Физика

Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С. М. Кирова

Министерство высшего и среднего специального образования СССР
Физика
Методические указания и контрольные задания
для студентов-заочников инженерно-технических специальностей высших учебных заведений (включая сельскохозяйственные вузы)
Под редакцией А.Г. Чертова
Издание пятое, переработанное
Москва "Высшая школа"
1987

Выполнены следующие варианты

Вариант 06

Задача 326
На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трех областях: I, II и III. Принять σ1=–4σ, σ2 =2σ; σ=40нКл/м2 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной между плоскостями, и указать направление вектора Е; 3) построить график Е(х).

Задача 336
Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала φ = 10 В, сливаются в одну. Каков потенциал образовавшейся капли?

Задача 406
По двум бесконечно длинным проводам, скрещенным под прямым углом, текут токи I1 и I2 = 2×I1 (I1 =100 А). Определить магнитную индукцию B в точке A, равноудаленной от проводов на расстояние d=10см

Задача 416
Шины генератора длиной S=4м находятся на расстоянии L=10cм друг от друга. Найти силу взаимного отталкивания шин при коротком замыкании, если ток Iкз короткого замыкания равен 5 кА.

Задача 426
Заряд Q = 0,l мкКл равномерно распределен по стержню длиной L=50 см. Стержень вращается с угловой скоростью ω = 20 рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Найти магнитный момент Pm, обусловленный вращением стержня.

Задача 436
Электрон влетел в однородное магнитное поле (В = 200 мТл) перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить силу эквивалентного кругового тока I, создаваемого движением электрона в магнитном поле.

Задача 446
Однозарядный ион лития массой m = 7а. е. м. прошел ускоряющую разность потенциалов U = 300 В и влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрическое поля. Определить магнитную индукцию В поля, если траектория иона в скрещенных полях прямолинейна. Напряженность Е электрического поля равна 2 кВ/м.

Задача 456
Плоский контур с током I = 5 А свободно установился в однородном магнитном поле (В = 0,4 Тл). Площадь контура S = 200 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол φ=40°. Определить совершенную при этом работу А.

Задача 466
Проволочный виток диаметром D = 5cм и сопротивлением R=0,02Ом находится в однородном магнитном поле (В = 0,3Тл). Плоскость витка составляет угол φ=40° с линиями индукции. Какой заряд Q протечет по витку при выключении магнитного поля?

Задача 476
По катушке индуктивностью L = 8 мкГн течет ток силой I = 6 А. При выключении тока он изменяется практически до нуля за время Δt = 5 мс. Определить среднее значение э. д. с. самоиндукции, возникающей в контуре.

Задача 506
На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n1 = 1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны λ = 640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину d должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость?

Задача 516
На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна (λ =600 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму, θ=20°. Определить ширину b щели.

Задача 526
Угол падения α луча на поверхность стекла равен 60°. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризованным. Определить угол β преломления луча.

Задача 536
Протон имеет импульс P = 469 МэВ/с. Какую кинетическую энергию необходимо дополнительно сообщить протону, чтобы его релятивистский импульс возрос вдвое?

Задача 546
Поток излучения абсолютно черного тела P = 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны λ=0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.

Задача 556
На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетового излучения (λ=0,25 мкм). Фототек прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов U = 0,96 В. Определить работу выхода А электронов из металла.

Задача 566
Фотон с энергией εф = 0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол φ = 180º. Определить кинетическую энергию Ek электрона отдачи.

Задача 576
На зеркальную поверхность под углом α=60º к нормали падает пучок монохроматического света (λ = 590 нм). Плотность потока энергии светового пучка φ=1кВт/м2. Определить давление P, производимое светом на зеркальную поверхность.

Задача 607
В каких пределах Δλ должна лежать длина волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус орбиты электрона увеличился в 16 раз?

Задача 617
Протон обладает кинетической энергией Ek1 = 1 кэВ. Определить дополнительную энергию ΔE которую необходимо ему сообщить для того, чтобы длина волны λ де Бройля уменьшилась в три раза.

Задача 627
Для приближенной оценки минимальной энергии электрона в атоме водорода можно предположить, что неопределенность Δr радиуса r электронной орбиты и неопределенность Δp импульса p электрона на такой орбите соответственно связаны следующим образом: Δr≈r и Δp≈p. Используя эти связи, а также соотношение неопределенностей, найти значение радиуса электронной орбиты, соответствующего минимальной энергии электрона в атоме водорода.

Задача 637
Частица находится в основном состоянии в прямоугольной яме шириной L с абсолютно непроницаемыми стенками. Во сколько раз отличаются вероятности местонахождения частицы: W1 — в крайней трети и W2 — в край¬ней четверти ящика?

Задача 647
Во сколько раз уменьшится активность изотопа 32Р через время t = 20 сут?

Задача 657
При делении ядра урана 235U под действием замедленного нейтрона образовались осколки с массовыми числами М1 = 90 и M2 = 143. Определить число нейтронов, вылетевших из ядра в данном акте деления. Определить энергию и скорость каждого из осколков, если они разлетаются в противоположные стороны и их суммарная кинетическая энергия Т равна 160 МэВ.

Задача 667
Зная, что для алмаза 2000 К, вычислить его удельную теплоемкость при температуре Т = 30 К.

Задача 677
Найти минимальную энергию Wmin, необходимую для образования пары электрон—дырка в кристалле GaAs, если его удельная проводимость у изменяется в 10 раз при изменении температуры от 20 до 3°С.

Дата выполнения: 14/10/2004