Физика

Методические указания и контрольные задания по физике для Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Контрольная работа по физике выдается на листах А4 на кафедре.
Выполнены следующие варианты контрольных работ 3 и 4:

Вариант 01

Задача 301: Три одинаковых точечных заряда 50 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной 6 см. Найти силу, действующую на один из зарядов со стороны двух остальных.

Задача 311: Поверхностная плотность заряда бесконечно протяжённой вертикальной плоскости 200мкКл/м2. К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой 15г. Определить заряд шарика, если нить образует с плоскостью угол 300.

Задача 321: В пространство между пластинами плоского конденсатора на равном расстоянии от них влетает электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 9кВ. Разность потенциалов между пластинами 2кВ. На каком расстоянии от входа в конденсатор электрон попадает на пластину? Расстояние между пластинами 1см.

Задача 331: Как распределятся напряжение между лампами мощностями 100 и 60 Вт, рассчитанными на напряжение 110В, если включить их последовательно в цепь с напряжением 220 В?

Задача 341: Два бесконечно длинных провода скрещены под прямым углом. По проводам текут токи I1 = 160А и I2 = 120А. Расстояние между проводами d = 10см. Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудалённой от обоих проводников.

Задача 351: Найти импульс и энергию однозарядного иона гелия, двигающегося в однородном магнитном поле с индукцией 0,03Тл по окружности диаметром 10см.

Задача 361: В соленоиде длиной 0,8м и сечением 12,5см2, содержащего 1000 витков, создан магнитный поток 0,2мВб. Определить объёмную плотность энергии поля соленоида, если по соленоиду течет ток 1А.

Задача 401: Воздушный клин образован двумя стеклянными пластинами длиной по 10 см, между которыми на одном конце зажат волос диаметром 0,09 мм. Интерференционная картина наблюдается в отраженном свете. Каков интервал между соседними полосами, если на пластинки падает синий цвет (λ=0.45мкм)?.

Задача 411: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается белым светом, падающим по нормали к поверхности пластины. Наблюдение ведется в проходящем свете. Найти радиусы четвертого синего кольца Rc (λc=0.4мкм) и третьего красного кольца Rкр (λкр=630нм) если радиус кривизны линзы R=10м.

Задача 421: Дифракционная решетка, освещенная нормально падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка на угол f1=30 C. На какой угол f2 отклоняет она спектр четвертого порядка?

Задача 431: На цинковую пластинку падает пучок ультрафиолетового излучения λ=0.2мкм. Определить максимальную кинетическую энергию и максимальную скорость электронов. Работа выхода электронов из цинка Авых=4эВ.

Задача 441: Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы приобрести скорость, равную V=0,8c?

Задача 451: Параллельный пучок света с интенсивностью E=0.2Вт/см^2 падает нормально к поверхности зеркала с коэффициентом отражения р=0.9. Определить давление света на зеркало.

Задача 461: Электрон движется по окружности радиусом r=4мм в однородной поле с индукцией В=0.5Тл. Найти длину волны де Бройля и энергию электрона.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 02

Задача 302: На тонкой шёлковой нити подвешен шарик массой 0,5г, несущий заряд 3нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик с зарядом – 5нКл. На каком расстоянии между шариками разорвётся нить, если она выдерживает максимальное натяжение 0,01Н?

Задача 312: Плоский слюдяной конденсатор, заряженный до разности потенциалов 600В, обладает энергией 40мкДж. Площадь пластин составляет 100см2. Определить расстояние между пластинами, напряжённость и объёмную плотность энергии электрического поля конденсатора.

Задача 322: Двухпроводная линия длиной 100м из медного провода сечением 25см2 соединяет генератор с электродвигателем. Сила тока в цепи 40А, а напряжение на клеммах электродвигателя 220В. Найти напряжение на клеммах генератора.

Задача 332: Подъёмный кран поднимает груз массой 88т на высоту 10м в течение 49с. Найти силу тока, потребляемого краном, если напряжение 220В, кпд крана 80%.

Задача 342: Вычислить радиус траектории протона, движущегося в однородном магнитном поле с индукцией 30 мТл перпендикулярно к силовым линиям, зная, что его кинетическая энергия равна 20,9кэВ.

Задача 352: Напряжённость магнитного поля в центре кругового витка 400А/м. Найти силу тока и радиус витка, если магнитный момент витка 2,51А•м2.

Задача 362: Самолёт с размахом крыльев 60м совершает горизонтальный полёт со скоростью 720км/ч. Найти напряжение между концами крыльев. Вертикальную составляющую напряжённости земного магнитного поля принять равной 40А/м.

Задача 402: Мыльная плёнка расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. При наблюдении интерференционных полос в отражённом свете ртутной дуги (λ=546,1нм) оказалось, что расстояние между пятью полосами ℓ=2см. Найти угол θ клина. Свет падает перпендикулярно к поверхности плёнки. Показатель преломления мыльной воды n=1,33.

Задача 412: Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете r2=0,4мм. Определить радиус R кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны λ=0,64мкм.

Задача 422: На дифракционную решётку нормально падает пучок света. На какую линию в спектре третьего порядка накладывается красная линия длиной волны 6,7•10-7м спектра второго порядка?

Задача 432: Какое количество энергии излучает в течение суток каменное отштукатуренное здание общей поверхностью 1000м2, если поглощательная способность при этом равна 0,8 и температура поверхности здания 0 С?

Задача 442: На платиновую пластинку падают ультрафиолетовые лучи. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов 3,7В. Если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придётся увеличить до 6В. Определить работу выхода электронов с поверхности этой пластинки.

Задача 452: Определить импульс электрона, обладающего кинетической энергией 3эВ.

Задача 462: Сколько атомов полония распадается за сутки из 10^6 атомов?

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 03

Задача 303: Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 0,1м. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряжённость поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 2мкКл/м и 3мкКл/м.

Задача 313: Протон влетает со скоростью 500км/с в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. С какой скоростью он вылетит из конденсатора, если между пластинами будет разность потенциалов 100В? Длина пластин 5см. Расстояние между ними 5мм.

Задача 323: Двухпроводная линия передаёт потребителю мощность 50кВт от электростанции, расположенной на расстоянии 1км. Напряжение на шинах станции 2,5кВ. Допускаемая потеря в проводах 10%. Определить массу меди, из которой изготовлен провод.

Задача 333: Электрический паяльник сопротивлением 48Ом питается током 4А. За какое время его медная часть массой 0,2кг нагреется на 5000С, если кпд паяльника 50%?

Задача 343: Определить удельный заряд частицы и её скорость, если известно, что пройдя ускоряющую разность потенциалов 0,28кВ и попав в однородное поперечное магнитное поле с индукцией 12,5мТл, она стала двигаться по окружности радиусом 8мм.

Задача 353: По соленоиду длиной 30см и радиусом витка 20см, содержащему 300 витков, течёт ток 20А. Определить магнитный поток через рамку диаметром 10мм, расположенную в середине соленоида перпендикулярно его оси.

Задача 363: При какой силе тока в длинном прямолинейном проводе на расстоянии 4см от его оси объёмная плотность энергии магнитного поля будет 1мДж/м3?

Задача 403: На стеклянный клин нормально его грани падает монохроматический свет с длиной волны 0,66мкм. Число интерференционных полос на 1см N=10. Определить преломляющий угол клина.

Задача 413: Радиус сферической линзы для наблюдения колец Ньютона в проходящем свете 6,4м. Радиусы двух соседних светлых колец равны соответственно 4,0мм и 4,38мм. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего монохроматического света.

Задача 423: На щель шириной 0,1мм нормально падает параллельный пучок света (0,6мкм). Определить ширину центрального дифракционного максимума, проектируемого на экран при помощи линзы. Экран расположен на расстоянии 1 м от линзы.

Задача 433: Температура абсолютно черного тела увеличилась в два раза, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучения, уменьшилась на 0,6мкм. Определить начальную и конечную температуры тела.

Задача 443: Цезий освещается спектральной линией водорода 486мкм. Какую минимальную задерживающую разность потенциалов надо приложить, чтобы фототок прекратился? Работа выхода электрона из цезия 1,88эВ.

Задача 453: Какова должна быть плотность потока энергии, падающего на зеркальную поверхность, чтобы световое давление при перпендикулярном падении лучей было равно 9,8мкПа?

Задача 463: Кинетическая энергия электрона в атоме водорода равна 12,09эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальный размер атома /его диаметр/.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 04

Задача 304: Два бесконечно длинных параллельных провода, расстояние между которыми 5см, заряжены с линейной плотностью τ = 5нКл/м. Найти силу, действующую на единицу длины проводов.

Задача 314: Пространство между пластинами плоского конденсатора, расстояние между которыми 5мм, пронизывает узкий пучок электронов, движущихся параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Скорость электронов 5•107м/с, длина пластин 5см, напряжение между ними 100В. На сколько отклонится пучок электронов от первоначального направления к моменту выхода из конденсатора?

Задача 324: Мощность, выделяемая во внешней цепи, достигает наибольшего значения 10Вт при силе тока 5А. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление.

Задача 334: Тяговый двигатель электротрактора работает при токе 320А и напряжении 500В. Чему равно максимальное тяговое усилие трактора при скорости 0,6м/с? КПД электродвигателя 75%.

Задача 344: Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 100В, влетел в однородное магнитное полу с индукцией 0,1Тл перпендикулярно к силовым линиям. Вычислить радиус траектории и скорость его движения.

Задача 354: Квадратная рамка со стороной 10см, по которой течёт ток 20А, находится в однородном магнитном поле. Плоскость квадрата составляет с линиями индукции угол 700 Определить индукцию поля В, если известно, что для удаления рамки за пределы поля необходимо затратить работу 0,02Дж.

Задача 364: По плоской рамке в виде кольца радиусом 10см, содержащей 500витков, течёт ток 2А. Определить объёмную плотность магнитного поля в центре рамки.

Задача 404: Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинами заключен очень тонкий воздушный клин. На пластинки падает нормально монохроматический свет на (0,5мкм). Определить угол клина, если в отраженном свете на протяжении 1см наблюдается 20 интерференционных полос.

Задача 414: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом 589нм, падающим по нормали к поверхности пластины. Радиус четвертого темного кольца в проходящем свете 4,5мм. Найти радиус кривизны линзы.

Задача 424: На щель шириной 0,15мм нормально падает параллельный пучок света. Дифракционная картина проектируется на экран при помощи линзы, находящейся непосредственно за щелью. Расстояние между линзой и экраном 0,75м. Наблюдаемый центральный дифракционный максимум имеет ширину 5мм. Определить длину волны света, излучаемого источником.

Задача 434: При работе лампы накаливания вольфрамовая нить нагревается, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, изменяется от 1,4мкм до 1,1мкм. На сколько при этом изменилась температура нити?

Задача 444: Рубидий освещается светом длиной волны 620нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов. Работа выхода электронов из рубидия 1,53эВ. Чему равна "красная граница" фотоэффекта для рубидия?

Задача 454: Поток монохроматического излучения длиной волны 5000А падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на нее с силой 10^-8Н. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на эту поверхность.

Задача 464: Найти длину волны де Бройля для электрона, кинетическая энергия которого равна: 1) 10 кэВ; 2) 1 МэВ.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 05

Задача 305: Шарик массой 0.1г с зарядом 10нКл подвешен на нити. На какое расстояние нужно поднести к нему снизу одноименный и равный ему заряд, чтобы сила натяжения нити уменьшилась в четыре раза?

Задача 315: К пластинам плоского конденсатора, расстояние между которыми 2см, приложено напряжение 200В. От противоположных пластин с нулевой начальной скоростью навстречу друг другу одновременно начинают двигаться два иона (q1=1,6*10^-19 Кл; m1=6,68*10^-27 кг; q2=-1,6*10^-19 Кл; m2=11,7*10^-27 кг). Через какое время они встретятся?

Задача 325: Воздух в комнате ежесуточно теряет Q=3,10*10^8 Дж теплоты. Определить длину нихромового провода, необходимого для изготовления спирали электрокамина, который поддерживал бы температуру воздуха в комнате неизменной. Сечение провода S=1мм2, напряжение в сети U=220В.

Задача 335: Электропогрузчик поднимает груз массой m=500кг на высоту h=2 м с постоянной скоростью. Двигатель работает от аккумуляторной батареи с ЭДС 24В и внутренним сопротивлением r=0,1 Ом при силе тока I=40 А. КПД установки 80%. Определить скорость и время одного подъема.

Задача 345: По тонкому прямолинейному проводнику, согнутому в виде квадрата, течет ток. Не уменьшая силы тока, проводнику придали форму кольца. Во сколько раз изменилась индукция магнитного поля в центре контура?

Задача 355: Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью 25 кА/м. Найти циклическую частоту обращения электрона.

Задача 365: По длинному соленоиду с индуктивностью L=20мГн и площадью сечения S=10см2 течет ток I=5А. Определить число витков соленоида, если объемная плотность энергии его поля 39,8 Дж/м3.

Задача 405: Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления n жидкости, если радиус r8 восьмого темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете длиной волны 700 нм равен 2 мм. Радиус кривизны линзы R = 1 м.

Задача 415: На дифракционную решётку, постоянная которой 4 •10-6м, падает монохроматическая волна длиной 7•10-7м. Определить угол между спектрами второго и третьего порядков. Сколько максимумов даёт такая решётка?

Задача 425: Максимальное значение спектральной плотности излучения абсолютно чёрного тела равно 4,16•10^11Вт/м3. На какую длину волны оно приходится? Чему при этом равна энергетическая светимость?

Задача 435: Красная граница фотоэффекта для платины 198нм. Какую обратную разность потенциалов необходимо приложить, чтобы задержать электроны, испускаемые платиновым фотокатодом под действием ультрафиолетовых лучей длиной волны 100нм?

Задача 445: Кинетическая энергия частицы 1 МэВ. Определить скорость и импульс частицы, если эта частица электрон.

Задача 455: Монохроматический пучок света (λ = 0,662 мкм) падает нормально на поверхность с коэффициентом отражения ρ = 0,8. Определить количество фотонов, ежесекундно падающих на 1 см2 поверхности, если давление света на поверхность р = 1 мкПа.

Задача 465: Покоящийся одноэлектронный ион лития испустил фотон, соответствующий первой линии ультрафиолетового излучения. Этот фотон ионизировал покоящийся атом водорода. Определить скорость фотоэлектрона.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 06

Задача 306: Два точечных заряда 2нКл и -1нКл находятся в воздухе на расстоянии 5см друг от друга. Определить напряжённость и потенциал электростатического поля в точке, удалённой от первого заряда на расстояние 6см и от второго заряда на 4см.

Задача 316: Электрон влетает в однородное поле с напряжённостью 200В/м, двигаясь вдоль силовой линии с начальной скоростью 1000км/с. Сколько времени он пролетит до полной остановки и какое расстояние?

Задача 326: Генератор с ЭДС 130В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом питает 50 ламп мощностью 60Вт каждая. Расстояние между генератором и лампами 200м. Линия двухпроводная. Найти сечение медного провода, подводящего ток к лампам, чтобы напряжение на лампах было 120В. Задача 336: Чему равен кпд лифта массой 1т, поднимающегося равномерно на высоту 20м за 50с, если сила тока в цепи электродвигателя 20А, а напряжение на его зажимах 220В?

Задача 346: Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,142Тл по окружности радиусом 1см. Определить силу, действующую на него со стороны магнитного поля, и частоту его вращения.

Задача 356: На соленоид длиной 80см и площадью поперечного сечения 20см2 надет проволочный виток. Соленоид содержит 800 витков. По нему течёт ток 10А. Какова средняя ЭДС индуцируется в витке, если при включении тока он уменьшается до нуля за время 2мс?

Задача 366: Магнитное поле катушки с индуктивностью 95мГн обладает энергией 0,19Дж. Чему равна сила тока?

Задача 406: Расположенная вертикально мыльная пленка наблюдается под углом 90 С в отраженном свете через красное стекло, пропускающее лучи длиной волны 631нм. Расстояние между соседними красными полосами равно 3мм. Каково расстояние между соседними синими полосами, если наблюдение вести через синее стекло, пропускающее свет длиной 460нм?

Задача 416: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластины. После того как пространство между линзой и пластиной заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в η=1,22 раза. Найти показатель преломления жидкости.

Задача 426: Дифракционная решетка, содержащая N=500 штрихов на каждый миллиметр длины, освещается монохроматическим светом (λ=0,41мкм), падающим по нормали к ее поверхности. Сколько светлых линий можно видеть в ее спектре?

Задача 436: Интенсивность светового пучка после прохождения естественного света через два поляроида уменьшилась в 6 раз. Определить процент потерь светового потока в связи с поглощением и отражением света в каждом поляроиде, если угол между главными сечениями составляет φ=40 С.

Задача 446: На пластинку падает монохроматический свет длиной волны λ=0.42мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов Uзад=0.95В. Определить работу выхода электронов с поверхности пластины.

Задача 456: Парралельный пучок монохроматического света с длиной волны λ=0.663мкм падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление p=0.3мкПа. Определить концентрацию фотонов в световом пучке.

Задача 466: Определите потенциал ионизации атома водорода.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 07

Задача 307: На расстоянии 20см от бесконечной плоскости с поверхностной плотностью зарядов 8,85мкКл/м2 параллельно ей расположена длинная нить, равномерно заряженная с линейной плотностью 2•10-8Кл/м. Нить приближают к плоскости до расстояния 15см. Какая работа на единицу длины нити совершается при этом?

Задача 317: Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 5кВ, влетает в плоский конденсатор под углом 15 град. к его пластинам. Определить напряжённость поля в конденсаторе, при котором электрон, вылетев из поля, будет двигаться параллельно пластина. Длина пластин 5см.

Задача 327: Трамвайный вагон массой 10т приобретает скорость 36км/ч за время 10с. Определить силу тока в каждом из двух одинаковых электродвигателей трамвая, если напряжение в трамвайной сети 600В. Коэффициент трения 0,02.

Задача 337: Электроплитка включена в цепь генератора с эдс 220В и внутренним сопротивлением 5 Ом. Какое количество воды можно вскипятить на плитке за 30мин, если кпд плитки 50%? Сила тока в спирали 4А, начальная температура воды 20 С?

Задача 347: Длинный проводник с током согнут, как это показано на рисунке. Радиус полуокружности 31,4см. Определить индукцию магнитного поля в центре окружности. Задача 357: В однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл, движется равномерно проводник длиной 10 см. По проводнику течет ток 2А. Скорость движения проводника 20 см/с и направлена она перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти: 1)работу перемещения проводника за время 10 с движения; 2)мощность затраченную на это движение.

Задача 367: По двум длинным параллельным проводам, расположенным на расстоянии d = 5см друг от друга , текут токи I1 = I2. Найти значения этих токов, если в точке, равноудалённой от обоих проводов на расстояние d , объёмная плотность энергии магнитно поля 40 Дж/м3.

Задача 407: На мыльную пленку (n = 1,33) падает монохроматический свет с длиной волны 600нм под углом 45°. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый свет?

Задача 417: Спектр натрия состоит из двух линий с длинами волн 589,00 мкм и 589,6 мкм. Какое по счету темное кольцо Ньютона, соответствующее одной из этих линий, совпадает со следующим по счету темным кольцом, соответствующим другой линии? Наблюдение производится в отраженном свете.

Задача 427: Луч света переходит из воды в стекло так, что луч, отражённый от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол между падающим и преломлённым лучами.

Задача 437: При остывании абсолютно чёрного тела максимум его спектра излучения сместился на 5•10-7м. Определить, на сколько градусов остыло тело, если его первоначальная температура была 1723 С.

Задача 447: Красная граница фотоэффекта для платины 1,98•10-7 м. Какую обратную разность потенциалов необходимо приложить, чтобы задержать электроны, испускаемые платиновым фотокатодом под действием ультрафиолетовых лучей длиной волны 100нм?

Задача 457: Точечный источник потребляет мощность 100Вт. Длина волны испускаемого света 586нм. Коэффициент полезного действия источника 0,1%. Вычислить число фотонов, выбрасываемых источником за 1с.

Задача 467: Какие спектральные линии появятся в видимой части спектра излучения атомарного водорода при возбуждении его фотонами с длиной волны 95нм?

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 08

Задача 308: С какой силой взаимодействует два протона на расстоянии 10(-10)м? Во сколько раз эта сила больше силы их гравитационного притяжения?

Задача 318: Два бесконечно длинных параллельных провода с одинаковой линейной плотностью заряда 10 мкКл/м находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Какую работу на единицу длины нужно совершить, чтобы сблизить провода до расстояния 1 см?

Задача 328: Два сопротивления R1=R2=100 Ом подключены к источнику тока сначала последовательно, а затем параллельно. В обоих случаях тепловая мощность, выделяемая на каждом сопротивлении, оказалась одинаковой. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление, если ток, протекающий в цепи при последовательном соединении сопротивлений, равен 1 А.

Задача 338: Электрический чайник, содержащий 1 л воды при 20 С, включили и забыли выключить. Сопротивление нагревательной спирали чайника 10 Ом, напряжение в сети 120 В, КПД чайника 60%. Через сколько времени после включения вся вода в чайнике выкипит?

Задача 348: а-частица влетает перпендикулярно скрещенным под прямым углом однородным магнитному (В=0,2 Тл) и электрическому (Е=400 кВ/м) полям и движется в них, не испытывая отклонений. Определить кинетическую энергию а-частицы.

Задача 358: Электрон, ускоренный полем с разностью потенциалов 300 В, влетает перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле и движется по окружности радиусом 10 см. Определить индукцию магнитного поля и период обращения электрона по окружности.

Задача 368: Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.

Задача 408: На мыльную пленку (n=1,33) падает белый свет под углом 35о. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в зеленый свет (5*10^-7м?

Задача 418: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом (0,6мкм), падающим нормально. Найти толщину воздушного зазора в том месте, где наблюдается пятое темное кольцо в отраженном свете.

Задача 428: На дифракционную решетку, постоянная которой 4*10^(-6)м нормально падает монохроматическая волна длиной 7*10^(-7)м. Определить угол между спектрами второго и третьего порядков. Сколько максимумов дает такая решетка?

Задача 438: Имеются два абсолютно черных источника теплового излучения. Температура одного из них 2500К. Найти температуру другого источника, если длина волны, соответствующая максимуму энергии его излучения, на 0,5мкм больше длины волны, соответствующей максимуму излучения энергии первого источника.

Задача 448: На металлическую пластинку падает монохроматический свет длиной волны 0,413мкм. Поток фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, полностью задерживается, когда разность потенциалов тормозящего электрического поля достигает 1В. Определить работу выхода в электронвольтах и красную границу фотоэффекта.

Задача 458: Вычислить энергии покоя электрона и протона. Выразить энергии покоя в мегаэлектронвольтах.

Задача 468: На сколько изменилась кинетическая энергия электрона (в Эв) при излучении атомом фотона с длиной волны 433нм?

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 09

Задача 309: Шар радиусом 4см заряжен с поверхностной плотностью 8,85∙10-6Кл/м2. Найти силу, с которой он притягивает точечный заряд -5нКл, находящийся на расстоянии 6см от его поверхности.

Задача 319: Длина пластин плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 10кВ, равна 5см. Альфа частица влетает в него с начальной скоростью 5000км/с параллельно пластинам, находясь на одинаковом расстоянии от них. К моменту вылета из конденсатора частица успевает отклониться на 2мм от первоначального направления. Определить расстояние между пластинами, если отношение заряда к его массе для этой частицы 4,8∙10^7Кл/кг.

Задача 329: ЭДС аккумулятора автомобиля 12В. При силе тока 3А его КПД = 0,8. Определите внутреннее сопротивление аккумулятора.

Задача 339: Кипятильник в течение часа доводит до кипения 10кг воды, взятой при температуре 8 С. Напряжение в сети 220В. КПД кипятильника 80%. Найти сопротивление нагревательной спирали.

Задача 349: Заряженная частица влетает в скрещенные под прямым углом электрическое ( Е = 200кВ/м) и магнитное (В = 0,2Тл) поля и движется в них, не отклоняясь от первоначального направления. Найти скорость частицы.

Задача 359: В однородном магнитном поле с индукцией 0,2Тл движется протон. Траектория его движения представляет винтовую линию радиусом 10см и шагом 60см. Определить скорость протона.

Задача 369: По соленоиду длиной 0,8м и диаметром 8см, намотанному в один слой проводом диаметром 0,25мм течёт ток 5А. Определить среднее значение эдс самоиндукции, если при выключении ток уменьшится до нуля за время 10мс.

Задача 409: На тонкую пленку (n = 1,33) падает параллельный пучок белого света. Угол падения 52 град. При какой толщине пленки зеркально отраженный свет будет наиболее сильно окрашен в желтый цвет ( = 0,6 мкм)?

Задача 419: Как изменяются радиусы тёмных колец Ньютона, наблюдаемых в отражённом свете, если пространство между стеклянной пластинкой и лежащей на ней линзой вместо воздуха заполнить водой.

Задача 429: Дифракционная решётка содержит 500 штрихов на 1мм длины. Под каким углом в спектре второго порядка будет наблюдаться фиолетовая спектральная линия длиной волны 0,41мкм?

Задача 439: Угол преломления луча в жидкости 35°. Определить показатель преломления жидкости, если известно, что отраженный пучок света максимально поляризован.

Задача 449: Найти площадь излучающей поверхности лампы мощностью 25Вт, если температура нити 2450 К. Излучение нити составляет 30% излучения абсолютно чёрного тела при данной температуре.

Задача 459: На поверхность никеля падает монохроматический свет 200нм. Красная граница для никеля 248нм. Определить энергию падающих фотонов, работу выхода электронов, кинетическую энергию электронов.

Задача 469: Определить энергию фотона, который испускается покоящимся ионом гелия при переходе с четвёртого энергетического уровня на первый.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 10

Задача 310: Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 20см. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряжённость поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 400нКл/м и -200нКл/м.

Задача 320: Электрон влетает со скоростью 6∙10^7м/с в заряженный плоский конденсатор параллельно его пластинам. Напряжение на конденсаторе 1кВ, длина пластин 20,5см, расстояние между ними 1см. Под каким углом к первоначальному направлению движения электрон вылетит из конденсатора?

Задача 330: Нижняя пластина плоского конденсатора неподвижна, верхняя подвешена на пружине. Площадь каждой пластины 10см2, начальное расстояние между ними 1см, жёсткость пружины 2∙10^-4Н/м. До какого напряжения нужно зарядить конденсатор, чтобы расстояние между пластинами уменьшилось вдвое? Весом пластин пренебречь.

Задача 340: Необходимо изготовить кипятильник из нихромовой проволоки сечением 0,5мм2 для того, чтобы довести до кипения 4кг воды, взятой при температуре 10 С в течение 15мин. Напряжение в сети 220В. КПД кипятильника 60%. Какой длины проволоку необходимо использовать?

Задача 350: Протон со скоростью 100км/с влетает в электрическое поле напряжённостью 210В/м и магнитное поле с индукцией 6,6мТл, совпадающие по направлению. Определить ускорение протона в начальный момент движения в этих полях, если вектор скорости совпадает с направлением полей.

Задача 360: В однородном магнитном поле напряжённостью 79,6кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол 45 град. Сторона рамки 4см. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.

Задача 370: Сколько витков на единицу длины средней линии имеет тороид без сердечника, если при протекающем токе 2А объёмная плотность магнитного моля тороида 25,1мДж/м3?

Задача 410: Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло (631нм). Расстояние между соседними красными полосами при этом равно 3 мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло (400нм). Найти расстояние между соседними синими полосами. Считать, что за время измерений форма пленки не изменяется и свет падает на пленку нормально.

Задача 420: Радиус кривизны линзы, использованной для наблюдения колец Ньютона, равен 1,5м. Наблюдение ведется в отраженном свете. При этом радиус десятого темного кольца равен 3мм. Найти длину волны падающего монохроматического света. Свет падает по нормали к поверхности пластины.

Задача 430: Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла равен 57°. При каком угле падения отраженный луч будет полностью поляризован, если кристалл погрузить в воду (n=133)?

Задача 440: При остывании абсолютно черного тела вследствие излучения, длина волны, соответствующая максимуму в спектре распределения энергии, сместилась на 5*10^(-8)м. Определить на сколько градусов остыло тело, если его первоначальная температура была 1723 С.

Задача 450: При поочередном освещении поверхности металла светом с длинами волн 0,35мкм и 0,54мкм установлено, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются в 2 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла.

Задача 460: Сколько фотонов падает на 1 см2 земной поверхности, если солнечная постоянная 7,98*10^4 Дж/м2? Излучение считать монохроматическим с длиной волны 5,5*10^(-7)м.

Задача 470: Найти: 1) период обращения электрона на первой боровской орбите атома водорода, 2) его угловую скорость.

Дата выполнения: 01/09/2013