Физика

Министерство культуры Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения
Кафедра физики и оптики
ФИЗИКА
Методические указания по решению задач и контрольные задания
для студентов технических специальностей
ФАВТ, ФПСКиТ, ФФиТРМ заочной формы обучения
ЧАСТЬ 2
Под общей редакцией профессора В.Л. Мясникова
Санкт-Петербург
2009

Стоимость решения одной задачи по физике ... руб.
Стоимость одной готовой задачи составляет ... руб
Выполнены следующие задачи:

Вариант 0

Контрольная работа 4
Задача 4.1.0
Электрон с начальной скоростью v0 =3 106 м/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью Е=150В/м. Вектор начальной скорости перпендикулярен линиям напряженности электрического поля. Найти: 1)силу F , действующую на электрон; 2)ускорение а, приобретаемое электроном; 3) скорость v электрона через t = 0,1мкс.
Задача 4.2.0
Какая работа совершается при перемещении точечного заряда 20нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1см от поверхности шара радиусом 2см с поверхностной плотностью заряда 10мкКл/м2?
Задача 4.3.0
Между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 1200В, находится слой фарфора толщиной 7мм (ε = 5). Площадь каждой пластины 100см2. Найти электроёмкость конденсатора, смещение , напряжённость и падение потенциала в слое фарфора.
Задача 4.4.0
Определить показание амперметра 1 в схеме, если показания амперметра 2 3А, а r1 = 2Ом, r2 = 3Ом, r3 = 4Ом. Сопротивлениями амперметров пренебречь.
Задача 4.5.0
Три источника с эдс ε1 = 11В, ε2 = 4В и ε3 = 6В и три реостата с сопротивлениями R1 = 5Ом, R2 = 10Ом и R3 = 2Ом соединены, как показано на схеме. Определить силы токов в реостатах. Внутреннее сопротивление источников пренебрежимо мало.
Задача 4.6.0
Чтобы вскипятить 4,5л воды, надо затратить 0,5кВт∙ч электрической энергии. Начальная температура воды 230С. Найти кпд нагревателя.

Контрольная работа 5
Задача 5.1.0
Два бесконечно длинных провода скрещены под прямым углом. По проводам текут токи I1 = 80А и I2 = 60А. Расстояние между проводами d = 10см. Определить магнитную индукцию В в точке А, одинаково удалённой от обоих проводников.
Задача 5.2.0
Квадратная проволочная рамка, расположенная в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой I=1кА. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии равном ее длине.
Задача 5.3.0
Прямой провод длиной 20см, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл, расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить работу сил поля, под действием которых проводник переместился на расстояние 2см, если сила тока в проводе 5А
Задача 5.4.0
Соленоид без сердечника длиной 50см, обмотка которого содержит 200 витков. По соленоиду течёт ток 1А. Определить объёмную плотность энергии магнитного поля соленоида.
Задача 5.5.0
На железном сердечнике в виде тора со средним диаметром 70мм намотана обмотка с общим числом витков 600. В сердечнике сделана узкая поперечная прорезь шириной 1,5мм. При силе тока через обмотку 4А магнитная индукция в прорези 1,5Тл. Пренебрегая рассеянием поля на краях прорези, определить магнитную проницаемость железа для данных условий.
Задача 5.6.0
Уравнение изменения силы тока в колебательном контуре со временем имеет вид: . Индуктивность контура L = 1Гн. Найти период колебаний, ёмкость контура, максимальную энергию магнитного поля и максимальную энергию электрического поля.

Контрольная работа 6
Задача 6.1.0
В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с геометрической разностью хода 1,2мкм, длина волны которых в вакууме 600нм. Определить, что происходит в этой точке вследствие интерференции, когда лучи распространяются в воздухе (n1 = 1), воде (n2 = 1.33), скипидаре (n3 = 1,5 )
Задача 6.2.0
Свет от монохроматического источника с длиной волны, равной 0,6мкм, падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром 1,2мм. Тёмным или светлым будет центр дифракционной картины на экране, находящемся на расстоянии 0,3м от диафрагмы?
Задача 6.3.0
Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности воды, были максимально поляризованы?
Задача 6.4.0
Вольфрамовая спираль 25 ватной лампочки имеет площадь поверхности 0,4см2. Отношение её энергетической светимости к энергетической светимости чёрного тела при данной температуре 0,3. Найти температуру спирали лампочки, считая, что при достижении равновесия всё выделившееся в нити тепло теряется в результате излучения.
Задача 6.5.0
Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 500нм. Определить : работу выхода электронов из этого металла; максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом с длиной волны 400нм.
Задача 6.6.0
При отражении электронов на антикатоде рентгеновской трубки возникает тормозной рентгеновский спектр с коротковолновой границей 10-10м. Найти длину волны де Бройля для электрона, считая его релятивистским

Вариант 1

Контрольная работа 4
Задача 4.1.1
Четверть тонкого кольца радиусом R = 10 см несет равномерно распределенный заряд 0.05 мкКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.
Задача 4.2.1
Какова потенциальная энергия системы четырёх одинаковых точечных зарядов по 10нкл расположенных в вершинах квадрата со стороной 10см
Задача 4.3.1
К воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов 600В и отключённому от источника напряжения, присоединили параллельно второй незаряженный конденсатор таких же размеров и формы, но с диэлектриком. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась в 6 раз.
Задача 4.4.1
Напряжение на шинах электростанции равно 6,6кВ. Потребитель находится на расстоянии 10км. Какого сечения нужно взять медный провод для устройства двухпроводной линии передачи, если сила тока в линии равна 20А и потери напряжения в проводах не должны превышать 3%
Задача 4.5.1
Два источника тока ε1 = 8В, ε2 = 6В , r1 = 2 Ом, r2 = 1,5 Ом и резистор R = 10 Ом соединены параллельно. Вычислить силу тока, текущего через реостат.
Задача 4.6.1
Нагреватель электрического чайника имеет две секции с сопротивлением 20 Ом каждая. Через какое время закипит вода в чайнике объёмом 2л, если включить обе секции : а) последовательно; б) параллельно? Напряжение в сети 110В, КПД нагревателя 85%, начальная температура воды 160С.

Контрольная работа 5
Задача 5.1.1
Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом. По проводу течёт ток 20А. Определить магнитную индукцию в точке С, если d = 5см
Задача 5.2.1
Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца радиусом 15см, находится в однородном магнитном поле с индукцией 20мТл. По проводу течёт ток силой 30А. Плоскость, в которой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить силу, действующую на провод.
Задача 5.3.1
В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл находится квадратный проводящий контур со стороной l = 20 см и током I = 10 А. Плоскость контура составляет с направлением поля угол a =30°. Определить работу удаления контура за пределы поля.
Задача 5.4.1
Обмотка электромагнита имеет сопротивление R = 15 Ом и индуктивность L = 0,3 Гн. Определить время, за которое в обмотке выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердечнике, если обмотка магнита находится под постоянным напряжением.
Задача 5.5.1
Длина железного сердечника тороида 50см, длина воздушного зазора 2мм. Число ампер – витков в обмотке тороида 2000 . Во сколько раз уменьшится напряжённость магнитного поля в воздушном зазоре, если при том же числе ампер – витков увеличить длину воздушного зазора вдвое? Для данных условий магнитная проницаемость железа 500.
Задача 5.6.1
Определить энергию, переносимую за время 10мин плоской синусоидальной электромагнитной волной, распространяющейся в вакууме, через поверхность площадью 15см2. Поверхность расположена перпендикулярно направлению распространения волны. Амплитуда напряжённости электрического поля волны 5мВ/м. Период волны : T << t

Контрольная работа 6
Задача 6.1.1
Расстояние между двумя когерентными источниками 1,1мм, а расстояние от источников до экрана 2,5м. Источники испускают монохроматический свет с длиной волны 0,55мкм. Определить число интерференционных полос, приходящихся на 1см длины экрана.
Задача 6.2.1
Найти радиусы пяти зон Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности 1м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения 1м. Длина волны света 500нм.
Задача 6.3.1
Естественный свет падает на кристалл алмаза под углом полной поляризации. Найти угол преломления света.
Задача 6.4.1
Температура поверхности звезды равна 12000К. Можно ли определить эту температуру, исследуя излучение звезды в земных условиях, если земная атмосфера поглощает все лучи с длиной волны, короче 290нм?
Задача 6.5.1
Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла полностью задерживаются при приложении обратного напряжения 3В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света 6•1014с-1. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) частоту применяемого облучения.
Задача 6.6.1
Какой кинетической энергией обладает протон с длиной волны де Бройля, равной граничной длине волны рентгеновских лучей, возникающих в трубке при разности потенциалов 40кВ.

Вариант 2

Контрольная работа 4
Задача 4.2.2
Бесконечно длинная тонкая прямая нить несет равномерно распределенный по длине нити заряд с линейной плотностью 0,01 мкКл/м. Определить разность потенциалов двух точек поля, удаленных от нити на 2 см и 4 см.
Задача 4.4.2
Два одинаковых источника тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 0,4 Ом соединены как показано на рис. Определить силу тока в цепи и разность потенциалов между точкам А и В в первом и во втором случаях.
Задача 4.6.2
При силе тока 3 А во внешней цепи батареи аккумуляторов выделяется мощность 18 Вт, при силе тока 1 А - соответственно 10 Вт. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи.

Контрольная работа 5
Задача 5.2.2
По тонкому проводу в виде кольца радиусом R =20см течет ток I =100А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В = 20мТл. Найти силу FН растягивающую кольцо.
Задача 5.3.2
Виток, по которому течет ток 10 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 8 мТл. Диаметр витка 10 см. Какую работу необходимо совершить, чтобы медленно повернуть виток на угол относительно оси, совпадающей с диаметром?
Задача 5.4.2
Соленоид без сердечника с однослойной обмоткой из проволоки диаметром 0,5 мм имеет длину 0,4 м и площадь поперечного сечения 50 см2. Какой ток течет на обмотке при напряжении 10 В, если за время 0,5 мс в обмотке выделилось количество теплоты, равное энергии магнитного поля внутри соленоида? Поле считать однородным.
Задача 5.5.2
Длина железного сердечника тороида 1см, длина воздушного зазора 1мм. Площадь поперечного сечения сердечника 25см2. Сколько ампер-витков потребуется для создания магнитного потока 14мВб, если магнитная проницаемость материала сердечника 800.

Контрольная работа 6
Задача 6.1.2
Вычислить расстояние от двух когерентных источников излучения до экрана, если расстояние между светлыми полосами интерференционной картины на экране равно 15мм, расстояние между когерентными источниками равно 0,2мм. Источники излучают монохроматический свет с длиной волны 633нм.
Задача 6.2.3
Определить радиус третьей зоны Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности и от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м. Длина волны падающего света - 0,6 мкм.
Задача 6.3.2
Луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность стеклянной пластины под углом 54. Определить угол преломления луча в стекле, если отраженный луч полностью поляризован.
Задача 6.4.2
Сколько энергии излучает абсолютно черное тело за 1 с со светящейся поверхности площадью 1 см2, если максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны 725 нм.
Задача 6.5.2
Задерживающее напряжение для платиновой пластинки 3,7 В (работа выхода 6,3 эВ). При тех же условиях для другой пластинки задерживающее напряжение равно 5,3 В. Определить работу выхода электронов из пластинки.
Задача 6.6.2
Определить длину волны де Бройля электрона, прошедшего разность потенциалов 700 кВ.

Вариант 3

Контрольная работа 4
Задача 4.1.3
Тонкая квадратная рамка со стороной 20 см равномерно заряжена с линейной плотностью заряда 200 пКл/м. Определить потенциал поля в точке пересечения диагоналей.
Задача 4.2.3
Заряд распределен равномерно по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью 10 мкКл/м2. Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых находится на плоскости, а другая удалена от плоскости на расстояние 10 см.
Задача 4.3.3
Конденсаторы электроемкостью 0,2 мкФ, 0,6 мкФ, 0, мкФ и 0,5 мкФ соединены по схеме. Разность потенциалов между точками А и В равна 640 В. Определить разность потенциалов и заряд на пластинах каждого конденсатора.
Задача 4.4.3
вычислить величину сопротивления R3, если R1 = 6 Ом, R2 = 4 Ом, I2(A2) = 3 A, I(A1) = 9 A.
Задача 4.5.3
Три батареи с Е1 = 12 В, Е2 = 5 В, Е3 = 10 В и одинаковыми внутренними сопротивлениями 1 Ом соединены между собой одноименными полюсами. Определить силу токов, текущих через каждую батарею.
Задача 4.6.3
К зажимам источника тока присоединен нагреватель ЭДС источника тока 24 В, внутреннее сопротивление 1 Ом. Нагреватель потребляет мощность 80 Вт. Вычислить силу тока в цепи и КПД нагревателя.

Контрольная работа 5
Задача 5.1.3
По тонкому проволочному кольцу течет ток. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Во сколько раз изменилась магнитная индукция в центре контура?
Задача 5.2.3
Короткая катушка площадью поперечного сечения 250 см2 содержит 500 витков провода, по которому течет ток 5 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью 1000 А/м. Найти: 1) магнитный момент катушки; 2) вращательный момент, действующий на катушку. Ось катушки составляет угол 30 с линиями поля.
Задача 5.3.3
В однородном магнитном поле равномерно движется проводник длиной 10 см. Магнитная индукция поля 0,5 Тл. По проводнику течет ток 2 А. Скорость движения направлена перпендикулярно магнитному полю. Найти мощность, необходимую для этого перемещения, если направление движения и направление тока взаимно перпендикулярны.
Задача 5.4.3
Прямой провод длиной 10 см помещен в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл. Концы его замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,4 Ом. Какая мощность потребуется для того, чтобы перемещать провод перпендикулярно линиям индукции со скоростью 20 м/с?
Задача 5.5.3
В железном сердечнике тороида длиной 2,5 м имеется воздушный зазор шириной 1 см. Число витков в обмотке тороида 1000. При токе 20 А индукция магнитного поля в воздушном зазоре 0,6 Тл. Найти магнитную проницаемость железного сердечника при этих условиях.
Задача 5.6.3
Скорость распространения электромагнитных волн в некоторой среде составляет 250 Мм/с. Определить длину электромагнитных волн в этой среде, если их частота в вакууме 1 МГц.

Контрольная работа 6
Задача 6.1.3
Параллельный пучок белого света падает под углом 45 на тонкую мыльную пленку. Определить толщину пленки, при которой отраженный свет будет окрашен в желтый цвет. Показатель преломления мыльной воды 1,33.
Задача 6.2.3
Определить радиус третьей зоны Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности и от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м. Длина волны падающего света - 0,6 мкм.
Задача 6.3.3
Определить скорость распространения света в стекле, если угол полной поляризации при отражении равен 58. Свет идет из воздуха в стекло.
Задача 6.4.3
Черное тело имеет температуру 1527 С. В результате нагревания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на 0,7 мкм. До какой температуры нагрелось тело?
Задача 6.5.3
Красная граница фотоэффекта рубидия 810 нм. Какое задерживающее напряжение нужно приложить к фотоэлементу, чтобы ни одному из электронов, испущенных рубидием под действием ультрафиолетовых лучей с длиной волны 100 нм, не удалось преодолеть задерживающее поле?
Задача 6.6.3
Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией 15 мТл по окружности радиусом 1,4 м. Определить длину волны де Бройля для протона.

Вариант 4

Контрольная работа 4
Задача 4.1.4
С какой силой действуют друг на друга точечный заряд +q и электрический диполь с дипольным моментом P, направленным вдоль силовой линии точечного заряда, если расстояние между ними r?
Задача 4.2.4
Две бесконечные параллельные плоскости находятся на расстоянии 1 см друг от друга. Плоскости несут равномерно распределённые по поверхностям заряды с плотностями 0,2мкКл/м2 и 0,5 мкКл/м2. Найти разность потенциалов пластин.
Задача 4.3.4
Конденсатор электроемкостью был заряжен до разности потенциалов После отключения от источника тока конденсатор был соединен параллельно с другим незаряженным конденсатором электроемкостью 4 мкФ. Определить энергию, израсходованную на образование искры в момент присоединения второго конденсатора.
Задача 4.4.4
Найти силу тока, текущего через каждое из сопротивлений R1 = 20 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 12 Ом , R4 = 6 Ом, если амперметр показывает 11А.
Задача 4.5.4
Три источника с эдс ε1 = 2В, ε2 = 4В и ε3 = 6В и три реостата с сопротивлениями R1 = 4Ом, R2 = 6Ом и R3 = 8Ом соединены, как показано на схеме. Определить силы токов в реостатах.
Задача 4.6.4
Лампочка и реостат, соединенные последовательно, присоединены к источнику тока. Напряжение на зажимах лампочки 40 В, сопротивление реостата 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 120 Вт. Найдите силу тока в цепи.

Контрольная работа 5
Задача 5.1.4
По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковом направлении токи I1 = 10А и I2 = 15А. Расстояние между проводами d = 10см. Определить напряжённость H магнитного поля в точке, удалённой от первого провода на расстояние r1 = 8см и от второго – на расстояние r2 = 6см.
Задача 5.2.4
По прямому горизонтально расположенному проводу пропускают ток 10 А. Под ним на расстоянии R=1,5 см находиться параллельный ему алюминиевый провод, по которому пропускают ток 1,5 А. Определить, какова должна быть площадь поперечного сечения алюминиевого провода, чтоб он удерживался незакрепленным. Плотность алюминия 2,5 г/см3.
Задача 5.3.4
Плоский контур с током 50 А расположен в однородном магнитном поле (В=0,6 Тл) так, что нор¬маль к контуру перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура около оси, лежащей в плоскости контура, на угол 30°, если ось вращения лежит в плоскости контура. Площадь контура 100см2.
Задача 5.4.4
Проволочное кольцо радиусом 10см лежит на столе. Какое количество электричества протечёт по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца 1 Ом. Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли 50мкТл
Задача 5.5.4
На железном сердечнике в виде тора со средним диаметром 500мм имеется обмотка с числом витков 1000. В сердечнике сделана поперечная прорезь, в результате чего образовался воздушный зазор шириной 1мм. При силе тока 0,85А напряжённость поля в зазоре 600кА/м. Определить магнитную проницаемость железа при этих условиях.
Задача 5.6.4
Электромагнитная волна с частотой 5 МГц переходит из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью, равной 2, в вакуум. Определить приращение её длины волны.

Контрольная работа 6
Задача 6.1.4
На плёнку из глицерина толщиной 0,3мкм падает белый свет. Каким будет казаться цвет плёнки в отражённом свете, если угол падения лучей равен 300?
Задача 6.2.4
На диафрагму с круглым отверстием диаметром 4мм падает нормально параллельный пучок лучей монохроматического света с длиной волны 0,5мкм. Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии 1м от него. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии? Тёмное или светлое пятно получится в центре дифракционной картины, если в месте наблюдений поместить экран.
Задача 6.3.4
Угол полного внутреннего отражения на границе раздела «стекло – воздух» равен 420. Найти угол падения луча из воздуха на поверхность стекла, при котором луч полностью поляризован.
Задача 6.4.4
Какова температура печи, если из отверстия в ней площадью 4см2 излучается за 1с энергия 22,7 Дж? Излучение считать близким к излучению чёрного тела.
Задача 6.5.4
Определить постоянную Планка, если известно, что для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением некоторого металла светом с частотой , необходимо приложить напряжение U1 =6,6 В, а светом с частотой - задерживающее напряжение U2=16,5 В
Задача 6.6.4
Чему равна минимальная неопределённость координаты фотона, соответствующего рентгеновскому излучению с длиной волны 25пм.

Вариант 5

Контрольная работа 4
Задача 4.1.5
Два одинаковых проводящих заряженных шара находятся на расстоянии 60см. Сила отталкивания шаров 60мкН. После того как шары привели в соприкосновение и удалили друг от друга на прежнее расстояние, сила отталкивания возросла и стала равной 160мкН. Вычислить заряды, которые были на шарах до их соприкосновения.
Задача 4.2.5
Сто одинаковых капель ртути, заряженных до потенциала φ = 20В, сливаются в одну большую каплю. Каков потенциал φ1 образовавшейся капли?
Задача 4.3.5
Расстояние между пластинами плоского конденсатора 2мм, разность потенциалов 600В.Заряд каждой пластины 4•10-8Кл. Определить энергию поля конденсатора и силу взаимодействия пластин.
Задача 4.4.5
Шесть одинаковых элементов с ЭДС 2В и внутренним сопротивлением 1 Ом соединены между собой последовательно и образуют замкнутую цепь. Что покажет вольтметр, включенный между точками А и В?
Задача 4.5.5
Три сопротивления R1 = 5Ом, R2 = 1Ом и R3 = 3Ом, а также источник тока с эдс ε1 = 1,4В соединены как показано на схеме. Определить эдс источника тока, который надо подключить в цепь между точками А и В, чтобы в сопротивлении R3 шёл ток силой 1А.
Задача 4.5.6
ЭДС батареи 10В, сила тока короткого замыкания 5А. Какую наибольшую мощность можно получить во внешней цепи?

Контрольная работа 5
Задача 5.1.5
По тонкому кольцу радиусом R=20 см течет ток I=100 А. Определить магнитную индукцию B на оси кольца в точке A (рис.)
Задача 5.2.5
Заряженная частица, двигаясь в магнитном поле по дуге окружности радиусом 2см, прошла через свинцовую пластину, расположенную на пути частицы. Вследствие потери энергии радиус кривизны траектории изменился и стал равным 1см. Определить относительное изменение энергии частицы.
Задача 5.3.5
Найти магнитный момент соленоида, витки которого плотно прилегают друг к другу. Магнитный поток через один виток соленоида равен 50мкВб, длина соленоида 50см.
Задача 5.4.5
В проволочное кольцо, присоединённое к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества Q = 10мкКл. Определить магнитный поток Ф, пересечённый кольцом, если сопротивление R цепи гальванометра равно 30 Ом.
Задача 5.5.5
Напряжённость однородного магнитного поля в платине 5А/м. Определить магнитную индукцию поля, создаваемую молекулярными токами, если магнитная восприимчивость платины 3,6•10-5.
Задача 5.6.5
Определить энергию, которую переносит за 0,5 мин плоская электромагнитная волна, распространяющаяся в воздухе, через поверхность площадью 10см2. Поверхность расположнеа перпендикулярно направлению распространения. Амплитуда индукции магнитного поля волны 3,33пТл. Период волны T << t

Контрольная работа 6
Задача 6.1.5
Для устранения отражения света на поверхность стеклянной линзы наносится пленка вещества с показателем преломления n = 1,2, меньшим, чем у стекла. При какой наименьшей толщине этой пленки отражение света с длиной волны 0,6 мкм не будет наблюдаться, если свет падает нормально?
Задача 6.2.5
Найти угловое положение первых минимумов, расположенных по обе стороны центрального максимума при дифракции Фраунгофера на щели шириной 8мкм, если свет падает на щель нормально и его длина волны 589нм.
Задача 6.3.5
Определить угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если анализатор в 9 раз уменьшает интенсивность света, приходящего к нему от поляризатора. Потерями света в анализаторе пренебречь.
Задача 6.4.5
Из отверстия в печи площадью 10 см2 излучается 250 кДж энергии за 1 мин. В какой области спектра лежит длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости?
Задача 6.5.5
Давление монохроматического света с длиной волны 500нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,12мкПа. Определите число фотонов, падающих ежесекундно на один квадратный метр поверхности.
Задача 6.6.5
Среднее расстояние электрона от ядра в невозбужденном атоме водорода равно 52,9 пм. Вычислить минимальную неопределенность скорости электрона в атоме.

Вариант 6

Контрольная работа 4
Задача 4.1.6
Тонкий стержень длиной 12 см заряжен с линейной плотностью 200нКл/м. Найти напряженность Е электрического поля в точке, находящейся на расстоянии r0 = 5см от стержня против его середины.
Задача 4.2.6
Электрическое поле создано отрицательно заряженным металлическим шаром. Определить работу внешних сил по перемещению заряда 40нКл из точки 1 с потенциалом – 300В в точку 2.
Задача 4.3.6
Два металлических шарика радиусами R1=5см и R2=10см имеют заряды Q1=40нКл и Q2=-20нКл соответственно. Найти энергию W, которая выделится при разряде , если шары соединить проводником.
Задача 4.4.6
Гальванический элемент дает ток I1 = 0,2А при внешнем сопротивлении R1 = 4 Ом. При внешнем сопротивлении R2 = 7 Oм, I2 = 0,14 А. Чему равен ток короткого замыкания?
Задача 4.5.6
Два источника с ЭДС Е1=11 В и Е2=4 В, и внутренним сопротивлением r1=0,5 Ом и r2=0,4Ом включены параллельно сопротивлению R=2 Ом. Найти силу тока через это сопротивление.
Задача 4.6.6
В медном проводнике длиной 2м и площадью поперечного S сечения равной 0,4мм2, идёт ток. При этом каждую секунду выделяется 0,35 Дж количества теплоты. Сколько электронов N проходит за 1с через поперечное сечение этого проводника? (ρCu = 1,7•10-8Ом•см)

Контрольная работа 5
Задача 5.1.6
Бесконечно длинный провод с током 50А изогнут под прямым углом. Определить вектор магнитной индукции в точке лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии 10см от его вершины.
Задача 5.2.6
Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл. Найти силу эквивалентного кругового тока, создаваемого движением электрона.
Задача 5.3.6
Квадратный контур со стороной а = 10 см, в котором течет ток I = 6 А, находится в магнитном поле (В = 0,8 Тл) под углом  = 50 к линиям индукции. Какую работу А нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?
Задача 5.4.6
В магнитное поле, изменяющееся по закону В = В0 cos ωt (В0 = 0,1 Тл ; ω = 4 с-1),помещена квадратная рамка со стороной a = 50 см, причем нормаль к рамке образует с направлением поля угол α = 450 . Определить ЭДС индукции, возникающую в рамке в момент времени t = 5cек.
Задача 5.5.6
В однородное магнитное поле вносится длинный вольфрамовый стержень (магнитная проницаемость вольфрама μ = 1,02). Определить, какая доля суммарного магнитного поля в этом стержне определяется молекулярными токами.
Задача 5.6.6
Определить циклическую частоту колебаний в электрическом колебательном контуре, если максимальная сила тока в катушке индуктивности 1А. максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора 300В, а энергия контура 0,15 мДж.

Контрольная работа 6
Задача 6.1.6
На поверхность тонкого стеклянного клина падает нормально свет длина волны которого 479нм. В отражённом свете наблюдается интерференционная картина. Определить угол между преломляющими гранями клина, если расстояние между соседними тёмными полосами равно 0,27мм. Показатель преломления стекла 1,5.
Задача 6.2.6
На щель шириной 0,2мм падает нормально плоской фронт от источника монохроматического света с длиной волны 589нм. Найти ширину центрального максимума в дифракционной картине, которую проецирует на экран положительная линза, расположенная непосредственно за щелью на расстоянии 2м от экрана.
Задача 6.3.6
Естественный свет проходит через два поляризатора, угол между главными плоскостями которых 450. Во сколько раз уменьшится интенсивность света после прохождения системы? Считать, что каждый поляризатор отражает и поглощает 10% падающего на них света.
Задача 6.4.6
При нагревании чёрного тела длина волны, а которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 690нм до 500нм. Во сколько раз изменилась энергетическая светимость тела?
Задача 6.5.6
Фотон с длиной волны 5пм испытал комптоновское рассеяние под углом 900 на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить: 1) изменение длины волны при рассеянии; 2) энергию электрона отдачи; 3) импульс электрона отдачи
Задача 6.6.6
Масса движущегося электрона в три раза больше массы покоя. Чему равна минимальная неопределённость координаты электрона

Вариант 7

Контрольная работа 4
Задача 4.1.7
В трех вершинах квадрата со стороной 40 см находятся одинаковые положительные заряды по 5 нКл каждый. Найти напряженность поля в четвертой вершине.
Задача 4.2.7
Бесконечная тонкая прямая нить несет равномерно распределенный по длине нити заряд с плотностью 1 нКл/м. Какой градиент потенциала в точке, удаленной на расстояние 10 см от нити? Указать направление градиента потенциала.
Задача 4.3.7
Два конденсатора первоначально заряжены до разности потенциалов 300 В и 100 В. После того, как их соединили параллельно, разность потенциалов между обкладками оказалась равной 250 В. Найти отношение емкостей.
Задача 4.4.7
К источнику тока с ЭДС 1,5 В присоединили катушку с сопротивлением 0,1 Ом. Амперметр показал силу тока, равную 0,5 А. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления первого и второго источников тока.
Задача 4.5.7
Пренебрегая внутренним сопротивлением, определить силу тока во всех участках цепи и сопротивление, если Е1=Е2=Е3, R1 = 48 Ом, R2 = 24 Ом. Падение напряжения равно 12 В.
Задача 4.6.7
В медном проводнике объемом 6 см3 при прохождении по нему постоянного тока за одну минуту выделится 216 Дж теплоты. Вычислить напряженность электрического поля в проводнике.

Контрольная работа 5
Задача 5.1.7
Определить вектор магнитной индукции поля, создаваемого участком прямого провода, в точке, равноудаленной от конца участка и находящейся на расстоянии 4 см от его середины. Длина участка провода 20 см, сила тока 10 А.
Задача 5.2.7
Перпендикулярно магнитному полю с индукцией 0,1 Тл возбуждено электрическое поле с напряженностью 100 кВ/м. Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица. Вычислить скорость частицы.
Задача 5.3.7
Плоский контур с током 5 А свободно установился в однородном магнитном поле (В = 0,4 Тл) Площадь контура 200 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол 40. Определит работу, совершаемую при этом.
Задача 5.4.7
Кольцо из алюминиевого провода помещено в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца 30 см, диаметр провода 2 мм, удельное сопротивление 26 нОм*м. Определить скорость изменения магнитного поля, если ток в кольце 1 А.
Задача 5.5.7
Магнитная восприимчивость марганца 1,21*10(-4). Вычислить намагниченность, удельную намагниченность и молярную намагниченность марганца в магнитном поле напряженностью 100 кА/м. Плотность марганца 7,4 г/см3.
Задача 5.6.7
Определить логарифмический декремент затухания, при котором энергия колебательного контура за 5 полных колебаний уменьшится в 8 раз.

Контрольная работа 6
Задача 6.1.7
Свет с длиной волны 0,55 мкм падает нормально на поверхность стеклянного клина. В отраженном свете наблюдают систему интерференционных полос, расстояние между соседними максимами которых равно 0,21 мм. Найти угол между гранями клина.
Задача 6.2.7
Плоская световая волна падает на дифракционную решетку с периодом 2,5 мкм. Определить наибольший порядок спектра, общее число главных максимумов в дифракционной картине и угол дифракции в спектре третьего порядка при нормальном падении монохроматического света с длиной волны 0,59 мкм.
Задача 6.3.7
Между двумя параллельными николями помещают кварцевую пластину толщиной 1 мм, вырезанную параллельно оптической оси. При этом плоскость поляризации монохроматического света, падающего на поляризатор, повернулась на угол 20. При какой минимальной толщине пластинки сет не пройдет через анализатор?
Задача 6.4.7
Сколько энергии за 1 секунду с 1 м2 излучается поверхностью Солнца, если максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны 500 нм?
Задача 6.5.7
Какую энергию приобретает комптоновский электрон отдачи при рассеянии фотона под углом 60, если длина волны падающего фотона 3 пм?
Задача 6.6.7
Собственная функция, описывающая состояние частицы в потенциальном ящике, имеет вид. Используя условия нормировки, определить постоянную С.

Вариант 8

Контрольная работа 4
Задача 4.1.8
Тонкое полукольцо радиусом R = 10см равномерно заряжено с линейной плотностью τ = 2нКл/м . В центре кривизны полукольца находится точечный заряд 10нКл. Определить : а) силу, действующую на заряд; б) потенциал в центре кривизны полукольца
Задача 4.2.8
Определить работу А1,2 по перемещению заряда q=50 нКл из точки 1 в точку 2, в поле, созданном двумя точечными зарядами, модуль которых |Q|=1 мкКл и а=0,1 м
Задача 4.3.8
Разность потенциалов между точками А и В равна 6В. С1 = 2мкФ, С2 = 4мкФ. Найти заряды и разности потенциалов между обкладками каждого конденсатора.
Задача 4.4.8
Гальванометр с ценой деления 1мкА имеет 100 делений и внутреннее сопротивление 1кОм. Как из этого прибора сделать вольтметр для измерения напряжения до 100В или амперметр для измерения силы тока до 1А? Нарисовать схемы включения дополнительного сопротивления.
Задача 4.5.8
Определить эдс источника, пренебрегая его внутренним сопротивлением, если R1 = R2 = 50 Ом, R3 = 100 Ом, С = 50нФ. Заряд на конденсаторе 2,2мкКл.
Задача 4.6.8
Источник тока замкнут на внешнее сопротивление R. Наибольшая мощность, выделяющаяся во внешней цепи, равна 9Вт. Сила тока, текущего при этом по цепи, равна 3А. Найти эдс и внутреннее сопротивление источника тока.

Контрольная работа 5
Задача 5.1.8
По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, находящимся в вакууме на расстоянии 10см, текут токи 20А и 30А одного направления. Определите магнитную индукцию поля, создаваемого токами в точке А, лежащей на расстоянии 2см левее левого провода; в точке В , лежащей на прямой, соединяющей провода на расстоянии 3см правее правого провода и в точке С, лежащей на расстоянии 4см правее левого провода.
Задача 5.2.8
Два иона разных масс с одинаковыми зарядами влетели в однородное магнитное поле, стали двигаться по окружностям радиусами R1= 3 см и R2= 1,73 см. Определить отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов.
Задача 5.3.8
Плоская квадратная рамка со стороной a = 20см лежит в одной плоскости с бесконечно длинным прямым проводом, по которому течёт ток I = 100 А. Рамка расположена так, что ближайшая к проводу сторона параллельна ему и находится на расстоянии ℓ = 10см от провода. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий рамку.
Задача 5.4.8
В однородное магнитное поле с индукцией 0,3Тл помещена прямоугольная рамка с подвижной стороной, длина которой 15см. Определите эдс индукции, возникающей в рамке, если её подвижная сторона перемещается перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью 10м/с.
Задача 5.5.8
Висмутовый шарик радиусом 1см помещён в однородное магнитное поле с индукцией 0,5Тл. Определить магнитный момент, приобретённый шариком, если магнитная восприимчивость висмута 1,5•10-5.
Задача 5.6.8
Определить добротность колебательного контура, состоящего из катушки индуктивностью 2мГн, конденсатора электроёмкостью 0,2мкФ и резистора сопротивлением 1 Ом.

Контрольная работа 6
Задача 6.1.8
Определить длину волны света, используемого в установке для наблюдения колец Ньютона, если радиус седьмого темно кольца в проходящем свете равен 0,978мм. Плосковыпуклая линза, лежащая своей выпуклой поверхностью на плоской пластине, имеет фокусное расстояние 500мм. Показатель преломления стекла 1,5
Задача 6.2.8
На дифракционную решётку падает нормально параллельный пучок лучей белого света. Спектры второго и третьего порядков отчасти перекрывают друг друга. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница (λ = 400нм) спектра третьего порядка?
Задача 6.3.8
Определить дисперсию вещества, а также фазовую и групповую скорость света, если известно, что показатель преломления прозрачных веществ для небольших интервалов длин волн зависит от длины волны как ...
Задача 6.4.8
Вычислить температуру поверхности Земли, считая ее постоянной, в предположении, что Земля как черное тело излучает столько энергии, сколько получает от Солнца. Интенсивность солнечного излучения вблизи Земли принять равной 1,37 кВт/м2.
Задача 6.5.8
Какой импульс получит комптоновский электрон отдачи при рассеянии на нём фотона с энергией 0,6МэВ? В такой формулировке задача не решается, так как не задан угол рассеяния. Чтобы показать методику решения задач такого типа возьмём для определённости угол рассеяния 900
Задача 6.6.8
Изобразить на графике вид первых трёх собственных функций ψn(x) описывающих состояние электрона в потенциальном ящике шириной l, а также вид . Установить соответствие между числом N узлов волновой функции ( т.е. числом точке, где волновая функция обращается в нуль в интервале 0 < x < l ) и квантовым числом n.

Вариант 9

Контрольная работа 4
Задача 4.1.9
В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды по 20нКл каждый. Какой отрицательный заряд нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?
Задача 4.2.9
На отрезке прямого провода равномерно распределён заряд с линейной плотностью 103нКл/м. Определить работу сил поля по перемещению заряда 1нКл из точки В в точку С
Задача 4.3.9
Десять заряженных водяных капель радиусом и зарядом каждая сливается в одну общую водяную каплю. Найти потенциал большой капли.
Задача 4.4.9
Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов в медном проводнике при силе тока 10А и сечении проводника 1мм2. Принять, что на каждый атом приходится два электрона проводимости.
Задача 4.5.9
Определить ЭДС источника тока, пренебрегая его внутренним сопротивлением, если R1 = R2 = R3 = 100 Ом. Вольтметр показывает 200В. Сопротивление вольтметра 800 Ом.
Задача 4.6.9
Два потребителя подключаются к источнику тока один раз последовательно, другой параллельно. В каком случае КПД будет больше?

Контрольная работа 5
Задача 5.1.9
Круговой виток радиусом R = 15см расположен относительно бесконечно длинного провода так, что его плоскость параллельна проводу. Перпендикуляр восстановленный на провод из центра витка, является нормалью к плоскости витка. Сила тока в проводе I1 = 1А, сила тока в витке I2 = 5А. Расстояние от центра витка до провода d = 20см. Определить магнитную индукцию в центре витка.
Задача 5.2.9
Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 2мТл по винтовой линии радиусом 2см и шагом 5см. Определить скорость электрона.
Задача 5.3.9
Определить во сколько раз различаются магнитные потоки, пронизывающие рамку, при двух её положениях относительно прямого бесконечного проводника с током, представленных на рис.
Задача 5.4.9
В катушке длиной 0,5см, диаметром 5см и числом витков 1500, ток увеличивается по линейному закону на 0,2А за одну секунду. На катушку надето кольцо из медной проволоки с удельным сопротивлением 17нОм∙м и площадью поперечного сечения 3мм2. Определить силу индукционного тока в кольце
Задача 5.5.9
Напряжённость магнитного поля в меди равна 1МА/м. Определить намагниченность меди и магнитную индукцию В, если известно, что удельная магнитная восприимчивость меди -1,1∙10-9м3/кг
Задача 5.6.9
Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 10мГн, конденсатора ёмкостью 0,1мкФ и резистора сопротивлением 20 Ом. Определите, через сколько полных колебаний амплитуда колебаний в контуре уменьшится в е раз.

Контрольная работа 6
Задача 6.1.9
Найти расстояние между двадцатым и двадцать первым светлыми кольцами Ньютона, если расстояние между третьим и четвёртым светлыми кольцами в отражённом свете равно 1,5мм
Задача 6.2.9
Постоянная дифракционной решётки 2мкм. Какую разность длин волн может разрешить эта решётка в области жёлтых лучей (600нм) в спектре второго порядка? Ширина решётки 2,5см
Задача 6.3.9
Определить фазовую и групповую скорости света в сероуглероде. Показатель преломления сероуглерода для длины волны 527нм составляет 1,64,а =-218нм-1
Задача 6.4.9
Чёрное тело нагрели от 600 до 2400К. Во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость? Как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности его энергетической светимости?
Задача 6.5.9
Фотон рассеялся под углом 1200 на покоившемся свободном электроне, в результате чего электрон получил кинетическую энергию 0,45МэВ. Найти энергию фотона до рассеяния.
Задача 6.6.9
Частица в потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность нахождении частицы: 1) в средней трети ящика; 2) в крайней трети ящика?