| | Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(Технический университет)
Кафедра общей физики
В.В. Кашмет, Н.Г. Москвин
Общая физика
Методические указания для студентов заочной формы обучения
Санкт-Петербург
Готовы задачи:
Вариант 00
Контрольная работа 1
Задача 110
Движение материальной точки задано уравнением x = At + Bt2, где А = 4 м/с, В = -0,05 м/с2. Определить момент времени, в который скорость х точки равна нулю. Найти координату и ускорение в этот момент.
Задача 120
Колесо радиусом 0.3 м вращается согласно уравнению ц = 5 - 2t + 0.2t2. Найти нормальное, тангенциальное и полное ускорение точек на ободе колеса в момент времени t = 5 c.
Задача 130
На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса человека 60 кг, масса доски 20 кг. Массой колес пренебречь. Трение во втулках незначительно. С какой скоростью будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль доски со скоростью (относительно доски) 1 м/с?
Задача 140
Тело массой 1 кг, брошенное с вышки в горизонтальном направлении со скоростью 20 м/с, через 3 с упало на землю. Определить кинетическую энергию, которую имело тело в момент удара о землю.
Задача 150
Якорь мотора делает 1500 об/мин. Определить вращающий элемент, если мотор развивает мощность 500 Вт.
Задача 160
Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек. На какой угол повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы и, обойдя его, вернется в исходную точку? Масса платформы 240 кг, масса человека 60 кг. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.
Задача 170
Математический маятник длиной 1 м установлен в лифте. Лифт поднимается с ускорением 2,5 м/с2. Определить период колебания маятника.
Задача 180
Точка участвует в двух колебаниях одинакового периода с одинаковыми начальными фазами. Амплитуды колебаний А1=3 см и А2=4 см. Найти амплитуду результирующего колебания, если колебания совершаются в одинаковом направлении.
Контрольная работа 2
Задача 210
Сколько киломолей и сколько молекул газа находится в колбе емкостью 240 см3, если температура газа 20 °С и давление 380 мм.рт.ст.?
Задача 220
Определить среднюю арифметическую скорость молекул газа, если известно, что средняя квадратичная скорость их 1000 м/сек.
Задача 230
Определит среднее значение полной кинетической энергии одной молекулы гелия, водорода и углекислого газа при температуре 400 К.
Задача 240
Азот, занимавший объем 10 л под давлением 2*10(5) Па изотермически расширился до объема 28 л. Определить работу расширения.
Задача 250
Азот, имевший температуру 27 С, был адиабатически сжат так, что его объем уменьшился в 10 раз. Масса газа 2 г. Определит конечную температуру газа и работу расширения.
Задача 260
Совершая замкнутый цикл, газ получил от нагревателя 1 ккал теплоты. Какую работу выполнил газ в результате протекания всего цикла, если термический к.п.д. цикла равен 0,1?
Контрольная работа 3
Задача 310
Прямой металлический стержень диаметром 5 см и длиною 4 м несет равномерно распределенный по его поверхности заряд, равный 5•10-7 Кл. Определить напряженность поля в точке, находящейся против середины стержня на расстоянии 1 см от его поверхности.
Задача 320
На отрезке тонкого прямого проводника равномерно распределен заряд с линейной плотностью r=10-10 Кл/см. Вычислить потенциал, создаваемый этим зарядом в точке, расположенной на оси проводника и удаленной от ближайшего конца отрезка на расстоянии, равное длине этого отрезка. Диэлектрик – воздух.
Задача 330
Шар, имеющий радиус 10 см, соединен тонкой проволокой с шаром, радиус которого 2 см. Шарам сообщили заряд, равный 0,06 мкКл. Определить заряд и потенциал каждого шара.
Задача 340
Конденсатор емкостью 6,7 пФ зарядили до разности потенциалов 1500 В и отключили от источника напряжения. Затем к конденсатору присоединили параллельно второй, незаряженный конденсатор емкостью 4,6 пФ. Какое количество энергии, запасенной в первом конденсаторе, было израсходовано на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов?
Задача 350
Э.д.с. батареи 20 В. Сопротивление внешней цепи 2 Ом, сила тока 4 А. С каким к.п.д. работает батарея? При каком значении внешнего сопротивления к.п.д. будет равен 99%?
Задача 360
Плотность тока в алюминиевом проводе равна 1 А/мм2. Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов, предполагая, что число свободных электронов в 1 см3 алюминия равно числу атомов.
Контрольная работа 4
Задача 410
По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми d = 8 см, текут одинаковые токи силой I = 6A. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от каждого провода на расстояние r = 8 см, если токи текут:
а) в одинаковом,
б) в противоположном направлениях.
Задача 420
Металлический стержень длиной l = 10 см расположен перпендикулярно бесконечно длинному прямому проводу, по которому течет ток силой I1 = 2 А. Найти силу, действующую на стержень со стороны магнитного поля, создаваемого проводом, если по стержню течет ток силой I2 = 0,5 А, а расстояние от провода до ближайшего конца стержня а = 5 см.
Задача 430
В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5Тл равномерно движется проводник длиной l = 10 см, в котором поддерживается сила тока I = 2А. Скорость движения проводника 20 см/с и направлена перпендикулярно направлению магнитного поля. Найти работу перемещения проводника А за время 10 с и мощность, затраченную на перемещение.
Задача 440
определить величину и направление скорости пучка электронов, который не испытывает отклонения в скрещенных под прямым углом однородных электрическом (Е = 0,7 кВ/м) и магнитном (В = 0,35 мТл) полях. По окружности какого радиуса будут двигаться электроны, если снять электрическое поле?
Задача 450
Кольцевой виток радиусом R = 3,4 см, сделанный из медной проволоки, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 2 мкТл. Плоскость витка перпендикулярна линиям магнитной индукции. Виток, не выводя из его плоскости, превратили в восьмерку, составленную из двух равных колец. Какой заряд пройдет при этом по проволоке? Площадь сечения проволоки S = 0,8мм2.
Контрольная работа 5
Задача 510
Плоская электромагнитная волна распространяется в вакууме. Амплитуда напряженности электрического поля волны Ем = 50 мВ/м. Найти амплитуду напряженности магнитного поля.
Задача 520
На толстую стеклянную пластинку нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n = 1.3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны 640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость?
Задача 530
На дифракционную решетку с периодом d = 10 мкм под углом 30 падает монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Определить угол дифракции, соответствующий второму главному максимуму.
Задача 540
Плоская монохроматическая световая волна распространяется в некоторой среде. Коэффициент поглощения среды для данной длины волны 1,2 м(-1). Определить, на сколько процентов уменьшится интенсивность I света, при прохождении данной волной пути х = 10мм.
Контрольная работа 6
Задача 610
Какую мощность N надо подводить к зачерненному металлическому шарику радиусом R = 2 см, чтобы поддерживать его температуру на Т = 27 С выше температуры окружающей среды, которую считать равной 20 С. Считать, что тепло теряется только вследствие излучения.>
Задача 620
Найти частоту света, вырывающего из металла электроны, которые полностью задерживаются разностью потенциалов и = 3 В, если фотоэффект начинается при длине волны света 0,5 мкм.
Задача 640
С какой скоростью движется электрон, если длина волны де Бройля электрона равна его комптоновской длине волны?
Задача 650
Моноэнергетический пучок электронов, прошедших ускоряющую разность потенциалов U = 20 кВ, высвечивает в центре экрана электроннолучевой трубки, длина которой l = 0.5 м, пятно радиусом 10(-3) см. Пользуясь соотношением неопределенностей, определить, во сколько раз неопределенность ... координаты электрона на экране в направлении, перпендикулярном оси трубки, меньше радиуса пятна.
Вариант 01
Контрольная работа 1
Задача 101
Прямолинейное движение материальной точки задано уравнением . Определить скорость и ускорение точки в моменты времени t1 = 2c t2 = 10c, а также средние значения скорости и ускорения точки в промежутке времени от t1 до t2.
Задача 111
Маховик из состояния покоя начал вращаться равноускоренно и, сделав 40 оборотов, продолжал вращаться с постоянной угловой скоростью 8 об/с. Определить угловое ускорение маховика и продолжительность равноускоренного вращения.
Задача 121
В кабине лифта стоит человек, масса которого равна 70кг. Лифт опускается с ускорением 1,8м/с2. Определить силу давления человека на пол.
Задача 131
Как велика работа, совершаемую при равноускоренном подъеме груза массой 100 кг на высоту 4 м за время 2 с.
Задача 141
На горизонтальную ось насажены маховик и лёгкий шкив радиусом 5см. На шкив намотан шнур, к которому привязан груз массой 0,4кг. Опускаясь равноускоренно, груз прошёл путь 1,8м за время 3с. Определить момент инерции маховика. Массу шкива считать пренебрежимо малой.
Задача 151
Кинетическая энергия вращающегося маховика равна 1000Дж. Под действием постоянного тормозящего момента маховик начал вращаться равнозамедленно и, сделав 80 оборотов, остановился. Определить момент сил торможения.
Задача 161
Тонкий обруч радиусом 30см подвешен на вбитый в стену гвоздь и колеблется в плоскости параллельной стене. Определить период колебаний обруча.
Задача 171
Определить разность фаз колебаний между источником волн, находящимся в упругой среде, и точкой этой среды, отстоящей на 2м от источника. Частота колебаний равна 5Гц, скорость распространения волн 40м/с.
Контрольная работа 2
Задача 201
При температуре 350С и давлении 7•105Па плотность газа 12,2кг/м3. Определить молекулярный вес газа.
Задача 211
Газ занимает объём 2л под давлением 5•105 Па. Определить суммарную кинетическую энергию поступательно движения молекул газа.
Задача 221
Какова наивероятнейшая скорость молекул водорода при температуре 400К?
Задача 231
Баллон содержит 220г углекислого газа под давлением 9•105Па при температуре 150С. Вследствие охлаждения давление упало до 8•105Па. Принимая углекислый газ за идеальный, определить, какое количество теплоты отдал газ.
Задача 241
При изотермическом расширении одного моля кислорода, имевшего температуру
270С, газ поглотил теплоту 1740Дж . Во сколько раз увеличился объем газа?
Задача 251
Газ, совершающий цикл Карно, 2/3 теплоты, полученной от нагревателя отдаёт охладителю. Температура охладителя 00С. Определить температуру нагревателя.
Контрольная работа 3
Задача 301
Два шарика с массами по 0,1г подвешены в одной точке на нитях длиною по 20см каждая. Получив одинаковый заряд, шарики разошлись так, что нити образовали между собой угол 600. Определить заряд каждого шарика.
Задача 311
Определить потенциальную энергию точечного заряда 10-9Кл находящегося на расстоянии 1,5м от точечного заряда 1мкКл.
Задача 321
Отрицательно заряженная пылинка находится в равновесии между двумя пластинами плоского конденсатора, расположенными горизонтально. Расстояние между пластинами 2см, разность потенциалов 612В. Масса пылинки 10-12г. Сколько избыточных электронов несёт на себе пылинка?
Задача 331
Между пластинами плоского конденсатора находится плотно прилегающая
стеклянная пластинка. Конденсатор заряжен до разности потенциалов 100В. Какова будет разность потенциалов, если вытащить стеклянную пластинку из конденсатора?
Задача 341
Напряжение на шинах электростанции равно 6600В. 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 351
Обмотка электрического кипятильника имеет две секции. Если включена одна секция, то вода закипает через 15 минут, если другая, то через 30. Через сколько минут закипает вода, если обе секции включить последовательно? Параллельно?
Контрольная работа 4
Задача 401
Бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу. По проводу течёт ток 5А. Найти радиус витка, если напряжённость магнитного поля в центре витка равна 41А/м.
Задача 411
Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой I = 2 A. Определить силу , действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном ее длине.
Задача 421
Проволочное кольцо радиусом 5см, по которому течёт ток силой 20А, свободно установилось в однородном магнитном поле с индукцией 0,02Тл. При повороте контура на некоторый угол была совершена работа 1,57мДж. Найти угол поворота контура. Считать, что сила тока в контуре поддерживается неизменной.
Задача 431
В однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл влетает перпендикулярно силовым линиям альфа частица с кинетической энергией 500эВ. Найти силу, действующую на частицу, радиус окружности, по которой движется частица и период обращения частицы.
Задача 441
Катушка из 100 витков площадью 15см2 вращается с частотой 5с-1 в однородном магнитном поле. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и силовым линиям поля. Определить индукцию магнитного поля, если максимальное значение эдс индукции в катушке равно 0,25В
Контрольная работа 5
Задача 501
В цепь переменного тока с действующим значением напряжения 220В и частотой 50Гц включены последовательно резистор сопротивлением 100 Ом, конденсатор ёмкостью 32мкФ и катушка индуктивностью 540мГн. Найти действующее значение силы тока, сдвиг фаз между током и напряжением и потребляемую мощность.
Задача 511
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,6мкм, падающим нормально. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью, и наблюдение ведётся в проходящем свете. Радиус кривизны линзы 4м. Определить показатель преломления жидкости, если радиус второго светлого кольца равен 1,8мм.
Задача 521
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 531
Определить степень поляризации частично поляризованного света, если амплитуда светового вектора, соответствующая максимальной интенсивности света, в 3 раза больше амплитуды, соответствующей минимальной интенсивности.
Контрольная работа 6
Задача 601
Абсолютно черное тело имеет температуру 500 К. Какова будет температура тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в 5 раз?
Задача 611
На пластинку падает монохроматический свет с длиной волны 0,42 мкм, фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,95 В. Определить работу выхода электрона с поверхности пластинки.
Задача 621
Фотон с энергией 0,25 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить кинетическую энергию электрона отдачи, если относительное изменение длины волны Δλ/λ падающего фотона в результате рассеяния составляет 20%.
Задача 631
Протон обладает кинетической энергией Т, равной энергии покоя Е0. Определить, во сколько раз изменится длина волны де Бройля протона, если его кинетическая энергия увеличится в три раза.
Задача 641
Используя соотношение неопределённостей, оценить низший энергетический уровень электрона в атоме водорода. Диаметр атома принять равным 0,1нм.
Вариант 02
Контрольная работа 1
Задача 102
Рядом с поездом на одной линии с передними буферами паровоза стоит человек. В тот момент, когда поезд начал двигаться с ускорением 0,1 м/с2, человек начал идти в том же направлении со скоростью 1,5 м/с. Через какое время поезд догонит человека? Определить скорость поезда в этот момент и путь, пройденный за это время человеком.
Задача 112
Маховик вращался, делая 10 об/с. При торможении он начал вращаться равнозамедленно и через 12с остановился. Сколько оборотов сделал маховик от начала торможения до остановки?
Задача 122
К пружинным весам подвешен блок. Через блок перекинули шнур, к концам которого привязали грузы массой 1,5кг и 3кг. Каково будет показание весов во время движения грузов?
Задача 132
Найти работу подъёма груза по наклонной плоскости, если масса груза 100кг, длина наклонной плоскости 2м, угол наклона 300, коэффициент трения 0,1 и груз движется с ускорением 1м/с2.
Задача 142
Тонкий однородный стержень длиной 50 см и массой 400 г вращается с угловым ускорением 3 рад/с2 около оси, проходящей перпендикулярно стержню через его середину. Определить вращающий момент.
Задача 152
Маховик, момент инерции которого равен 40 кг•м2, начал вращаться равноускоренно из состояния покоя под действием момента силы М = 20 Н•м. Вращение продолжалось в течение 10 с. Определить кинетическую энергию, приобретенную маховиком.
Задача 162
Диск радиуса R = 24 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей через середину одного из радиусов перпендикулярно к плоскости диска. Определить приведенную длину L и период Т колебаний такого маятника.
Задача 172
Волны распространяются в упругой среде со скоростью 100 м/с. Наименьшее расстояние между точками среды, фазы колебаний которых противоположны, равно 1 м. Определить частоту колебаний.
Контрольная работа 2
Задача 202
Какое количество водяного пара содержится в 1м3 воздуха, насыщенного паром, при температуре 270 С, если давление насыщенного водяного пара при этой температуре 26,7мм.рт.ст?
Задача 212
Определить температуру газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул 1,6•10-19Дж.
Задача 222
Какая доля общего числа молекул газа обладает скоростями, отличающимися от наиболее вероятной скорости не больше чем на 1%?
Задача 232
Гелий массой 1г был нагрет на 100К при постоянном давлении. Найдите количество тепла, сообщённое газу, изменение внутренней энергии и совершённую газом работу.
Задача 242
Какое количество теплоты Q выделится, если азот массой 1 г, взятый при температуре 280К под давлением 0,1 МПа, изотермически сжать до давления 1 МПа?
Задача 252
Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура Т1 нагревателя в четыре раза выше абсолютной температуры Т2 охладителя. Какую долю теплоты, получаемой за один цикл нагревателя, газ отдаёт охладителю.
Контрольная работа 3
Задача 302
Три одинаковых положительных заряда по 10-9Кл расположены по вершинам равностороннего треугольника . Какой отрицательный заряд нужно поместить в центре треугольника, чтобы сила притяжения с его стороны уравновесила силы взаимного отталкивания зарядов, находящихся в вершинах?
Задача 312
В вершинах квадрата со стороной а = 10см находятся равные по величине и одинаковые по знаку точечные заряды q = 1мкКл. Определить потенциальную энергию системы зарядов.
Задача 322
Разность потенциалов между катодом и анодом электронной лампы 90В, расстояние 1мм. С каким ускорением движется электрон от катода к аноду? Какова скорость электрона в момент удара об анод? За какое время электрон пролетает расстояние от катода к аноду? Поле считать однородным.
Задача 332
В плоский конденсатор вдвинули плитку парафина толщиной d = 1см, которая вплотную прилегает к его пластинам. На сколько нужно увеличить расстояние между пластинами, чтобы получить прежнюю ёмкость?
Задача 342
Определить сопротивление графитового проводника, изготовленного в виде прямого кругового усеченного конуса длиной 20 см и радиусами оснований 12 мм и 8 мм.
Задача 352
При токе I1 = 3А во внешней цепи батареи выделяется мощность Р1 = 18Вт, при токе I2 = 1А – соответственно Р2 = 10Вт. Найти ЭДС ε батареи и её внутреннее сопротивление r.
Контрольная работа 4
Задача 402
По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми 5 см, текут токи силой 6 А и 4 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной на расстояние 3 см от первого провода и на расстояние 4 см от второго провода.
Задача 412
Проводник длиной 20 см с массой 2 г, подвешенный горизонтально на тонких проволочках, находится в однородном магнитном поле, силовые линии которого направлены вертикально вверх. При прохождении по проводнику тока силой 0,3 А он отклонился так, что проволочки образовали угол 17 с вертикалью. Найти индукцию магнитного поля.
Задача 422
По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной 10 см течет ток силой 2 А, величина которого поддерживается неизменной. Плоскость квадрата составляет угол 30 с линиями однородного магнитного поля. Вычислить работу, которую надо совершить, чтобы удалить проводник за пределы поля.
Задача 432
На фотографии, полученной в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле, траектория электрона представляет дугу окружности радиусом 10 см. Индукция магнитного поля 10 мТл. Найти кинетическую энергию электрона в электрон-вольтах, импульс и момент импульса электрона относительно центра кривизны траектории.
Задача 442
На концах крыльев самолета размахом 15 м, летящего со скоростью 900 км/ч, возникает разность потенциалов 0,15 В. Определить вертикальную составляющую напряженности магнитного поля Земли.
Контрольная работа 5
Задача 502
Катушка длиной 50 см и площадью поперечного сечения 10 см2 включена в цепь переменного тока с частотой 50 Гц. Число витков катушки 3000. Найти активное сопротивление катушки, если сдвиг фаз между током и напряжением 60.
Задача 512
На мыльную пленку с показателем преломления 1,3, находящуюся в воздухе, падает нормально пучок лучей белого света. При какой наименьшей толщине пленки отраженный свет с длиной волны 0,55 мкм окажется максимально усиленным в результате интерференции?
Задача 522
На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. Определить угол дифракции для линии с длиной волны 0,55 мкм в спектре четвертого порядка, если угол дифракции для линии с длиной волны 0,6 мкм в спектре третьего порядка составляет 30.
Задача 532
Угол между плоскостями пропускания поляризаторов равен 50. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в 8 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения света в поляроидах.
Контрольная работа 6
Задача 602
Максимальная спектральная плотность энергетической совместимости абсолютно черного тела равна 4,16*10(11) (Вт/м2)/м. На какую длину волны она приходится?
Задача 612
Какая доля энергии фотона израсходована на работу выхода фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта 307 нм и максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна 1 эВ?
Задача 622
Фотон с импульсом 1,02 МэВ/с, где с - скорость света в вакууме, рассеялся на покоившемся свободном электроне, в результате чего импульс фотона стал 0,255 МэВ/с. Определить угол рассеяния фотона.
Задача 632
Из катодной трубки на диафрагму с двумя параллельными, лежащими в одной плоскости узкими щелями, расстояние между которыми 50 мкм, нормально падает параллельный пучок моноэнергетических электронов. Определить анодное напряжение трубки, если известно, что расстояние между центральным и первым максимумами дифракционной картины на экране, расположенном на расстоянии 100 см от щелей, составляет 4,9 мкм.
Задача 642
Электрон с кинетической энергией 15 эВ находится в металлической пылинке диаметром 1 мкм. Оценить относительную неточность, с которой может быть определена скорость электрона.
Вариант 03
Контрольная работа 1
Задача 103
С какой высоты упало тело, если последний метр своего пути оно прошло за время 0,1с?
Задача 113
Линейная скорость точек на окружности вращающегося диска равна 3 м/с. Точки, расположенные на 10 см ближе к оси, имеют линейную скорость 2 м/с. Сколько оборотов в секунду делает диск?
Задача 123
Шарик массой m = 300 г ударился о стену и отскочил от нее. Определить импульс р, полученный стеной, если в последний момент перед ударом шарик имел скорость v = 10 м/с, направленную под углом a = 30° к поверхности стены. Удар считать абсолютно упругим.
Задача 133
Камень брошен вверх под углом φ = 600 к плоскости горизонта. Кинетическая энергия Т0 камня в начальный момент времени равна 20Дж. Определить кинетическую Т и потенциальную П энергии камня в высшей точке его траектории. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Задача 143
Определить момент инерции J тонкого однородного стержня длиной 60 см и массой 100 г относительно оси, перпендикулярной ему и проходящей через точку стержня, удаленную на 20 см от одного из его концов.
Задача 153
Пуля массой 10 г летит со скоростью 800 м/с, вращаясь около продольной оси с частотой 3000 об/с. Принимая пулю за цилиндрик диаметром 8 мм, определить полную кинетическую энергию пули.
Задача 163
На концах тонкого стержня длиной l =30см укреплены одинаковые грузики по одному на каждом конце. Стержень с грузиками колеблется около горизонтальной оси, проходящей через точку, удаленную на d =10см от одного из концов стержня. Определить приведенную длину L и период T колебаний такого физического маятника. Массой стержня пренебречь.
Задача 173
Определить скорость распространения волн в упругой среде, если разность фаз колебаний двух точек среды,
отстоящих друг от друга на 10 см, равна 60°и частота колебаний25 Гц.
Контрольная работа 2
Задача 203
Какой объем V занимает смесь газов – азота массой m1 = 1 кг и гелия массой m2 = 1 кг – при нормальных условиях?
Задача 213
Баллон содержит 2г азота при температуре 70С. Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения молекул газа.
Задача 223
Какая доля молекул кислорода обладает скоростями, лежащими в интервале от 910 до 911м/с, если температура газа 400К?
Задача 233
Водород был нагрет на 100С при постоянном давлении. Масса газа равна 4г. Определить работу расширения.
Задача 243
Воздух, занимавший объём 10л при давлении 105Па, был адиабатически сжат до объёма 1л. Под каким давлением находится воздух после сжатия?
Задача 253
Наименьший объём V1 газа, совершающий цикл Карно, равен 153л. Определить наибольший объём V3 , если объём V2 в конце изотермического расширения и объём V4 в конце изотермического сжатия соответственно 600л и 189л.
Контрольная работа 3
Задача 303
В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды по 3∙10-3Кл каждый. Какой отрицательный заряд нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?
Задача 313
Расстояние между зарядами 10мкКл и -8мкКл равно 5см. Определить напряжённость и потенциал поля в точке, удалённой от первого заряда на 4см и от второго на 3см.
Задача 323
Пылинка массой 10-9г., несущая на себе 5 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов 3∙106В. Какова кинетическая энергия пылинки в электрон-вольтах? Какую скорость приобрела пылинка?
Задача 333
Емкость плоского конденсатора 1,5мкФ. Расстояние между пластинами 5мм. Какова будет ёмкость конденсатора, если на нижнюю пластину положить лист эбонита толщиной 3мм?
Задача 343
Зашунтированный амперметр измеряет токи силой до 10А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра 0,02Ом и сопротивление шунта 0,005Ом?
Задача 353
Два элемента ( ε1 = 1,2В, r1 = 0,1 Ом; ε2 = 0,9В, r2 = 0,3 Ом) соединены одноимёнными полюсами. Сопротивление соединительных проводов 0,2Ом. Определить силу тока в цепи.
Контрольная работа 4
Задача 403
По двум одинаковым круговым виткам радиусом К=7 см, плоскости которых взаимно перпендикулярны, а центры совпадают, текут одинаковые токи силой I=3 А . Найти напряженность и индукцию магнитного поля в центре витков.
Задача 413
Проволочный виток радиусом К=5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью Н=1,5 кА/м. Плоскость витка составляет угол в=60 с линиями поля. По витку течет ток силой I=2А. Найти вращающий момент, действующий на виток.
Задача 423
Проволочное кольцо радиусом лежит на столе. По кольцу течет ток силой I=2А . Поддерживая силу тока неизменной, кольцо перевернули с одной стороны на другую. Какая работа была совершена при этом? Вертикальную составляющую напряженности земного магнитного поля принять равной Нв=40 А/м.
Задача 433
Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно его силовым линиям. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона больше радиуса кривизны траектории электрона?
Задача 443
Индукция магнитного поля между полюсами двухполюсного генератора В=0,8Тл. Ротор имеет N=100 витков площадью S=400см2. Определить частоту вращения якоря, если максимальное значение ЭДС индукции Еimax=200 В?
Контрольная работа 5
Задача 503
Переменное напряжение, действующее значение которого Uд=220 В, а частота v=50 Гц, подано на катушку без сердечника индуктивностью L=31,8 мГн и активным сопротивлением R=10 Ом. Найти количество теплоты, выделяющееся в катушке за одну секунду.
Задача 513
На тонкий стеклянный клин, показатель преломления которого n=1,55, падает нормально монохроматический свет. Двугранный угол между поверхностями клина равен 2`. Определить длину световой волны, если расстояние b между смежными интерференционными максимумами в отраженном свете равно 0,3 мм.
Задача 523
На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Угол отклонения пучков света, соответствующих второй светлой дифракционной полосе, равен 1. Скольким длинам волн падающего света равна ширина а щели?
Задача 533
Угол Брюстера при падении света из воздуха на кристалл каменной соли равен 57. Определить скорость света u в этом кристалле.
Контрольная работа 6
Задача 603
Муфельная печь потребляет мощность P=1 кВт. Температура T ее внутренней поверхности при открытом отверстии площадью S=25 см2 равна 1,2 кК. Считая, что отверстие печи излучает как абсолютно черное тело, определить, какая часть W мощности рассеиваются стенками.
Задача 613
Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла под действием излучения с длиной волны 3нм. (Какой металл в задаче не указано, пусть будет калий)
Задача 623
В результате эффекта Комптона фотон с энергией е=1,02 МэВ рассеялся на свободном электроне на угол 150. Определить энергию е` рассеянного фотона и кинетическую энергию T электрона отдачи.
Задача 633
Определить длину волны де Бройля для электрона, движущегося в атоме водорода по третьей боровской орбите.
Задача 643
Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии составляет около 10-8 c. При переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны которого равна 500 нм. Оценить относительную ширину излучаемой спектральной линии, если не происходит уширения линии за счет других процессов.
Дата выполнения: 29/10/2009
Вариант 04
Контрольная работа 1
Задача 104
Камень брошен вертикально вверх с начальной скоростью v0 = 20 м/с. По истечении какого времени камень будет находиться на высоте h = 15 м? Найти скорость камня на этой высоте. Сопротивлением воздуха пренебречь. Принять g = 10 м/с2.
Задача 114
На цилиндр, который может вращаться около горизонтальной оси, намотана нить. К концу нити привязали Грузик и предоставили ему опускаться. Двигаясь равноускоренно, Грузик за 3с опустился на 1,5м. Определить угловое ускорение цилиндра, если его радиус равен 4см.
Задача 124
Наклонная плоскость, образующая угол 250 с плоскостью горизонта, имеет длину 2м. Тело, двигаясь равноускоренно, соскользнуло с этой плоскости за время 2с. Определить коэффициент трения тела о плоскость.
Задача 134
На рельсах стоит платформа, на которой в горизонтальном положении закреплено орудие без противооткатного устройства. Из орудия производят выстрел вдоль железнодорожного пути. Масса снаряда равна 10 кг и его скорость 1 км/с. Масса платформы с орудием и прочим грузом равна 20 т. На какое расстояние откатится платформа после выстрела, если коэффициент сопротивления 0,002?
Задача 144
Диаметр диска 20 см, масса 800 г. Определить момент инерции J диска относительно оси, проходящей через середину одного из радиусов перпендикулярно плоскости диска.
Задача 154
Сплошной цилиндр массой 4 кг катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Линейная скорость оси цилиндра равна 1 м/с. Определить полную кинетическую энергию цилиндра.
Задача 164
На стержне длиной 30см укреплены два одинаковых грузика – один в середине стержня, другой на одном из его концов. Стержень с грузиками колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить приведенную длину стержня и период колебаний. Массой стержня пренебречь.
Задача 174
От источника колебаний распространяются волны вдоль прямой линии. Амплитуда колебаний 10см. Как велико смещение точки, удалённой от источника на ¾ длины волны, в момент, когда от начала колебаний источника прошло время, равное 0,9 периода колебаний?
Контрольная работа 2
Задача 204
Сосуд ёмкостью 0,01м3 содержит 7г азота и 1г водорода при температуре 70С. Определить давление смеси газов.
Задача 214
Сколько молекул содержится в 1см3 газа при температуре 200С и давлении 10-6мм.рт.ст?
Задача 224
На какой высоте над поверхностью Земли атмосферное давление вдвое меньше, чем у её поверхности? Температуру воздуха считать неизменной и равной 00С.
Задача 234
Газ, занимавший объём 11л под давлением 105Па был изобарически нагрет от 200С до 1000С. Определить работу расширения.
Задача 244
Горючая смесь в двигателе Дизеля воспламеняется при температуре 8000С. Начальная температура смеси 700С. Во сколько раз нужно уменьшить объём смеси при сжатии, чтобы она воспламенилась. Сжатие считать адиабатическим. Принять γ = 1,4.
Задача 254
Газ совершает цикл Карно. Работа изотермического расширения газа 5Дж. Определить работу изотермического сжатия, если термический кпд цикла 0,2.
Контрольная работа 3
Задача 304
Расстояние между двумя точечными зарядами 8∙10-9 Кл и -5,3∙10-9 Кл равно 40 см. Вычислить напряженность поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Чему будет равна напряжённость, если второй заряд будет положительным?
Задача 314
Заряды q1=1 мкКл и q2=-1 мкКл находятся на расстоянии 10 см. Определить напряженность и потенциал поля в точке находящейся на расстоянии 10 см от первого заряда и лежащей на линии, проходящей через первый заряд перпендикулярно к направлению от q1 к q2.
Задача 324
Заряженная частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов 600000В приобрела скорость 5400км/с. Определить удельный заряд частицы.
Задача 334
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 (фарфор). Определить диэлектрическую проницаемость фарфора, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до 100В.
Задача 344
К источнику тока с ЭДС ε =1,5В присоединили катушку с сопротивлением R = 0,1 Ом. Амперметр показал силу тока равную I1 = 0,5А. Когда к источнику тока присоединили последовательно ещё один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока I в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления r1 r2 первого и второго источников тока.
Задача 354
Две батареи (ε1 = 10В, r1 = 1 Ом; ε2 = 8В , r2 = 2 Ом) и реостат ( R = 6 Ом) соединены, как показано на рисунке. Определить силу тока в батареях и реостате.
Контрольная работа 4
Задача 404
Определить индукцию и напряженность магнитного поля в центре проволочной квадратной рамки со стороной 8 см, если по рамке проходит ток силой 3 А.
Задача 414
Напряженность магнитного поля в центре кругового витка с током 50 А/м. Магнитный момент витка 0,6 А*м2. Вычислить силу тока в витке и радиус витка.
Задача 424
В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл равномерно движется прямой проводник, длиной 30 см, по которому течет ток силой 2 А. Скорость проводника 15 м/с и направлена перпендикулярно силовым линиям поля. Найти работу перемещения проводника за время 5 с и мощность, затраченную на это перемещение.
Задача 434
Электрон, ускоренный разностью потенциалов 500 В, движется параллельно прямолинейному проводнику на расстоянии 3 мм от него. Какая сила будет действовать на электрон, если по проводнику пустить ток силой 5 А?
Задача 444
Ротор генератора переменного тока вращается с частотой 60 с(-1) в магнитном поле с индукцией 0,15 Тл. Сколько витков должно быть в обмотке площадью 200 см2, чтобы амплитудное значение ЭДС было равно 170 В?
Контрольная работа 5
Задача 504
Сила тока в колебательном контуре изменяется со временем по закону I = 0,02sin400nt A. Индуктивность контура 0,5 Гн. Найти период собственных колебаний в контуре, емкость контура, максимальную энергию электрического и магнитного полей.
Задача 514
Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной 1 см укладывается 10 темных интерференционных полос. Длина волны 0,7 мкм.
Задача 524
На дифракционную решетку, содержащую 400 штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм. Найти общее число дифракционных максимумов, которые дает эта решетка. Определить угол дифракции, соответствующий последнему максимуму.
Задача 534
Раствор глюкозы с массовой концентрацией 280 кг/м3, содержащийся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через этот раствор, на угол 32. Определить массовую концентрацию глюкозы в другом растворе, налитом в трубку такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол 24.
Контрольная работа 6
Задача 604
Абсолютно черное тело имеет температуру 3 кК. При остывании тела длина волны соответствующая максимальной спектральной плотности энергетической совместимости, изменилась на 8 мкм. Определить температуру, до которой тело охладилось.
Задача 614
Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов 3,7 В. Если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придется увеличить до 6 В. Определит работу выхода электронов с поверхности этой пластинки.
Задача 624
Фотон с длиной волны 1 нм рассеялся на свободном электроне под углом 90. Какую долю своей энергии фотон передал электрону?
Задача 634
Электрон движется по окружности радиусом 0,5 см в однородном магнитном поле с индукцией 8 мТл. Определить длину волны де Бройля электрона.
Задача 644
Оценить неточность в определении координаты электрона, движущегося в атоме водорода по третьей боровской орбите, если допускаемая неточность в определении скорости составляет 10% от ее величины.
Вариант 05
Контрольная работа 1
Задача 105
С балкона бросили мячик вертикально вверх с начальной скоростью 5 м/с. Через 2 с мячик упал на землю. Определить высоту балкона над землей и скорость мячика в момент удара о землю.
Задача 115
Диск радиусом 10 см, находившийся в состоянии покоя, начал вращаться с постоянным угловым ускорением 0,5 рад/с2. Найти тангенциальное, нормальное и полное ускорения точек на окружности диска в конце второй секунды после начала вращения.
Задача 125
На горизонтальной доске стоит деревянный кубик. Какое наименьшее ускорение в горизонтальном направлении нужно сообщить доске, чтобы кубик соскользнул с неё? Коэффициент трения принять равным 0,4.
Задача 135
К шнуру подвешена гиря. Гирю отвели в сторону так, что шнур принял горизонтальное положение, и отпустили. Как велика сила натяжения шнура в момент, когда гиря проходит положение равновесия? Какой угол с вертикалью составляет шнур в момент, когда сила натяжения шнура равна силе тяжести гири?
Задача 145
Вал массой m = 100кг и радиусом R = 5см вращался с частотой n = 8об/с. К цилиндрической поверхности вала прижали тормозную колодку с силой F = 40Н, под действием которой вал остановился через t = 10с. Определить коэффициент трения.
Задача 155
Шар катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Полная кинетическая энергия Т шара равна 14 Дж. Определить кинетическую энергию T1 поступательного и Т2 вращательного движения шара.
Задача 165
Математический маятник длиной 40см и физический маятник в виде тонкого прямого стержня длиной 60см синхронно колеблются около одной и той же горизонтальной оси. Определить расстояние центра тяжести стержня от оси колебаний.
Задача 175
Волна распространяется по прямой со скоростью 20 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстоянии 12м и 15м от источника волн, колеблются с разностью фаз 0.75π. Определить длину волны и период колебания.
Контрольная работа 2
Задача 205
Баллон емкостью 15 л содержит смесь водорода и азота при температуре 27 0С и давлении 12,3 атмосферы. Масса смеси 145 грамм. Определить массу m1 водорода и массу m2 азота.
Задача 215
В колбе вместимостью 100см3 содержится некоторый газ при температуре 270С. На сколько понизится давление газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет 10(20)?
Задача 225
В кабине вертолёта барометр показывает 675 мм.рт.ст. На какой высоте летит вертолёт, если на взлётной площадке барометр показывает 750мм.рт.ст.? Температуру воздуха считать неизменной и равной 170С.
Задача 235
Какая доля теплоты, подводимой к идеальному газу в изобарическом процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии газа и какая доля на работу расширения. Рассмотреть одноатомный, двухатомный и трёхатомный газы.
Задача 245
Углекислый газ, находившийся под давлением 105Па при температуре 120С, был адиабатически сжат до давления 2∙105Па. Какова температура газа после сжатия?
Задача 255
Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества =1 моль, находящийся под давлением 105Па при температуре 270С, нагревают при постоянном объеме до давления 2∙105Па. После этого газ изотермически расширился до начального давления, а затем изобарически был сжат до начального объема . Определить температуру газа для характерных точек цикла и его термический кпд.
Контрольная работа 3
Задача 305
Расстояние между точечными зарядами +32мкКл и – 32 мкКл равно 12см. Определить напряжённость поля в точке, удалённой на 8см как от первого, так и от второго заряда.
Задача 315
Металлический шарик диаметром 2см заряжен отрицательно до потенциала 150В. Сколько электронов находится на поверхности шарика?
Задача 325
Положительно заряженная частица, заряд которой равен элементарному заряду, прошла ускоряющую разность потенциалов 60000В и летит на ядро атома лития, заряд которого равен трём элементарным зарядам. На какое наименьшее расстояние частица может приблизиться к ядру? Начальное расстояние частицы от ядра можно считать практически бесконечно большим.
Задача 335
Два конденсатора ёмкостью C1=3мкФ и С2=6мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС ε = 120В. Определить заряд каждого конденсатора и разность потенциалов между его обкладками, если конденсаторы соединены: а) параллельно, б) последовательно.
Задача 345
Две группы из трёх последовательно соединённых элементов соединены параллельно. ЭДС каждого элемента 1,2В, внутреннее сопротивление 0,2Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление 1,5Ом. Определить силу тока во внешней цепи и кпд батареи.
Задача 355
Две батареи (ε1 = 10В, r1 = 1 Ом; ε2 = 10В, r2 = 2 Ом) и реостат (R = 6Ом) соединены, как показано на рисунке. Найти напряжение на реостате.
Контрольная работа 4
Задача 405
На рисунке изображено сечение двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами, текущими в противоположных направлениях. Расстояние АВ между проводниками равно 10см, I1 = 20А, I2 = 30А. Найти напряжённость магнитного поля в точках С1, С2, С3. Расстояния АС1 = 2см, АС2 = 4см, ВС3 = 3см.
Задача 415
Какой вращающий момент действует на рамку с током силой I = 2А при помещении её в однородное магнитное поле с индукцией 0,2Тл, если рамка содержит 30 витков площадью 10см2, а плоскость рамки образует угол 600 с линиями поля.
Задача 425
Проволочный виток радиусом 10см, по которому течёт ток силой 20А свободно, установился в однородном магнитном поле. При повороте витка относительно диаметра на угол 600 была совершена работа 400мкДж. Найти напряжённость поля.
Задача 435
Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 500В, влетает перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле и движется по окружности радиусом 10см. Определить индукцию магнитного поля, период обращения электрона по окружности и момент импульса электрона относительно центра окружности.
Задача 445
В однородном магнитном поле с индукцией 0,5Тл равномерно с частотой 10с-1 вращается стержень длиной 20см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня, перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов, индуцируемую на концах стержня.
Контрольная работа 5
Задача 505
Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Определить частоту колебаний, возникающих в контуре, если максимальная сила тока в катушке индуктивности 1,2А, максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора 1200В, полная энергия контура 1,1мДж.
Задача 515
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 500нм, падающим нормально. Пространство между линзой и пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается в отражённом свете третье светлое кольцо.
Задача 525
На дифракционную решётку, содержащую 500 штрихов на 1мм, падает в направлении нормали к её поверхности белый свет. Спектр проецируется помещённой вблизи решётки линзой на экран. Определить ширину спектра первого порядка на экране, если расстояние линзы до экрана равно 3м. Границы видимого спектра 760нм и 380нм.
Задача 535
Степень поляризации частично поляризованного света составляет 0,75. Определите отношение максимальной интенсивности света, пропускаемого анализатором, к минимальной.
Контрольная работа 6
Задача 605
При увеличении термодинамической температуры Т абсолютно чёрного тела в два раза длина волны λm , на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости (Mλ,T)max уменьшилась на Δλ = 400нм. Определить начальную Т1 и конечную T2 температуры тела.
Задача 615
Определить, до какого потенциала зарядится уединённый серебряный шарик при облучении его ультрафиолетовым светом с длиной волны 208нм.
Задача 625
Определить импульс электрона отдачи, если фотон с энергией 1,53МэВ в результате рассеяния на первоначально покоившемся свободном электроне потерял 1/3 своей энергии.
Задача 635
На грань некоторого кристалла под углом 600 к её поверхности падает параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью. Определить скорость электронов, если они испытывают интерференционное отражение первого порядка. Расстояние между атомными плоскостями равно 0,2нм.
Задача 645
Приняв, что минимальная энергия нуклона в ядре равно 10МэВ, оценить, исходя из соотношения неопределённостей, линейные размеры ядра.
Вариант 06
Контрольная работа 1
Задача 106
Пистолетная пуля пробила два вертикально закрепленных листа бумаги, расстояние между которыми равно 30 м. Пробоина во втором листе оказалась на 10 см ниже, чем в первом. Определить скорость пули, если к первому листу она подлетела, двигаясь горизонтально.
Задача 116
Колесо вращается вокруг неподвижной оси так, что угол φ его поворота зависит от времени как φ = аt2, где а=0,2 рад/с2. Найти полное ускорение точки на ободе колеса в момент t=2,5с, если линейная скорость точки в этот момент V = 0,65 м/с.
Задача 126
Диск радиусом 40 см вращается вокруг вертикальной оси. На краю диска стоит кубик. Коэффициент трения равен 0,4.
Найти при каком числе оборотов в минуту кубик соскользнет с диска?
Задача 136
Шар, летящий со скоростью v = 5 м/с, ударяется о неподвижный шар. Удар прямой, неупругий. Определить скорость шаров после удара и работу деформации. Рассмотреть два случая:
а) масса движущегося шара m1 = 2 кг, неподвижного m2 = 8 кг;
б) масса движущегося шара m1 = 8 кг, неподвижного m2 = 2 кг. Какая доля кинетической энергии движущегося шара расходуется на работу деформации в первом и во втором случае?
Задача 146
На цилиндр намотана тонкая, гибкая, нерастяжимая лента, массой которой по сравнению с массой цилиндра можно пренебречь. Свободный конец ленты прикрепили к кронштейну и предоставили цилиндру опускаться под действием силы тяжести. Определить линейное ускорение a оси цилиндра, если цилиндр:
1) сплошной;
2) полый тонкостенный.
Задача 156
Определить линейную скорость центра шара, скатившегося без скольжения по наклонной плоскости высотой 1,00 м.
Задача 166
Физический маятник в виде тонкого прямого стержня длинной L=120см колеблется около горизонтальной оси, проходящей перпендикулярно к длине стержня и проходящий через точку удаленную на некоторое расстояние x от центра тяжести стержня. При каком значении x период колебаний имеет наименьшее значение?
Задача 176
Найти смещение от положения равновесия точки, отстоящей от источника на расстоянии l=*/12, для момента t=T/6. Амплитуда колебания А=0,05м.
Контрольная работа 2
Задача 206
Один килограмм сухого воздуха содержит 232 г кислорода и 768 г азота. Содержанием других газов пренебрегаем. Определить кажущийся молекулярный вес воздуха.
Задача 216
При какой температуре молекулы гелия имеют такую же среднюю квадратичную скорость, как молекулы водорода при 15 °С?
Задача 226
При каком давлении P средняя длина свободного пробега молекул азота равна 1 м, если температура газа T=15°С?
Задача 236
Углекислый газ расширяется при постоянном давлении. Определить работу расширения, если газу передано 4,2•103 Дж теплоты.
Задача 246
При адиабатическом сжатии газа его объем уменьшился в n = 10 раз, а давление увеличилось в k = 21,4 раза. Определить отношение CP/CV теплоемкостей газа.
Задача 256
В результате изохорического нагревания одного грамма водорода массой т = 1 г давление газа увеличилось в два раза. Определить изменение энтропии газа.
Контрольная работа 3
Задача 306
Точечный заряд 10-6 Кл находится вблизи большой равномерно заряженной пластины против ее середины. Определить поверхностную плотность заряда пластины, если на точечный заряд действует сила 6•10-2 Н.
Задача 316
Полому металлическому шару сообщен заряд, равный 0,4 мкКл. Радиус шара 20 см. Определить напряженность и потенциал поля:
а) на поверхности шара,
б) в его центре.
Задача 326
Электрон, летевший горизонтально со скоростью 1600 км/сек влетает в однородное электрическое поле с напряженностью 90 В/см, направленное вертикально вверх. Какова будет по величине и направлению скорость электрона через 10-9 с?
Задача 336
Конденсаторы емкостью С1=1мкФ, С2=2мкФ, С3=3мкФ включены в цепь с напряжением 1100 В. Определить энергию каждого конденсатора в случае последовательного и параллельного включения их.
Задача 346
Два одинаковых источника тока с э.д.с 1,2 В и внутренним сопротивлением 0,4 Ом соединены, как показано на рисунке. Определить силу тока в цепи и разность потенциалов между точками А и В в первом и втором случаях.
Задача 356
Два источника тока (Е1=8 В,r1=2 Ом,Е2=6 В,r2=1,5 Ом ) и реостат (R=100м ) соединены, как показано на рисунке. Определить силу тока, текущего через реостат.
Контрольная работа 4
Задача 406
На рисунке изображено сечение двух прямолинейных бесконечных длинных проводников с токами, текущими в одном направлении. Расстояние АВ между проводниками равно 10 см,I1=20 А, I2=30 А. Найти напряженность магнитного поля в точках С1, С2, С3. Расстояния АС1 = 2 см, АС2 = 4 см и ВС3 = 3 см.
Задача 416
Тонкий провод с током силой I=0,3 А, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией В=20 мТл, изогнут так, как это показано на рисунке. Определить силу, действующую на проводник, если радиус полуокружности R=5 см и длина каждого прямолинейного участка l=10 см.
Задача 426
Проводник, согнутый в виде квадрата со стороной а=8 см, лежит на столе. Квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянули в линию. Определить совершенную при этом работу. Сила тока I=0,5 A в проводнике поддерживается неизменной. Вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли Нв=40 А/м.
Задача 436
Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью 1 Мм/с. Индукция магнитного поля В=0,3 Тл, радиус окружности R=4 см. Найти заряд частицы, если ее кинетическая энергия W=12 кэВ.
Задача 446
Квадратный контур, сделанный из провода длиной l=0,4 м, помещен поперек силовых линий в однородное магнитное поле. Индукция магнитного поля меняется со временем по закону В=(2+0,4 е2)мТл. Определить в момент времени t=2 c магнитный поток, пронизывающий контур, и ЭДС индукции, наведенную в контуре.
Контрольная работа 5
Задача 506
Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора емкостью C=1 nФ, имеет частоту колебаний v=5 МГц. Найти максимальную силу тока, протекающего по катушке, если полная энергия контура W=0,5 мкДж.
Задача 516
Пучок монохроматических световых волн с длиной волны 0,06 мкм падает под углом 30 на находящуюся в воздухе мыльную пленку с показателем преломления n=1,3. При какой наименьшей толщине dmin пленки отраженные световые волны будут максимально ослаблены в результате интерференции?
Задача 526
Какой наименьшей разрешающей силой R должна обладать дифракционная решетка, чтобы с ее помощью можно было разрешить две спектральные линии калия с длинами волн 578 нм и 580 нм? Какое наименьшее число N штрихов должна иметь эта решетка, чтобы разрешение было возможным в спектре второго порядка?
Задача 536
Предельный угол полного внутреннего отражения пучка света на границе жидкости с воздухом равен 43. Определить угол Брюстера для падения луча из воздуха на поверхность этой жидкости.
Контрольная работа 6
Задача 606
Во сколько раз надо увеличить термодинамическую температуру Т абсолютно черного тела, чтобы его энергетическая светимость R возросла в n=2 раза.
Задача 616
На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта 0,3 мкм. Какая доля W энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?
Задача 626
Фотон с энергией е=0,25 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Энергия рассеянного фотона е=0,2 МэВ. Определить угол рассеяния фотона.
Задача 636
Определить энергию Т, которую необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 0,2 нм до 0,1 нм.
Задача 646
Длина волны излучаемого атомом фотона составляет 600 нм. Принимая среднее время t жизни атома в возбужденном состоянии 10 нс, определить отношение естественной ширины Е энергетического уровня, на который был возбужден электрон, к энергии Е, излучаемой атомом.
Дата выполнения: 07/02/2010
Вариант 07
Контрольная работа 1
Задача 107
С вышки бросили камень в горизонтальном направлении. Через 2 с камень упал на землю на расстоянии 40 м от основания вышки. Определить начальную и конечную скорость камня.
Задача 117
Точка движется по окружности радиусом см с постоянным тангенциальным ускорением. Найти нормальное ускорение точки через 20 с после начала движения, если известно, что к концу пятого оборота после начала движения линейная скорость точки равна см/с.
Задача 127
Самолет описывает петлю Нестерова радиусом 200 м. Во сколько раз сила, с которой летчик давит на сидение в нижней точке петли, больше веса летчика, если скорость самолета постоянна и равна 100 м/с?
Задача 137
Молот массой 5 кг ударяет небольшой кусок железа, лежащий на наковальне. Масса наковальни 100 кг. Массой куска железа пренебречь. Удар неупругий. Определить КПД удара молота при данных условиях.
Задача 147
Через блок, имеющий форму диска, перекинут шнур. К концам шнура привязали грузики массой 100 г и 110 г. С каким ускорением будут двигаться грузики, если масса блока равна 400 г? Трение при вращении блока ничтожно мало.
Задача 157
Сколько времени будет скатываться без скольжения обруч с наклонной плоскости длиной 2 м и высотой 10 см?
Задача 167
Жесткость пружин рессоры вагона равна Н/см. Вес вагона с грузом 640 кН. Вагон имеет четыре рессоры. При какой скорости вагон начнет сильно раскачиваться вследствие толчков на стыках рельс, если длина рельса 12,8 м?
Задача 177
Определить скорость распространения волн в упругой среде, если разность колебаний 2 точек, отстоящих друг от друга на 15 см, равна n/2. Частота колебаний 25 Гц.
Контрольная работа 2
Задача 207
Баллон емкостью 20 л содержит 500 г углекислого газа под давлением 13*10(5) Па. Определить температуру газа.
Задача 217
Колба емкостью 4 л содержит 0,6 г некоторого газа под давлением 2*10(5) Па. Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа.
Задача 227
Определить плотность разреженного водорода, если средняя длина свободного пробега молекул равна 1 см.
Задача 237
На нагревание 160 г кислорода на 12 было затрачено 1760 Дж. Как протекал процесс – при постоянном объеме или при постоянном давлении?
Задача 247
Из баллона, содержавшего водород под давлением 10(6) Па при температуре 18 С, выпустили половину находившегося в нем количества газа. Считая процесс адиабатическим, определить конечную температуру и давление.
Задача 257
Найти изменение энтропии при изобарическом расширении 4 г азота от объема 5 л до объема 9 л.
Контрольная работа 3
Задача 307
Две одинаковых круглых пластины площадью по 100 см2 каждая расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины +10(-7) Кл, другой -10(-7) Кл. Определить силу взаимного притяжения пластин, если расстояние между ними 2 см.
Задача 317
Металлический шар заряжен до потенциала 6000 В. Поверхностная плотность заряда шара равна 10(-11) Кл/см2. Определить радиус шара.
Задача 327
Электрон влетел в пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью 10000 км/с, направленной параллельно пластинам. На сколько приблизится электрон к положительно заряженной пластине за время движения внутри конденсатора, если расстояние между пластинами 16 мм, разность потенциалов 30 В и длина пластин 6 см?
Задача 337
Определить энергию электростатического поля шара, которому сообщен заряд, равный 10(-7) Кл, если диаметр шара 20см.
Задача 347
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. Определить силу тока в цепи.
Задача 357
Три батареи с э.д.с. 12 В, 5 В и 10 В и одинаковыми внутренними сопротивлениями, равными 1 Ом, соединены между собой одноименными полюсами. Сопротивление соединительных проводов ничтожно мало. Определить силы токов, идущих через батареи.
Контрольная работа 4
Задача 407
По круговому витку радиусом 7 см течет ток 1,4 А. Перпендикулярно плоскости кругового витка на 8 см от его центра проходит бесконечно длинный прямой проводник, по которому течет ток 3,2 А. Определить напряженность и индукцию в центре кругового витка.
Задача 417
Тонкий провод с током силой 0,3 А, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл изогнут так как показано на рисунке. Определить силу, действующую на проводник, если радиус полуокружности 5 см и длина каждого прямолинейного участка 10 см.
Задача 427
Под действием сил однородного магнитного поля перпендикулярно линиям магнитной индукции начинает перемещаться прямолинейный проводник с силой тока 3 А и массой 20 г. Какой магнитный поток пересечет этот проводник к моменту времени, когда его скорость будет равна 10 м/с? Чему равна работа сил поля по перемещению проводника?
Задача 437
Электроны влетают в однородное магнитное поле под углом 60 к силовым линиям и движутся по винтовой линии, радиус которой 1,7 см. На сколько переместятся электроны вдоль силовых линий за 5 оборотов?
Задача 447
Кольцо из алюминиевой проволоки диаметром 2 мм равномерно вращается с частотой 5 с-1 в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Найти максимальное значение индукционного тока, возникающего в кольце, если диаметр кольца 25 см.
Контрольная работа 5
Задача 507
Колебательный контур радиоприемника состоит из катушки индуктивностью 1 мГн и переменного конденсатора, емкость которого может меняться в пределах от 9,7 до 92 пФ. В каком диапазоне длин волн может принимать радиостанции этот приемник?
Задача 517
Между двумя плоскопараллельными пластинками положили очень тонкую проволочку, расположенную параллельно линии соприкосновения пластинок и находящуюся на расстоянии 75 мм от нее. На образовавшийся воздушный клин нормально к его поверхности падает монохроматический свет с длиной волны 0,5 мкм. В отраженном свете на верхней пластинке видны интерференционные полосы. Определить диаметр проволочки, если на протяжении 30 мм насчитывается 16 светлых полос.
Задача 527
Точечный источник света с длиной волны 0,5 мкм расположен на расстоянии 1 м перед диафрагмой с круглым отверстием диаметра 2 мм. Определить расстояние от диафрагмы до точки наблюдения, если отверстие открывает 3 зоны Френеля.
Задача 537
Во сколько раз ослабляется интенсивность света, проходящего через два николя, плоскости пропускания которых образуют угол 30, если в каждом из николей в отдельности теряется 10% интенсивности падающего на него света?
Контрольная работа 6
Задача 607
Определить, как и во сколько раз изменится мощность излучения абсолютно черного тела, если длина волны, соответствующая максимальной спектральной плотности энергетической светимости, сместилась от 720 нм до 400 нм.
Задача 617
Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении фотонами с энергией 1,53 МэВ.
Задача 627
Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. Оказалось, что длины волн и рассеянного под углами 60 и 120 излучения отличаются в 1,5 раза. Определить длину волны падающего излучения, предполагая, что рассеяние происходит на свободных электронах.
Задача 637
Определить длину волны де Бройля электрона, если его кинетическая энергия 850 кэВ.
Задача 647
Предполагая, что неопределенность координаты движущейся частицы равна дебройлевской длине волны, определить относительную неточность импульса этой частицы.
Вариант 08
Контрольная работа 1
Задача 108
Пуля выпущена с начальной скоростью v0 =200м/с под углом 60о к горизонту. Определить максимальную высоту Н подъёма пули, дальность полёта s и радиус кривизны R траектории пули в её наивысшей точке. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Задача 118
Колесо вращается с постоянным угловым ускорением 2 рад/с2. Через 0,5 с после начала движения полное ускорение колеса стало 13,6 м/с2. Найти радиус колеса.
Задача 128
Грузик, привязанный к шнуру длиной 50см, описывает окружность в горизонтальной плоскости, делая 1об/с. Какой угол образует шнур с вертикалью?
Задача 138
Молотком, масса которого т1 = 1 кг, забивают в стену гвоздь массой m2 = 50 г. Определить к.п.д. η удара молотка при данных условиях.
Задача 148
Через неподвижный блок массой 0,2 кг перекинут шнур, к концам которого подвесили грузы массами 0,3 и 0,5 кг. Определить силы натяжения шнура по обе стороны блока во время движения грузов, если масса блока равномерно распределена по ободу.
Задача 158
Тонкий прямой стержень длиной l = 1 м прикреплен к горизонтальной оси, проходящей через его конец. Стержень отклонили на угол j = 60° от положения равновесия и отпустили. Определить линейную скорость v нижнего конца стержня в момент прохождения через положение равновесия.
Задача 168
К спиральной пружине подвесили грузик, в результате чего пружина растянулась на 9см. Каков будет период колебаний грузика, если его немного оттянуть вниз, а затем отпустить?
Задача 178
Катер движется в море со скоростью 54 км/ч. Расстояние между гребнями волн 10м, период колебаний частиц в волне 2с. С какой частотой ударяются волны о корпус катера при его движении: 1) в направлении распространения волны; 2) навстречу волнам?
Контрольная работа 2
Задача 208
Какой объём занимает 1 кмоль идеального газа при давлении 106Па и температуре 1000С?
Задача 218
Смесь гелия и аргона находится при температуре 1200 К. Определить среднюю квадратичную скорость и среднюю кинетическую энергию атомов гелия и аргона.
Задача 228
Средняя длина свободного пробега атомов гелия при нормальных условиях равна 1,8•10-5см. Определить коэффициент диффузии гелия.
Задача 238
Расширяясь, водород совершил работу 4270 кДж. Определить количество тепла, подведенное к газу, если процесс происходит: 1) изобарически; 2) изотермически.
Задача 248
Воздух, находившийся под давлением 105Па, был адиабатически сжат до давления p2=106Па. Каково будет давление, когда сжатый воздух, сохраняя свой объем неизменным, охладится до первоначальной температуры?
Задача 258
Идеальный многоатомный газ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар, причем наибольшее давление газа в два раза больше наименьшего, а наибольший объем в четыре раза больше наименьшего. Определить термический к.п.д. η цикла.
Контрольная работа 3
Задача 308
Длинная прямая тонкая проволока несет равномерно распределенный заряд. Вычислить линейную плотность τ заряда, если напряженность поля на расстоянии r0 = 0,5м от проволоки против ее середины E = 2 В/см. [5.55 нКл/м]
Задача 318
Расстояние между двумя пластинами, расположенными параллельно одна к другой, 2см, разность потенциалов 1000В. Определить поверхностную плотность заряда на пластинах.
Задача 328
Электрон влетает в плоский конденсатор, находясь на одинаковом расстоянии от каждой пластины, имея скорость 1000км/с, направленную параллельно пластинам. Расстояние между пластинами 2см, длина их 10см .Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электрон не вылетел из конденсатора?
Задача 338
Расстояние между пластинами плоского конденсатора 2см, разность потенциалов 6000В.Заряд каждой пластины 10-8Кл. Определить энергию поля конденсатора и силу взаимного притяжения пластин.
Задача 348
ЭДС батареи 12В, сила тока короткого замыкания 5А. Какую наибольшую мощность может дать батарея во внешней цепи?
Задача 358
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.
Контрольная работа 4
Задача 408
Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся в одной плоскости. Найти индукцию магнитного поля в точках М1 и М2 , если по проводникам текут токи силой 10А. Расстояния СМ2 = DM1 = 20см и АМ1 =АМ2 = 10см.
Задача 418
Электрон движется вокруг ядра по окружности радиусом R = 53nм. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока.
Задача 428
Квадратный контур со стороной 10см, в котором течёт ток силой 6А, находится в магнитном поле с индукцией 0,8Тл перпендикулярно силовым линиям. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменном токе в контуре изменить его форму на окружность?
Задача 438
В однородном магнитном поле с индукцией 2Тл движется протон. Траектория его движения представляет винтовую линию с радиусом 1см и шагом 6см. Определить скорость протона.
Задача 448
Рамка из провода сопротивлением 0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0,6Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки 200 см2.Определить заряд, который потечет по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0 до 300 ; 2) от 300до 600; 3) от 600 до 900.
Контрольная работа 5
Задача 508
Входной контур радиоприемника состоит из катушки индуктивностью 2 мГн и плоского конденсатора с площадью пластин 10 см2 и расстоянием между ними 2 мм. Пространство между пластинами заполнено слюдой с диэлектрической проницаемостью 7. На какую длину волны настроен радиоприемник?
Задача 518
В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей помещена тонкая стеклянная пластинка, вследствие чего центральная полоса сместилась в положение занятое 5й светлой полосой (не считая центральной). Луч падает на пластинку перпендикулярно. Показатель преломления пластинки 1,5. Длина волны 600нм. Какова толщина пластинки?
Задача 528
На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет (λ = 410 нм).
Угол Δφ между направлениями на максимумы первого и второго порядков равен 2°21. Определить число N штрихов на 1 мм дифракционной решетки.
Задача 538
Коэффициент поглощения некоторого вещества для монохроматического света определенной длины волны μ = 0,1 см-1. Определить толщину слоя вещества, которая необходима для ослабления света в 2 раза. Потери на отражение света не учитывать.
Контрольная работа 6
Задача 608
Мощность излучения шара радиусом 10см при некоторой температуре равна 1кВт. Найти эту температуру, считая шар серым телом с коэффициентом теплового излучения 0,25.
Задача 618
Красная граница фотоэффекта для цинка λкр= 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны λ=200 нм.
Задача 628
Определить импульс электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией , равной энергии покоя электрона, был рассеян на угол θ = 1800.
Задача 638
нормально на диафрагму с узкой прямоугольной щелью шириной 1мкм. Проходя через щель, электроны рассеиваются и образуют дифракционную картину на экране, расположенном на расстоянии 10см от щели и параллельном плоскости диафрагмы. Определить линейное расстояние между первыми дифракционными максимумами.
Задача 648
Вычислить отношение неопределённостей скорости электрона и пылинки массой 10-12кг, если их координаты установлены с одинаковой точностью.
Вариант 09
Контрольная работа 1
Задача 109
Камень брошен с вышки в горизонтальном направлении со скоростью 30 м/с. Определить скорость, тангенциальное и нормальное ускорения камня в конце второй секунды после начала движения.
Задача 119
Винт аэросаней вращается с частотой n=60с-1. Скорость поступательного движения аэросаней равна 54 км/ч. С какой скоростью u движется один из концов винта, если радиус винта R равен 1 м?
Задача 129
Какую наибольшую скорость может развить велосипедист, проезжая закругление радиусом 50 см, если коэффициент трения скольжения между шинами и асфальтом равен 0,3? Каков угол отклонения велосипеда от вертикали, когда велосипедист движется по закруглению?
Задача 139
Мотоциклист едет по горизонтальной дороге. Какую наименьшую скорость он должен развить, чтобы, выключив мотор, проехать по треку, имеющего форму мертвой петли радиусом 4 м? Трением и сопротивлением воздуха пренебречь.
Задача 149
Маховик в виде диска массой 80 кг и радиусом 30 см находится в состоянии покоя. Какую работу нужно совершить, чтобы сообщить маховику угловую скорость 10 об/с? Какую работу пришлось бы совершить, если бы при той же массе диск имел меньшую толщину, но вдвое больший радиус?
Задача 159
Платформа в виде диска радиусом 1 м вращается по инерции, делая 6 об/мин. На краю платформы стоит человек, масса которого равна 80 кг. Сколько оборотов в минуту будет делать платформа, если человек перейдет в ее центр? Момент инерции платформы равен 120 кг∙м2. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.
Задача 169
Материальная точка массой 0,1 г колеблется согласно уравнению x=5sin20t(длина – в сантиметрах, время – в секундах). Определить максимальные значения возвращающей силы кинетической энергии точки.
Задача 179
Два гармонических колебания с одинаковыми периодами и амплитуда-ми A1=5*10-2 м и A2=2*10-2 м происходят вдоль одной прямой. Период колебаний T=1,2 с. Каков период результирующего колебания? Каковы максимальная и минимальная возможные амплитуды результирующего колебания и каким наименьшим разностям фаз они соответствуют?
Контрольная работа 2
Задача 209
В баллоне емкостью 24 л находится водород при температуре 15С. После того, как часть водорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на 4*10_5 Па. Какое количество водорода было израсходовано?
Задача 219
Взвешенные в воздухе мельчайшие пылинки движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Какова средняя квадратичная скорость пылинки массой 10_-10 г, если температура воздуха 27С?
Задача 229
Коэффициент диффузии водорода при нормальных условиях 0,91 см2/с. Определить коэффициент теплопроводности водорода?
Задача 239
При изотермическом расширении 1 г водорода, имевшего температуру 7С, объем газа увеличился в 3 раза. Определить работу расширения.
Задача 249
Определить работу адиабатического расширения водорода, взятого в количестве 4 г, если температура газа понизилась на 10С.
Задача 259
В результате кругового процесса газ совершил работу 1 Дж и передал охладителю 4,2 Дж теплоты. Определить термический к.п.д. цикла.
Контрольная работа 3
Задача 309
Расстояние между двумя длинными тонкими проволоками, расположенными параллельно друг другу, 16 см. Проволоки равномерно заряжены разноименными зарядами с линейной плотностью... Кл/см. Определить напряженность поля в точке, удаленной на 10 см как от первой так и от второй проволоки.
Задача 319
Определить потенциал, до которого можно зарядить уединенный металлический шар радиусом R=10 см, если напряженность поля, при которой происходит пробой воздуха, равна 3*10_6 В/м. Найти также максимальную поверхностную плотность электрических зарядов перед пробоем.
Задача 329
Электрон влетел в плоский конденсатор, имея скорость, равную 10000км/с и направленную параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составляло угол 35 с первоначальным направлением скорости. Определить разность потенциалов между пластинами, если длина пластин 10 см и расстояние между ними 2 см.
Задача 339
Какое количество теплоты выделится при разряде плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами 15000 В, расстояние 1мм, диэлектрик – слюда и площадь каждой пластины 300 см2?
Задача 349
К батарее, э.д.с. которой 2 В и внутреннее сопротивление 0,5 Ом, присоединен проводник. Определить:
а) при каком сопротивлении проводника мощность, выделяемая в нем, максимальна?
б) как велика при этом мощность, выделяемая в проводнике?
Задача 359
Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов в медном проводнике при силе тока 10 А и сечении проводника 1мм2. Принять, что на каждый атом меди приходится два электрона проводимости.
Контрольная работа 4
Задача 409
Бесконечно длинный прямолинейный проводник, по которому течет ток силой I1=3 А, расположен на расстоянии r=20 см от центра витка радиусом R=10 см с током силой I2=1 А. Определить напряженность и индукцию магнитного поля в центре витка для случаев, когда проводник расположен:
а) перпендикулярно плоскости витка,
б) параллельно плоскости витка.
Задача 419
Виток радиусом R1=1 см помещен в центре витка радиусом R2=15 см так, что плоскости витков взаимно перпендикулярны. Сила тока в каждом витке I=3 А. Найти вращающий момент, действующий на малый виток со стороны большого витка.
Задача 429
Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что его плоскость перпендикулярна к направлению магнитного поля с напряженностью Н=150 кА/м. В контуре поддерживается ток силой I=2 А. Радиус контура R=2 см. Какую работу А надо совершить, чтобы повернуть контур на угол вокруг оси, совпадающей с диаметром контура?
Задача 439
Протон влетает в однородное магнитное поле под углом а=30 к силовым линиям и движется по винтовой линии, радиус которой R=1,5 см. Индукция магнитного поля В=1 Тл. Найти кинетическую энергию протона.
Задача 449
Тонкий провод соединением R=2 Ом согнут в виде квадрата и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В=30 мТл) так, что его плоскость перпендикулярна силовым линиям поля. Если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию,то по проводнику потечет заряд q=0,6 мКл. Найти длину провода.
Контрольная работа 5
Задача 509
В однородной изотопной среде с е=3 и м=1 распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны Ем=10 В/м. Найти амплитуду напряженности магнитного поля и фазовую скорость волны.
Задача 519
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. Расстояние между вторым и первым темными кольцами Ньютона в отраженном свете равно 1 мм. Определить расстояние между десятым и девятым кольцами.
Задача 529
На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения с длиной волны 147 nм. Определить расстояние в между атомными плоскостями кристалла, если дифракционный максимум второго порядка наблюдается, когда излучение падает под углом к поверхности кристалла.
Задача 539
Свет падает нормально поочередно на две пластинки, изготовленные из одного и того же вещества, имеющие соответственно толщины x1=5 мм и x2=10 мм. Определить коэффициент поглощения а этого вещества, если интенсивность прошедшего света через первую пластинку составляет I1=82%, а через вторую - I2=67%.
Контрольная работа 6
Задача 609
Считая излучение Солнца близким к излучению абсолютно черного тела найти на сколько уменьшится его масса за год? Температуру поверхности солнца принять равной 5800 К.
Задача 619
Найти постоянную Планка h, если известно, что электроны, вырываемые из металла светом с длиной волны 3,6 мкм, полностью задерживаются разностью потенциалов u1=6,6 В, а вырываемые светом с длиной волны 0,65 мкм - разностью потенциалов u2=16,5 В.
Задача 629
Фотон с энергией е=0,3 МэВ рассеялся под углом 180 на свободном электроне. Определить долю W энергии падающего фотона, приходящуюся на рассеянный фотон.
Задача 639
Определить отношение длины волны 1 де Бройля протона к длине волны 2 де Бройля а-частицы, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U=1 ГВ.
Задача 649
Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии t=10-8 с. при переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны которого равна 400 нм.Оценить естественную ширину излучаемой спектральной линии, если не происходит ее уширения за счет других процессов.
Дата выполнения: 14/06/2009
|
WhatsApp:
Telegram: +79119522521
