдите минимальную частоту излучения, которая может вызвать однократную и двукратную ионизацию.

Невозбуждённый атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны λ = 1215 Å. Вычислите по теории Бора радиус электронной орбиты возбуждённого атома водорода.

На дифракционную решётку падает нормально пучок света от газоразрядной трубки, наполненной атомарным водородом. Постоянная решётки 5·10^–4 см. С какой орбиты должен перейти электрон на вторую орбиту, чтобы спектральную линию в спектре 5-го порядка можно было наблюдать под углом 41°?

Сколько длин волн де Бройля уложится на третьей орбите однократно ионизированного возбуждённого атома гелия?

Электрон обладает кинетической энергией Eк = 0,51 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия электрона возрастает вдвое?

С какой скоростью движется электрон и какая у него кинетическая энергия, если его дебройлевская длина волны численно равна комптоновской длине волны?

Определите длину волны де Бройля электрона и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U = 100 В?

Электрон обладает кинетической энергией Eк = 100 эВ. Определите величину дополнительной энергии ΔEк, которую необходимо сообщить электрону для того, чтобы дебройлевская длина волны уменьшилась вдвое.

Электрон движется по окружности радиусом 0,5 см в однородном магнитном поле с индукцией 8 мТл. Определите длину волны де Бройля электрона.

Кинетическая энергия протона в 2 раза меньше его энергии покоя. Чему равна дебройлевская длина волны протона?

Масса движущегося электрона в 2 раза больше его массы покоя. Вычислите дебройлевскую длину волны электрона.

Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля λ была равна: 1) 1 Å; 2) 0,001 Å?

Определите длину дебройлевской волны электрона, находящегося на второй орбите в атоме водорода.

Вычислите энергию ядерной реакции: ₃Li⁷ + ₁H¹ → ₄Be⁷ + ₀n¹. Освобождается или поглощается эта энергия?

Вычислите энергию ядерной реакции: ₅В¹⁰+ ₀n¹→ ₃Li⁷+ ₂He⁴. Освобождается или поглощается эта энергия?

Вычислите энергию ядерной реакции: ₅В¹¹ + ₁Н¹ → 3 ₂He⁴. Освобождается или поглощается эта энергия?

Вычислите энергию ядерной реакции: ₈O¹⁶ + ₁H² → ₇N¹⁴ + ₂He⁴. Освобождается или поглощается эта энергия?

Вычислите энергию ядерной реакции: ₇N¹⁴ + ₂He⁴ → ₈O¹⁷ + ₁H¹. Освобождается или поглощается эта энергия?

Вычислите энергию ядерной реакции: ₇N¹⁴ + ₀n¹→ ₁H¹+ ₆C¹⁴. Освобождается или поглощается энергия при этой реакции?

Какая энергия выделяется при термоядерной реакции: ₁H³ + ₁H² → ₂He⁴ + ₀n¹? Найдите, какая энергия выделяется при синтезе 0,4 г дейтерия и 0,6 г трития. Суммарную массу ₁H² и ₁H³ округлите до 5 а.е.м.

Какую массу воды можно нагреть от 0°С до кипения, если использовать всё тепло, выделяющееся в реакции: ₃Li⁷ + ₁р¹ → ₂He⁴ + ₂He⁴ при полном разложении 1 г лития ?

Вычислите энергетический выход ядерной реакции: ₃Li⁷ + ₁H¹ → ₂He⁴ + ₂He⁴. Освобождается или поглощается энергия при этой реакции? Удельная энергия связи у ядра атома изотопа лития Еуд (₃Li⁷) = 5,6 МэВ/нуклон, у гелия Еуд (₂He⁴) = 7,075 МэВ/нуклон.

При захвате ядром ₉₂U²³⁵ нейтрона происходит деление его на ядро стронция ₃₈Sr⁹⁴ и ядро ксенона ₅₄Хе¹⁴⁰, выбрасывается 2-3 нейтрона и выделяется энергия. Напишите уравнение реакции. Какое количество энергии выделится при распаде одного ядра урана, если удельная энергия связи ядра изотопа урана Е_уд(₉₂U²³⁵) = 7,59 МэВ/нуклон, стронция и ксенона Е_уд(₃₈Sr⁹⁴) = Е_уд(₅₄Хе¹⁴⁰) = 8,6 МэВ/нуклон?

Изотоп урана ₉₂U²³⁸ массой 1 г излучает 1,24·10⁴ α-частиц в 1 с. Определите постоянную распада и период полураспада.

Найдите период полураспада радиоактивного препарата, если за сутки активность его уменьшилась в 8 раз.

Сколько процентов радиоактивных ядер кобальта останется через месяц, если его период полураспада равен 71 дню?

Имеется 4 г радиоактивного кобальта. Сколько граммов кобальта распадётся за 216 суток, если его период полураспада 72 суток?

Натрий 11Na23, облучаемый дейтонами (ядрами дейтерия), превращается в радиоактивный изотоп натрия 11Na24 с периодом полураспада Т1/2 = 15,5 ч. Какая доля первоначального количества радиоактивного натрия останется через сутки, если прекратить облучение дейтонами?

В урановой руде на m₁ = 1 кг урана ₉₂U²³⁸ приходится m₂ = 0,32 кг свинца ₈₂Pb²⁰⁶. Определите возраст t урановой руды, считая, что весь свинец является конечным продуктом распада уранового ряда. Период полураспада урана ₉₂U²³⁸ Т_1/2 = 4,5·10⁹ лет.

Определите период полураспада радиоактивного полония ₈₄Ро²¹⁰, если 1 г этого изотопа образует в год 89,5 см³ гелия при нормальных условиях.

Какова должна быть наименьшая энергия фотона, при которой возможно образование пары электрон-позитрон?

Неподвижный нейтральный π-мезон (квант ядерного поля), масса покоя которого равна 2,4·10^–28 кг, распадаясь, превращается в 2 одинаковых кванта. Определите энергию каждого рожденного кванта. Ответ выразите в мегаэлектронвольтах и джоулях.

При аннигиляции электрона и позитрона возникает γ-излучение. Подсчитайте энергию образующихся фотонов.

Какое количество энергии выделится при аннигиляции протона и антипротона, если масса покоя протона равна 1,673·10^–27 кг?

При аннигиляции нейтрона и антинейтрона образуется 2 одинаковых π-мезона (кванты ядерного поля). Определите энергию каждого π-мезона, если кинетическая энергия частиц до аннигиляции была ничтожно мала. Масса покоя нейтрона равна 1,675·10^–27 кг. Ответ выразите в мегаэлектронвольтах и джоулях.

Какое количество энергии выделилось бы при полной аннигиляции 1 кг вещества и 1 кг антивещества, когда кинетическая энергия этих масс равна нулю?

При аннигиляции электрона и позитрона образуются два γ-фотона. Найдите энергию и длину волны каждого из фотонов, если кинетическая энергия электрона и позитрона была много меньше их энергии покоя.

Скорость протона составляет (8,880 ± 0,012)·10^5 м/с. С какой максимальной точностью можно измерить его положение?

Электрон находится на возбуждённом уровне атома в течение 10^–8 с. Чему равна минимальная неопредёленность (в электронвольтах) в энергии уровня? Чему равна эта неопределённость (в процентах) для первого возбуждённого уровня атома водорода?

Электрон находится в одномерном, бесконечно глубоком, прямоугольном потенциальном ящике шириной l. Вычислите вероятность нахождения электрона на первом энергетическом уровне в интервале l/4, равноудалённом от стенок ящика