|
Московский государственный университет путей сообщений
|
|
| Massimo | Дата: Среда, 11.12.2013, 08:56 | Сообщение # 1 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 183
Репутация: 0
Статус: Offline
| Решаем задания с задачника по физике "Московский государственный университет путей сообщений" (МИИТ)
Стоимость: 40 рублей за 1 задачу. (Оплата Webmoney, Yandex, Банковская карта (VISA/Mastercard), Сбербанк Онлайн)
Срок решения 3-4 дня, зависит от количества заданий (Заказы принимаются по почте PMaxim2006@mail.ru или ICQ 624177127)
Примерное решение и оформление заданий вы можете посмотреть на странице Примеры решений
Найти готовые задания вы можете попробовать в Интернет-магазине. Справа есть форма поиска, называется "Поиск в магазине"
База готовых решений в магазине постоянно пополняется.
Скачать методичку 1-2 контрольная
Скачать методичку 3-4 контрольная
Контрольная работа № 1
100. Тело, падающее свободно без начальной скорости, пролетает вторую половину пути за t=2 с. С какой высоты оно падало?
101. Камень бросили с крутого берега реки вверх под углом 30° к горизонту со скоростью v0=10 м/с. С какой скоростью он упал в воду, если время полета t=2,5 с ?
102. Материальная точка движется прямолинейно. Уравнение движения имеет вид x = At + Bt3, где А = 3 м/с, В = 0,06 м/с3. Найти скорость и ускорение точки в моменты времени t=0 и t=3 с. Каковы средние значения скорости и ускорения за первые 3 с движения?
103. Кинематические уравнения движения двух материальных точек имеют вид x1 = A1 + B1t2 + C1t3 и x2 = A2 + B2t2 + C2t3, где B1 = 4 м/с2; C1 = - 3 м/с3; B2 = - 2 м/с2; С2 = 1 м/с3. Определить момент времени, для которого ускорения этих точек будут равны.
104. Две материальные точки движутся согласно уравнениям x1=A1 + В1t + C1t2 и x2 = A2 + C2t2, где А1=10 м, В1 = 32 м/с, С1 = – 3 м/с2, А2 = 5 м, С2 = 5 м/с2. В какой момент времени скорости этих точек одинаковы? Чему равны скорости и ускорения
точек в этот момент?
105. Движение материальной точки задано уравнениями: х = 8 t2 + 4 , (м); y = 6 t2 – 3, (м); z= 0. Определить модули скорости и ускорение точки в момент времени t = 10 с. Изобразите на рисунке их направления.
106. Даны уравнения движения тела: х= Vxt и у = у0 +Vуt. Записать уравнение траектории и построить ее графически, если Vx = 25 cм/c, Vy =1 м/с, y0 = 0,2 м.
107. Тело падает без начальной скорости с высоты Н=45 м. Определите среднюю скорость <V> на второй половине пути.
108.Точка движется по прямой согласно уравнению x = At + Bt3 , где А=6 м/с, В=0,125 м/с3 . Определить среднюю скорость точки в интервале времени от 1 t = 2 с до 2 t = 6 с.
109. Движение материальной точки задано уравнением x = At + Bt2, где А = 4 м/с, В = – 0,05 м/с2. Определить момент времени, в который скорость точки равна нулю. Найти координату и ускорение в этот момент.
110. Точка движется по окружности радиусом r = 15 см с постоянным тангенциальным ускорением at. К концу четвертого оборота после
начала движения линейная скорость точки стала равна 15 см/с. Определить нормальное ускорение аn точки через t =16 с после начала движения.
111. Найти, во сколько раз нормальное ускорение точки, лежащей на ободе вращающегося колеса, больше ее тангенциального ускорения для того момента, когда вектор полного ускорения этой точки составляет угол 30° с вектором ее линейной скорости.
112. Точка движется по окружности радиусом 2 м согласно уравнению S=At3 , где А = 2 м/с3 . В какой момент времени нормальное ускорение точки будет равно тангенциальному? Определить полное ускорение в этот момент.
113. Ротор электродвигателя, имеющий частоту вращения n = 955 об/мин, после выключения остановился через t = 10 с. Считая вращение равнозамедленным, определить угловое ускорение ротора после выключения электродвигателя. Сколько оборотов сделал ротор до остановки?
114. Колесо, вращаясь равнозамедленно, за время t = 1 мин уменьшило свою частоту с ν1=600 об./мин. до ν2=280 об./мин. Определить угловое ускорение ε и число оборотов N колеса за это время.
115. Вентилятор вращается с частотой ν=600 об./мин. После выключения вентилятор, вращаясь равнозамедленно, сделал до остановки N = 125 оборотов. Какое время t прошло с момента выключения вентилятора до его полной остановки?
116.Колесо радиусом R = 0,4 м вращается так, что зависимость угла поворота радиуса колеса от времени дается уравнением 2 3 ϕ = A + Bt + Ct , где В = 2 рад/с2, С = 1 рад/с3. Для точек, лежащих на ободе колеса, найти через время t = 1 c после начала движения: а) угловую скорость ω; б) линейную скорость V; в) угловое ускорение ε; центростремительное ускорение аn
117. Твердое тело начинает вращаться вокруг неподвижной оси с угловым ускорением ε = Вt3, где В = 0,02 рад/с3 . Через сколько времени после начала вращения вектор полного ускорения произвольной точки тела будет составлять угол 60° с ее вектором скорости?
118. Зависимость пути, пройденного точкой по окружности радиусом R= 2 м, от времени выражено уравнением S =Аt2 + Bt. Определите нормальное аn, тангенциальное аt и полное ускорение точки через t = 0,5 c после начала движения, если А= 3 м/с2, В= 1 м/с.
119. Твердое тело вращается вокруг неподвижной оси по закону ϕ = Аt – Вt3, где А = 6,0 рад/с, В = 2,0 рад/с3. Найти средние значения угловой скорости и углового ускорения за промежуток времени от начала движения до остановки. Определить угловое ускорение в момент остановки тела.
120. В установке, показанной на рисунке массы тел равны m1=1,5 кг, m2=2,5 кг и m3=1,5 кг, масса блока пренебрежимо мала и трения в блоке нет. Найти ускорение, с которым опускается тело m3, и силу натяжения нити, связывающей тела m1 и m2, если коэффициент трения между этими телами и горизонтальной поверхностью равен k=0,05.
121. Катер массой m = 2т с двигателем мощностью N = 80 кВт развивает максимальную скорость v = 24 м/с. Определить время, в течение которого катер после выключения двигателя потеряет половину своей скорости. Принять, что сила сопротивления движению катера изменяется пропорционально квадрату скорости.
122. Автомобиль движется вверх по наклонной плоскости с начальной скоростью v0 = 10 м/с. Определить путь S, пройденный автомобилем до остановки и время t его движения, если коэффициент трения μ = 0,5, а угол наклона α =100.
123. В системе, показанной на рисунке массы тел равны m1=1,5 кг, m1=2,5 кг, m2=1,5 кг , трения нет, массы блоков пренебрежимо малы. Найти ускорение тела m1 .
124. Мальчик съезжает на санках без начальной скорости с горки высотой 7 м по кратчайшему пути и приобретает у подножия горки скорость v=7 м/с. Какую минимальную работу необходимо затратить, чтобы втащить санки массой m=7 кг на горку от ее подножия, прикладывая силу вдоль плоской поверхности горки? Горка имеет вид наклонной плоскости.
125. С каким минимальным ускорением следует перемещать в горизонтальном направлении брусок, чтобы тела 1 и 2 не двигались относительно него? Массы тел m1=2 кг и m2=1 кг, коэффициент трения между бруском и обоими телами k =0,05. Массой блока пренебречь. m1 2 m m1 m2 m3
126. Поезд массой m = 1300 т едет со скоростью V0 = 72 км/ч и при торможении останавливается, пройдя путь S = 400 м. Какова сила торможения Fт.? Какой должна быть сила торможения Fт2,. чтобы поезд остановился, пройдя в 2 раза меньший путь?
127. Если к телу приложить силу F = 120 Н под углом α=60о к горизонту, то тело будет двигаться равномерно. С каким ускорением а будет двигаться тело, если ту же силу приложить под углом β=30о к горизонту? Масса тела m = 25 кг.
128. На наклонную плоскость, составляющую угол 23O с горизонтом, поместили два соприкасающихся бруска массами m1=1 кг и m2=2 кг, коэффициенты трения у брусков равны k1=0,05 и k2=0,02. Найти ускорение, с которым движутся бруски, и силу, с которой они давят друг на друга.
129. На концах нити, перекинутой через неподвижный блок, подвешены два тела массой m = 240 г каждое. С какой массой mД надо положить добавочный груз на одно из тел, чтобы каждое из них прошло за t = 4 c путь S = 160 cм?
130. На рельсах стоит платформа с песком массой m1 = 10 т. Снаряд массой m2 = 50 кг, летящий со скоростью v2 = 600 м/с, попадает в платформу и не взрывается. Снаряд летел вдоль рельсов под углом α = 300 к горизонту. Найдите скорость v1 платформы после попадания снаряда и расстояние, пройденное платформой до остановки, если коэффициент трения μ = 0,1 131. На покоящийся шар налетает со скоростью v=4м/с другой шар одинаковой с ним массы. В результате столкновения шар изменил направление движения на угол 30° . Определить скорости шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим.
132. Тело массой 990 г лежит на горизонтальной поверхности. В него попадает пуля массой 10 г и застревает в нем. Скорость пули 700 м/с и направлена горизонтально. Какой путь пройдет тело до остановки? Коэффициент трения между телом и поверхностью 0.05 .
133. Снаряд, летевший горизонтально со скоростью V =100 м/с, разрывается на две равные части на высоте H =40 м. Одна часть падает через t = 1 с на землю под местом взрыва. Определить величину V2 и направление скорости второй части сразу после взрыва. m1 2 m
134. В тело массой M = 990 г, лежащее на горизонтальной поверхности, попадает горизонтально летящая со скоростью V = 700 м/с пуля массой m = 10 г. Пуля пробивает тело и имеет на вылете скорость V2 , равную 100 м/с. Какой путь S пройдет тело до остановки, если коэффициент трения между телом и поверхностью μ=0,03?
135. Какова средняя сила давления <F> на плечо при стрельбе из автомата, если масса пули m = 10 г. а скорость пули при вылете из канала ствола V= 300 м/с. Автомат делает N = 300 выстрелов в минуту.
136. Подъемник элеватора поднимает груз массой m = 2 т. Определить работу A, совершенную в первые t = 5 с подъема, и среднюю мощность <P>, развиваемую подъемником за это время, если считать, что подъем производится равноускоренно с ускорением а = 1 м/с2. Силы трения не учитывать.
137. Тело массой 990 г лежит на горизонтальной поверхности. В него попадает пуля массой 10 г и застревает в нем. Скорость пули 700 м/с и направлена горизонтально. Какой путь пройдет тело до остановки? Коэффициент трения между телом и поверхностью 0.05 .
138. Тело массой m=0,2кг начинает двигаться под действием силы r r r F = 2ti + 3t j 2 (Н). Найти мощность, развиваемую силой в момент времени t = 4с.
139. Какая работа A совершается при сжатии буферной пружины железнодорожного вагона на x1 = 3 см, если для сжатия пружины на x2 = 1 см требуется сила F = 35 кН?
140. Чему равен момент инерции J тонкого прямого стержня длиной L = 0,5 м и массой m = 0,2 кг относительно оси, перпендикулярной к его длине и проходящей через точку стержня, которая удалена на l = 0,15 м от одного из его концов.
141. На барабан радиусом r = 10 см намотана нить, к концу которой привязан груз массой m = 0,50 кг. Найдите момент инерции барабана J, если груз опускается с ускорением а = 1,0 м/с2.
142. Маховик, представляющий собой диск массой m = 10 кг и радиусом r = 10 см, свободно вращается вокруг оси, которая проходит через его центр, с частотой ν = 6 с-1. При торможении маховик останавливается через t = 5 с. Определить тормозящий момент M.
143. Однородный стержень длиной l = 1 м и массой m = 0.5 кг вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня. С каким угловым ускорением ε вращается стержень, если на него действует момент сил М=98.1 Н.м?
144. Маховик. момент инерции которого J = 63,6 кг.м2, вращается с угловой скоростью ω = 31,4 рад/с. Найти момент сил торможения М под действием которого маховик останавливается через время t = 20 с. Маховик считать однородным диском.
145. Человек массой m1 = 60 кг прыгает на край платформы массой m2 = 120 кг, имеющей форму диска радиусом R = 2 м, и вращающейся вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр, с частотой ν = 5 с-1. С какой угловой скоростью ω будет вращаться платформа с человеком, если он прыгал со скоростью v = 5 м/с по касательной против движения платформы?
146. Горизонтальная платформа массой m1 =100 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, с частотой n1 = 10 об/мин. Человек массой m2 = 60 кг стоит при этом на оси. С какой частотой n2 начнет вращаться платформа, если человек перейдет от центра к краю платформы? Считать платформу – однородным диском, а человека – точечной массой.
147. Человек массой m1 = 60 кг находится на неподвижной платформе массой m2=100 кг. С какой угловой скоростью ω будет вращаться платформа, если человек будет двигаться по окружности радиусом R1 =5 м вокруг оси вращения? Скорость движения человека относительно платформы v = 3,6 км/ ч. Радиус платформы R2= 10 м. Считать платформу однородным диском, а человека точечной массой.
148. Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек массой m1 = 60 кг. На какой угол φ повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы и, обойдя его, вернется в исходную точку на платформе? Масса платформы m2 = 240 кг. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки
149. Горизонтальная платформа массой m = 80 кг и радиусом R = 1 м вращается с угловой частотой 1 ν =20 об/мин. В центре платформы стоит человек и держит в расставленных руках гири. С какой частотой 2 ν будет вращаться платформа, если человек, опустив руки, уменьшит свой момент инерции от J1 = 2,94 до J2 = 0.98 кгм2? Считать платформу однородным диском.
150. Найти с какой скоростью течет по трубе углекислый газ, если известно, что за время t = 0,5 часа через поперечное сечение трубы протекает m = 0,51 кг. Плотность газа принять равной ρ = 7 кг/м3. Диаметр трубы равен d = 2 см.
151. В дне цилиндрического сосуда имеется круглое отверстие диаметром d= 1 см. Диаметр сосуда D = 0,5 м. Найдите зависимость скорости v понижения уровня воды в сосуде от высоты h. Определите численное значение этой скорости для высоты h = 0,2 м.
152. В сосуд льется вода, причем за t = 1 с наливается V= 0,2 л воды. Каков должен быть диаметр d отверстия в дне сосуда, чтобы вода в нем держалась на постоянном уровне, равном h =8,3 см?
153. Шарик всплывает с постоянной скоростью в жидкости, плотность которой в 4 раза больше плотности материала шарика. Во сколько раз сила трения, действующая на всплывающий шарик, больше силы тяжести шарика?
154. Стальной шарик диаметром d = 1 мм падает с постоянной скоростью v =0,185 см/с в большом сосуде, наполненном маслом. Определите коэффициент динамической вязкости масла. Плотность стали равна ρc=8600 кг/м3, касторового масла - ρк = 900 кг/м3.
155. Пробковый шарик радиусом r 5 см всплывает в сосуде, наполненном касторовым маслом. Определите коэффициент динамической вязкости касторового масла, если шарик всплывает с постоянной скоростью v=3,5 см/с. Плотность пробки равна ρп=200 кг/м3, касторового масла - ρк = 900 кг/м3
156. Стальной канат, могущий выдержать вес неподвижной кабины лифта, имеет диаметр d = 12 мм. Какой диаметр должен иметь канат, если кабина лифта может иметь ускорение до 9g. Предел прочности стали σп =500 МПа.
157. К вертикальной проволоке длиной L = 5 м и площадью поперечного сечения S = 2 мм2 подвешен груз массой m = 5,1 кг. В результате проволока удлинилась на х = 0,6 мм. Найдите модуль Юнга материала проволоки.
158. Найдите удлинение стальной проволоки диаметром d = 1 мм и длиной l = 7 м, если она растягивается под действием груза массой m = 10 кг. Модуль Юнга для стали Е = 200 ГПа.
159. Какой диаметр d должен иметь стальной трос подъемного крана, если максимальная масса поднимаемого груза m= 10 т? Предел прочности стали σп = 500 МПа, запас прочности должен быть равен k =6.
160. Имеются лежащие на одной прямой тонкий стержень длиной 1м и отстоящий от него на 0,5м маленький шарик. Стержень и шарик обладают зарядами по 10-6 Кл каждый. Определить силу их электростатического взаимодействия.
161. В вершинах квадрата со стороной 0,5 м расположены заряды одинаковой величины. В случае, когда два соседних заряда положительные, а два других – отрицательные, напряженность поля в центре квадрата равна 144 В/м.
Определить величины зарядов.
162. В вершинах квадрата со стороной 0,1 м помещены заряды по 0,1 нКл. Определить напряженность и потенциал поля в центре квадрата, если один из зарядов отличается по знаку от остальных.
164. Если в центр квадрата, в вершинах которого находятся заряды по +2 нКл, поместить отрицательный заряд, то результирующая сила, действующая на каждый заряд, будет равна нулю. Вычислить величину отрицательного заряда.
165. Заряды по 1 нКл помещены в вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,2 м. Равнодействующая сил, действующих на четвертый заряд, помещенный на середине одной из сторон треугольника, равна 0,6 мкН. Определить величину этого заряда, напряженность и потенциал поля в точке его расположения.
166. Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии 0,1 м друг от друга. Напряженность поля в точке, удаленной на расстоянии 0,06 м от одного и 0,08 м от другого заряда, равна 10 кВ/м. Определить потенциал поля в этой точке и величины зарядов.
167. Равномерно заряженный шар радиусом 10 см создает на расстоянии 20 см от его поверхности электрическое поле напряженностью 20 В/м. Определить объемную плотность заряда шара, а также напряженность поля на расстоянии 5 см от его центра.
168. На бесконечном тонкостенном цилиндре диаметром d=20 см равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью σ=4 мкКл/м2. Определить напряженность поля в точке, отстоящей от поверхности цилиндра на расстоянии 15 см.
169. Поверхностная плотность заряда бесконечной равномерно заряженной плоскости равна 30 нКл/м2. Определить поток вектора напряженности через поверхность сферы диаметром 15 см, рассекаемой этой плоскостью пополам.
170. В поле бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м2 перемещается заряд из точки, находящейся на расстоянии 0,1 м от плоскости, в точку на расстоянии 0,5 м от нее. Определить заряд, если при этом совершается работа 1 мДж
171. Заряд 1 нКл переносится из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 0,1 м от поверхности металлической сферы радиусом 0,1 м, заряженной с поверхностной плотностью 10-5 Кл/м2. Определить работу перемещения заряда.
172. Найти объемную плотность энергии электрического поля, создаваемого заряженной металлической сферой радиусом 5 см на расстоянии 5 см от ее поверхности, если поверхностная плотность заряда на ней 2 мкКл/м2.
173. Заряд 1 нКл притянулся к бесконечной плоскости, равномерно заряженной с поверхностной плотностью 0,2 мкКл/м2. На каком расстоянии от плоскости находился заряд, если работа сил поля по его перемещению равна 1 мкДж.
174. Заряд 1 нКл находится на расстоянии 0,2 м от бесконечно длинной равномерно заряженной нити. Под действием поля нити заряд перемещается на 0,1 м. Определить линейную плотность заряда нити, если работа сил поля равна 0,1 мкДж.
175. Заряд на каждом из двух последовательно соединенных конденсаторов емкостью 20 и 10 пкФ равен 0,1 нКл. Определить напряжение: а) на батарее конденсаторов; б) на каждом конденсаторе.
176. Конденсатор емкостью 3мкф зарядили до разности потенциалов 300В, а конденсатор емкостью 2 мкФ - до 200В. После зарядки конденсаторы соединили параллельно. Найти разность потенциалов на обкладках конденсаторов после их соединения.
177. Батарею из двух конденсаторов емкостями по 3 ・ 10-10 Ф и 4,5 ・ 10-10 Ф, соединенных последовательно, включили в сеть с напряжением 220В. Потом батарею отключили от сети, а конденсаторы соединили параллельно. Каково напряжение на зажимах полученной батареи?
178. . К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U = 500В. Площадь пластин S = 200см2, расстояние между ними d1 = 1,5мм. Пластины раздвинули до расстояния d2 = 1,5см. Найти энергию W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением: 1) отключался; 2) не отключался.
179. Воздушный конденсатор емкостью 2 10− мкФ заряжен до разности потенциалов 20кВ. Предполагая, что при разрядке конденсатора разрядником 20% энергии рассеивается в виде звуковых и электромагнитных волн, определить количество теплоты, выделяемой в разряднике.
180. Участок электрической цепи составлен из трех кусков провода одинаковой длины, изготовленных из одного и того же материала, соединенных последовательно. Сечения кусков провода равны S1= lмм2, S2 = 2мм2 и S3 = 3мм2. Разность потенциалов на концах участка U = 12В. Найти разность потенциалов на каждом куске провода.
181. Нихромовую проволоку длиной 20м включили последовательно с лампой мощностью 40Вт, для того, чтобы лампа, рассчитанная на напряжение 120В, давала нормальный накал при напряжении в сети 220В. Найти диаметр этой проволоки.
182. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампочки при 20°С равно 35,8 Ом. Какова будет температура нити лампочки, если при включении в сеть напряжением в 120В по нити идет ток 0,33А? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама равен 4,6 10 3 ⋅ − град −1 .
183. Имеется 120 - вольтовая лампочка мощностью 40Вт. Какое добавочное сопротивление надо включить последовательно с лампочкой, чтобы она давала нормальный накал при напряжении в сети 220В? Сколько метров нихромовой проволоки диаметром 3мм надо взять, чтобы получить такое сопротивление?
184. К гальванометру с сопротивлением г = 290 Ом присоединили шунт, понижающий чувствительность гальванометра в 10 раз. Какой резистор надо включить последовательно с шунтированным гальванометром, чтобы общее сопротивление осталось неизменным.
185. Найти внутреннее сопротивление и ЭДС источника Е , если при силе тока I1 = 30 А мощность во внешней цепи Р1 = 180 Вт, а при силе тока I2 = 10 А эта мощность равна Р2 = 200 Вт.
186. Элемент замыкают сначала на внешнее сопротивление R1 = 2 0м, а затем на внешнее сопротивление R2 = 0,5 Ом. Найти э.д.с. элемента и его внутреннее сопротивление, если известно, что в каждом из этих случаев, мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова и равна 2,54 Вт.
187. ЭДС батареи Е = 16В, внутреннее сопротивление R1 = 3 Ом. Найти сопротивление внешней цепи, если известно, что в ней выделяется мощность N = 16Вт. Определить КПД батареи.
188. Источник тока, имеющий ЭДС 15В и внутреннее сопротивление 0,4 Ом, питает током 10 ламп сопротивлением по 240 Ом и 5 ламп сопротивлением 145 Ом каждая. Лампы соединены параллельно, сопротивление подводящих проводов 2,5 Ом. Найти напряжение, под которым работают лампы.
189. Найти внутреннее сопротивление аккумулятора r,если при увеличении внешнего сопротивления с R1 = 3 Ом до R2 = 10,5 Ом КПД схемы увеличился вдвое.
190. Трамвайный вагон потребляет ток 100А при напряжении 600В и развивает силу тяги 3000Н. Определить скорость движения трамвая на горизонтальном участке пути, если КПД электродвигателя трамвая 80 %.
191. Двигатели электропоезда при движении со скоростью V = 54 км/ч потребляют мощность Р = 900 кВт. Коэффициент полезного действия двигателей и передающих механизмов вместе составляет η =0,8. Определить силу F тяги, развиваемую двигателем.
192. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0sinωt. Найти заряд Q, проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода Т, если начальная сила тока I0 = 10А, циклическая частота ω = 50π с-1.
193. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0e −α , где I0 = 20А, α = 102 c-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за время t = 102 c. Сопротивление проводника R= 100 Ом.
194. Сила тока в цепи изменяется со временем по закону t I I e = −α 0 . Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R = 20 Ом за время, в течение которого ток уменьшится в е раз. Коэффициент α принять равным 2 10 , ⋅ −2 c−1 I0=10A.
195. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 12 Ом равномерно убывает от I1 = 5А до I2 = 0 в течение t = 10с. Определить теплоту Q, выделившуюся в этом проводнике за указанный промежуток времени.
196. За время t = 8с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R = 8 Ом выделилось количество теплоты Q = 500Дж. Определить заряд q, прошедший в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю.
197. Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от нуля до некоторого максимального значения в течение времени t = 10с. За это время в проводнике выделилась теплота Q = 1кДж. Определить скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление его R = 3 Ом.
198. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время t =50с равномерно нарастает от I1 =5А до I2 = 10А. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.
199. По проводнику сопротивлением R = 3 Ом течет равномерно возрастающий ток. За время t = 8с в проводнике выделилась теплота Q = 200Дж. Определить заряд q, протекающий за это время по проводнику. В момент времени, принятый за начальный, ток в проводнике был равен нулю.
|
| |
| |
| Massimo | Дата: Среда, 11.12.2013, 08:58 | Сообщение # 2 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 183
Репутация: 0
Статус: Offline
| 200. Проволочный виток радиусом R=25 см расположен в плоскости магнитного меридиана. В центре расположена небольшая магнитная стрелка, способная вращаться вокруг вертикальной оси. На какой угол α отклонится стрелка, если по витку пустить ток силой I =15 А? Горизонтальную составляющую магнитного поля Земли принять равной В=20・10-3 Тл.
201. Магнитная стрелка помещена в центре кругового витка, плоскость которого расположена вертикально и составляет угол ϕ = 30° с плоскостью магнитного меридиана. Радиус витка R=20см.Определить угол α, на который повернётся магнитная стрелка, если по проводнику пойдёт ток силой Ι=25Α. Горизонтальную составляющую индукцию магнитного поля Земли принять равной B Тл = 20 ⋅10−3 .
202. Два бесконечно длинных проводника скрещены под прямым углом. По проводникам текут токи силой I 100A 1 = и I 50A 2 = . Расстояние между двумя проводниками d = 20 см. Определить индукцию B магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам.
203. По контуру в виде равностороннего треугольника течёт ток силой Ι = 50 А. Сторона треугольника а = 20 см. Определить напряжённость и магнитную индукцию B r в точке пересечения высот.
204. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами а = 8 см и в = 12 см течёт ток силой I = 50 A. Определить напряжённость H и индукцию магнитного поля в точке пересечения диагоналей.
205. По двум параллельным проводам длиной l = 10м текут одинаковые токи силой I = 100A. Расстояние между проводами d =10см. Определить силу взаимодействия проводников.
206. По трём длинным параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии d = 10 см друг от друга, текут токи одинаковой силы I = 100 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу F, действующую на единицу длины каждого провода.
207. Плоская круглая рамка диаметром 10 см находится в однородном магнитном поле. По рамке протекает ток 20 А. На сколько изменится вращающий момент, действующий на рамку, при повороте плоскости рамки на угол 60о к направлению поля? (До поворота плоскость рамки совпадала с направлением поля). Напряжённость поля 20 А/м, среда – воздух.
208. Виток радиусом R = 20 см, по которому течёт ток силой I = 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряжённостью H = 103 А/м. Виток повернули вокруг диаметра на угол ϕ = 30°. Определить совершённую работу Α.
209. Нормаль к плоскости рамки, по которой течёт ток 1 А, составляет угол 30° с направлением однородного магнитного поля. На какой угол повернулась рамка по отношению к полю, если вращающий момент, действующий на рамку, уменьшился в 10 раз. Сделать пояснительный рисунок
210. В магнитном поле, образованном в вакууме, перпендикулярно линиям индукции влетел электрон с энергией 1,6・10-19Дж. Напряжённость поля 103 А/м. Вычислить силу Лоренца и радиус траектории движения электрона
211. Два иона с одинаковыми зарядами, пройдя одну и ту же ускоряющую разность потенциалов, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Один ион, масса которого m 12а.е.м. 1 = , описал дугу окружности радиусом R1 = 2 см. Определить массу m2 другого иона, который описал дугу окружности радиусом R2 = 2,31 см. (1 а.е.м. = 1,66・10-27 кг).
212. Протон и α – частица, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное поле. Во сколько раз радиус R кривизны траектории протона больше радиуса кривизны траектории α – частицы?
213. Магнитный поток Φ через сечение соленоида равен Вб 50 ⋅10−6 .Длина соленоида l = 50 см. Найти магнитный момент Pm соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.
214. Силу тока в катушке равномерно увеличивают при помощи реостата на +I = 0,6A в секунду. Найти среднее значение ЭДС самоиндукции, если индуктивность катушки L = 5 мГн.
215. Цепь состоит из катушки индуктивностью L = 0,1 Гн и источника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Время, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно t = 0,07 с. Определить сопротивление катушки.
216. В электрической цепи, содержащей сопротивление r = 20 Ом и индуктивность L = 0,6 Гн, течёт ток силой I = 20 А. Определить силу тока в цепи через +t = 0,2 мс после её размыкания.
217. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением r=200Ом. По истечении времени t = 0,1 с сила тока замыкания достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность катушки
218. Магнитный поток в соленоиде, содержащем Ν = 1000 витков, равен 0,2 мкВб. Определить энергию магнитного поля соленоида, если сила тока, протекающего по виткам соленоида Ι = 1 А. Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всём объёме соленоида считать однородным.
219. Соленоид имеет длину l = 0,6 м и сечение S = 10 см2. При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создаётся магнитный поток Φ = 0,1 мВб. Чему равна энергия магнитного поля соленоида? Сердечник выполнен из немагнитного материала, а магнитное поле во всём объёме однородно.
220. Груз массой 500 г, подвешенный к пружине, совершает свободные колебания с амплитудой 10 см. Жесткость пружины 100 Н/м. Найти полную механическую энергию системы и наибольшую скорость движения груза.
221. Груз массой 2 кг, подвешенный к пружине, совершает гармонические колебания с амплитудой 5 см. Жесткость пружины 50 Н/м. Написать уравнение колебательного движения груза x = x(t) , если в момент времени t = 0 груз находился в крайнем нижнем положении.
222. Координата груза маятника изменяется согласно формуле ) 20,8cos(2π x = πt − . Изобразить графически колебания этого маятника и определить период и частоту колебаний.
223. На каком расстоянии друг от друга находятся две соседние точки, колеблющиеся в противофазе, если длина волны 16 м?
224. Гармоническое колебание материальной точки задано уравнением x = 0,2sin(10πt +π 4)м. Определить момент времени, при котором точка будет находиться в положении равновесия и максимальную скорость колебания.
225. Определить на какой частоте работает генератор электромагнитных волн, если кратчайшее расстояние между точками волны, колеблющимися в противофазе, равно 0,25 м.
226. Расстояние от источника звука до точек А и В в воде соответственно равны 80 м и 105 м. Источник испускает волны частотой 28 Гц. Определите разность фаз звуковой волны в точках А и В. Скорость звука в воде 1400м/с.
227. Ёмкость конденсатора в колебательном контуре радиоприёмника плавно меняется от 10 до 100пФ, индуктивность катушки в контуре 50 мкГн. В каком диапазоне длин волн может работать радиоприёмник?
228. Измеряя глубину моря под кораблём с помощью эхолота, обнаружили, что моменты отправления и приёма ультразвукового сигнала разделены промежутками времени 1,0с. Какова глубина моря под кораблём, если скорость звука в воде 1435 м/с?
229. Изменение силы тока в зависимости от времени задано уравнением i = 20cos100πt . Найти частоту и период колебаний, амплитуду силы тока, а также значение силы тока при фазе 4
230. Два когерентных источника 1 S и 2 S излучают монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Определить на каком расстоянии будет первый максимум освещенности, если расстояние между источниками d = 1мм и расстояние от источников до экрана l = 4м.
231. Дифракционная решётка содержит 120 штрихов на 1 мм. Найти длину волны монохроматического света, падающего на решетку, если угол между двумя главными максимумами первого порядка равен 8 0 .
232. Луч света проходит из глицерина в стекло так, что пучок, отражённый от границ этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол γ между падающим и преломлённым лучами.
233. Расстояние на экране между двумя первыми максимумами освещенности равно 1.2 мм. Определить длину волны света, излучаемого когерентными источниками 1 S и 2 S , если расстояние между источниками d = 1мм и расстояние от источников до экрана 2 м.
234. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Чему должна быть равна постоянная дифракционной решетки, чтобы в направлении под углом 41 0к оси пучка совпали максимумы двух линий с длиной волны 656,3 мм и 410,2 мм?
235. На сколько процентов уменьшается интенсивность света после прохождения через призму Николя, если потери света составляют 10%.
236. Определить угол дифракции для спектра второго порядка света натрия с длиной волны 589 мкм, если на 1 мм дифракционной решётки приходится пять штрихов.
237. На мыльную плёнку с показателем преломления 1,33 падает белый свет под углом 45 0 . При какой наименьшей толщине плёнки отражённые лучи будут окрашены в жёлтый цвет с длиной волны 6·10 −5 см?
238. На дифракционную решётку нормально падает фиолетовый свет с длиной волны 0,45 мкм. Период дифракционной решётки 2 мкм. Чему равен наибольший порядок спектра, который можно наблюдать с помощью этой дифракционной решетки?
239. Луч света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют угол 0 ϕ = 38 . Принимая коэффициент поглощения каждого николя k =0,12, найти, во сколько раз луч света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь.
240. Температура Т верхних слоёв звезды Сириус равна 10 кК. Определить поток энергии Фe , излучаемый с поверхности S = 1 км2 этой звезды.
241. Красная граница фотоэффекта для металла 3⋅1014 Гц. Определить работу выхода для этого металла и кинетическую энергию фотоэлектронов, если на металл падает свет частотой 14 3⋅10 Гц.
242. Максимум спектральной плотности энергетической светимости яркой звезды Арктур приходится на длину волны max λ = 580 нм. Принимая. Что звезда излучает как абсолютно чёрное тело, определить температуру Т поверхности звезды.
243. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны 220 нм. Определить максимальную скорость max V фотоэлектронов.
244. Вследствие изменения температуры чёрного тела максимум спектральной плотности сместился с max1 λ =2,4 мкм на max 2 λ =0,8 мкм. Как и во сколько раз изменилась энергетическая светимость тела и максимальная спектральная плотность энергетической светимости?
245. Рентгеновское излучение длиной волны 55,8 пм рассеивается плиткой графита (комптон-эффект). Определить длину волны λ' излучения, рассеянного под углом 0 θ = 60 к направлению падающего излучения.
246. Работа выхода для вольфрама 19 7,7 10⋅ − Дж. Какую частоту должен иметь свет, чтобы при его падении на вольфрамовую пластинку средняя скорость фотоэлектронов была равна 2000км/с?
247. Фотон с энергией ε = 0,25МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия ε ' рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния θ .
248. На поверхность лития падает монохроматический свет с длиной волны 310 нм. Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U не менее 1,7 В. Определить работу выхода.
249. Какая доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол 0 θ = 180 ? Энергия фотона ε до рассеяния равна 0,255 МэВ.
250. Метеорологический шар, заполненный водородом, поднялся на высоту, где температура воздуха 0 0С. Давление внутри шара 5 1,5 ⋅10 Па. Определить плотность водорода внутри шара.
251. Какое число молекул находится в сосуде объёмом 5 м3 при температуре 300 К, если давление газа 10 −12Па?
252. В сосуде объёмом 1 м3 под давлением 105Па находится газ, количество вещества которого 2 моль. Какова средняя кинетическая энергия молекул этого газа?
253. Давление в камере автомобильной шины при температуре 275 К равно 4,4 ⋅105Па. При движении автомобиля температура воздуха в камере повысилась до 300 К. На сколько при этом изменилось давление воздуха? Считать объём шины постоянным.
254. В цилиндре дизельного двигателя в начале такта сжатия температура воздуха была равна 290 К. Определить температуру воздуха в конце такта сжатия, если объём уменьшился в 8 раз, а давление возросло в 32 раза.
255. Баллон объёмом 0,02 м3 содержит сжатый кислород при температуре 300 К давлении 7,5 МПа. В процессе газосварки давление в баллоне понизилось до 5,9·10 6Па, а температура стала равной 295 К. Определить массу кислорода израсходованную при газосварке.
256. На сколько понизилось давление кислорода, находящегося в сосуде объёмом 0,2 м3при температуре 280 К, если выпущено 0,08 кг газа?
257. Сосуд вместимостью V =0,02 м3 содержит азот массой 1 m = 5 г и водород массой 2 m = 2 г при температуре Т = 320К. Определить давление р смеси газов.
258. В сосуде находятся 1 m =10 г кислорода и 2 m = 6 г углекислого газа при температуре t 0 = 17 C 0 и давлении Р =1,5 МПа. Найти молярную массу смеси газов и объём сосуда.
259. В объёме 4 л находится газ массой 12 г при температуре 450 К. При какой температуре плотность этого газа станет равной 6 кг/м3 , если давление возрастёт в 1,2 раза?
260. Газ находится в сосуде под давлением 4 2,5⋅10 па. При сообщении газу 4 6 ⋅10 Дж теплоты он изобарно расширился и объём его увеличился на 2 м3 . Определить изменение внутренней энергии и температуры.
261. Какое количество тепла газ отдает холодильнику, если при совершении им работы в 100 Дж коэффициент полезного действия 25%.
262. В цилиндре заключено 1,6 кг кислорода при температуре 17 0С. До какой температуры нужно изобарно нагреть кислород, чтобы работа по расширению была равна 4·10 4 Дж?
263. В ходе цикла Карно рабочее вещество получает от нагревателя 300кДж тепла. Температуры нагревателя 400 К, холодильника 200 К. Определить работу, совершаемую рабочим веществом за цикл.
264. Для изобарного нагревания 800 моль газа на 500 К ему сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определить работу, совершаемую газом при расширении и приращение его внутренней энергии.
265. В идеальном тепловом двигателе рабочее тело получив от нагревателя 40 кДж количества теплоты, совершило работу 27 кДж. Во сколько раз температура нагревателя выше температуры холодильника?
266. В сосуде находятся 20 г азота и 32 г кислорода. Найти изменение внутренней энергии смеси этих газов при её охлаждении на 28 К.
267. Азот, начальное давление которого 105Па и объём 10 л, расширяется изотермически, увеличивая свой объём в два раза. Найти работу совершаемую газом.
268. В идеальной тепловой машине количество теплоты, полученное от нагревателя, равно 6,3 Дж. 80% этой теплоты передаётся холодильнику. Найти КПД машины и работу за один цикл.
269. При расширении одноатомного газа от 0,2 м3 до 0,5 м3 его давление возросло от 404 кПа до 808 кПа. Найти работу газа, количество подведённой к газу теплоты и изменение его внутренней энергии.
270. Вычислите удельную энергию связи для нуклонов в ядре кислорода O 16 8 .
271. За 4 дня активность радиоактивного элемента уменьшилась в 2 раза. Определить период полураспада этого элемента.
272. Какая энергия выделяется при ядерной реакции H H H H 1
273. При бомбардировке алюминия Al 27 13 может захватить α - частицу, испустив при этом протон. Написать уравнение реакции и вычислить энергию, выделяющуюся при этой реакции.
274. За какое время t распадается ¼ начального количества ядер радиоактивного изотопа, если период его полураспада 24
2 1 T = ч?
275. Энергия связи CB E ядра, состоящего из двух протонов и одного нейтрона, равна 7,72 МэВ. Определить массу a m нейтрального атома, имеющего это ядро.
276. Определить энергию ядерной реакции Li H Be n 1 0
277. Определить длину волны де Бройля λ электрона, если его кинетическая энергия K E =1 кэВ.
278. Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля была равна 0,1 нм?
279. Приняв, что минимальная энергия Е нуклона в ядре равна 10 МэВ. Оценить, исходя из соотношения неопределённостей, линейные размеры ядра.
|
| |
| |
| Massimo | Дата: Среда, 11.12.2013, 08:59 | Сообщение # 3 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 183
Репутация: 0
Статус: Offline
| ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 3
300. Материальная точка совершает гармонические колебания с амплитудой 4 см и периодом 2 с. Написать уравнение движения точки, если ее движение начинается из положения x 2см 0 .
301. Однородный диск радиусом 20 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей на расстоянии 15 см от центра диска. Определить период колебания диска относительно оси.
302. Найти возвращающую силу в момент времени t = 1c м полную энергию материальной точки, совершающей колебания по закону х Аcos t , где А = 20 см, ω =2π/3 с-1. масса материальной точки равна 10 г.
303. На вращающемся диске укреплен шарик. Какое движение совершает тень шарика на вертикальном экране? Определите смещение тени шарика за время, равное Т/2 и Т, если расстояние от центра шарика до оси вращения равно 10 см. Начальная фаза колебания тени шарика равна рад
304. Груз массой 200 г подвешен к пружине с коэффициентом упругости 1 Н/м. Найти длину математического маятника, имеющего такой же период колебаний, как данный пружинный маятник.
305. Чему равно отношение кинетической энергии точки, совершающей гармонические колебания, к ее потенциальной энергии для момента времени t=T/12, где Т - период колебаний.
306. Как изменится период вертикальных колебаний груза, висящего на двух одинаковых пружинах, если от последовательного соединения пружин перейти к их параллельному соединению. Колебания считать гармоническими.
307. Гармоническое колебание точки имеет вид: T x A 2 sin Через какую долю периода скорость точки будет равна ее максимальной скорости? 50
308. Математический маятник совершает колебания с амплитудой 3 см. Определите смещение маятника за время, равное Т/2 и Т. Начальная фаза колебаний равна рад.
309. Два одинаково направленных гармонических колебания с одинаковой частотой и амплитудами 3 см и 5 см складываются в одно колебание с амплитудой 7 см. Найти разность фаз складываемых колебаний.
310. Скорый поезд удаляется от стоящего на путях электропоезда со скоростью 72 км/ч. Электропоезд подает сигнал с частотой 0,6 кГц. Определить кажущуюся частоту сигнала, воспринимаемого машинистом скорого поезда.
311. Движущийся по реке теплоход дает свисток частотой 400 Гц. Наблюдатель, стоящий на берегу, воспринимает звук сигнала частотой 395 Гц. Определить скорость теплохода, если скорость звука в воздухе приблизительно равна 340 м/с.
312. Найти смешение от положения равновесия точки, отстоящей от источника колебаний на расстоянии /I2, для момента времени Т/6. Амплитуда колебания 0,05 м.
313. Источник монохроматического света с длиной волны 600 нм движется по направлению к наблюдателю со скоростью 400 м/с. Определить длину волны излучения, которую зарегистрирует спектральный прибор наблюдения.
314. Самолет, летящий со скорость 300 м/с, является источником звуковых волн с частотой 1000 Гц. На сколько отличается частота звука,
воспринимаемого наблюдателем при удалении от него этого самолета?
315. Катер движется в море со скоростью 54 км/ч. Расстояние между гребнями волн 10 м, период колебаний частиц в волне 2 с. С какой частотой ударяются волны о корпус катера при его движении: 1) в направлении распространения волны; 2) навстречу волнам?
316. Определите скорость распространения волны, если ее длина 150 м, а период 12 с. На каком расстоянии находятся ближайшие точки волны, колеблющиеся в противоположных фазах?
317. Определить скорость распространения волн в упругой среде, если разность фаз колебаний двух точек среды, отстоящих друг от друга на 10 см, равна 60°. Частота колебаний =25 Гц.
318. С какой скоростью удаляется от нас некоторая туманность, если известно, что линия водорода с длиной волны 434 нм в ее спектре смещена в сторону красных волн на 1 нм?
319. Поезд проходит мимо станции со скоростью 72 км/ч. Частота гудка электровоза 300 Гц. Определить частоту звука, который будет услышан человеком, стоящим на платформе, если поезд приближается.
320. На какой диапазон длин волн можно настроить колебательный контур с индуктивностью 1 мГн, если изменять емкость от 50 пФ до 500 пФ?
321. В однородной и изотропной среде с диэлектрической проницаемостью 3 и магнитной проницаемостью 1 распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля в ней 10 В/м. Найти фазовую скорость волны.
322. Радиопередатчик искусственного спутника Земли работает на частоте 20 МГц. Какова длина волны передатчика?
323. Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора емкостью 1 пФ, имеет частоту колебаний 5 МГц. Найти максимальную силу тока, протекающего по катушке, если полная энергия контура 0,5 мкДж.
324. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду ЭДС, период тока и частоту. Напишите уравнение ЭДС.
325. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду силы тока, период и частоту. Напишите уравнение мгновенного значения силы переменного тока.
326. Плоская электромагнитная волна частотой Гц 6 10 , имеющая амплитуду напряженности электрического поля 120 В/м, распространяется в воздухе. Записать уравнение электромагнитной волны с числовыми коэффициентами, положив начальную фазу равную нулю.
327. Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Определить частоту колебаний, возникающих в контуре, если максимальная сила тока в катушке индуктивности 1,2 А, максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора 1200 В, полная энергия контура 1,1 мДж.
328. Колебательный контур содержит конденсатор электроемкостью C 0,5нФ и катушку индуктивностью L 0,4мГн . Определить длину волны излучения, генерируемого контуром.
329. В вакууме вдоль оси Х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны равна 1мА/ м. Определить амплитуду напряженности электрического поля волны.
330. Скорость распространения электромагнитных волн в некоторой среде составляет V 250Мм/с. Определить длину волны электромагнитных волн в этой среде, если их частота вакууме 1МГц 0 .
331. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга равно 0,5 мм ( 0,6мкм) . Определить расстояние от щелей до экрана, если ширина интерференционных полос равнааа 1,2 мм.
332. 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 монохроматического света равна 0,7мкм.
333. На мыльную пленку (показатель преломления равен 1,33) падает монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм (желтый свет) под углом 45°. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет? При какой наименьшей толщине пленки она будет казаться темной? Что будет с окраской пленки, если менять угол падения?
334. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны 590 нм. Свет падает по нормали к поверхности пластины. Между линзой и пластинкой находится жидкость с показателем преломления 1,33. Определить толщину зазора в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.
335. В опыте Юнга расстояние между щелями равно 0,8 мм, длина волны света 0.7 мкм. На каком расстоянии от щелей следует расположить экран, чтобы ширина интерференционной полосы оказалась равной 2 мм?
336. Угол между спектрами вторых порядков равен 360. Определить длину волны света, падающего на дифракционную решетку с постоянной решетки d = 4мкм.
337. Расстояние между двумя когерентными источниками света равно 0,2 мм. Они удалены от экрана на расстояние 2 м. Найти длину волны, излучаемую когерентными источниками, если расстояние на экране между третьим и пятым минимумами интерференционной картины равно 1,2 см.
338. На щель шириной 0,1 мм нормально падает параллельный пучок света от монохроматического источника (длина волны равна 0,5 мкм). Определить ширину центрального максимума в дифракционной картине, наблюдаемой на экране, удаленном от щели на расстояние 3м.
339. Определить радиус четвертой зоны Френеля, если радиус второй зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 2 мм.
340. Какова наименьшая толщина мыльной пленки, если при наблюдении под углом 300 к поверхности мыльной пленки в отраженном свете она окрашивается в фиолетовый цвет с λ =0,4 мкм?
341. Степень поляризации частично поляризованного света составляет 0,75. Определить отношение максимальной интенсивности света, пропускаемого анализатором, к минимальной.
342. Чему равен угол между главными плоскостями двух николей, если интенсивность естественного света, прошедшего через эту систему, уменьшилась в 5,4 раза? Считать, что каждый николь поглощает и отражает 14% падающего на него света.
343. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность света, прошедшего через два николя, главные плоскости которых образуют угол 60 , если каждый из николей как поглощает, так и отражает 5% падающего на него света.
344. Между двумя параллельными николями помещают кварцевую пластинку толщиной 1 мм, вырезанную параллельно оптической оси. При этом плоскость поляризации монохроматического света, падающего на поляризатор, повернулась на угол 20°. При какой минимальной толщине пластинки свет не пройдет через анализатор?
345. На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на 1 мм, падает свет с длиной волны 600 нм. Определить наибольший порядок спектра, который можно получить данной решеткой.
346. Дифракционная решетка имеет такой период, что максимум первого порядка для длины волны 0,7 мкм соответствует углу 30о. Какова длина волны света, который в спектре второго порядка имеет максимум под углом 45о?
347. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние между атомными плоскостями равно 280 пм. Под углом 65° к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Определить длину волны рентгеновского излучения.
348. Раствор глюкозы с массовой концентрацией 3 1 C 0,21г / см , находящийся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света на угол 24 1 . Определить массовую концентрацию глюкозы в другом растворе в трубке такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации монохроматического света на угол 18 2 .
349. Определить показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч полностью поляризован при угле преломления 35 .
350. На поверхность воды под углом Брюстера падает пучок плоскополяризованного света. Плоскость колебаний светового вектора составляет угол 45° с плоскостью падения. Найти коэффициент отражения.
351. Имеется два абсолютно черных источника теплового излучения. Температура одного из них T1 = 2500 К. Найти температуру другого источника, если длина волны, отвечающая максимуму его лучеиспускательной способности, на Δλ = 0,50 мкм больше длины волны, соответствующей максимуму лучеиспускательной способности первого источника.
352. Медный шарик диаметра d = 1,2 см поместили в откачанный сосуд, температура стенок которого поддерживается близкой к абсолютному нулю. Начальная температура шарика Т0 = 300 К. Считая поверхность шарика абсолютно черной, найти, через сколько времени его температура уменьшится в 2,0 раза.
353. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта λ0=307 нм и максимальная кинетическая энергия Tmax фотоэлектрона равна 1 эВ?
354. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны λ=220 нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов.
355. Определить длину волны λ ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность некоторого металла, при максимальной скорости фотоэлектронов, равной 10 Мм/с. Работой выхода электронов из металла пренебречь
356. Фотон с энергией ε=0,4 мэВ рассеялся под углом θ=90° на свободном электроне. Определить энергию ε' рассеянного фотона и кинетическую энергию электрона отдачи.
357. Угол рассеяния θ фотона равен 90°. Угол отдачи φ электрона равен 30°. Определить энергию ε падающего фотона.
358. Фотон с энергией 0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния фотона.
359. Фотон (λ= 1 пм) рассеялся на свободном электроне под углом θ=90° Какую долю своей энергии фотон передал электрону?
360. Длина волны фотона равна комптоновской длине волны электрона. Определить энергию и импульс фотона.
361. Энергия ε падающего фотона равна энергии покоя электрона. Определить долю w1 энергии падающего фотона, которую сохранит рассеянный фотон, и долю w2 этой энергии, полученную электроном отдачи, если угол рассеяния θ равен 60°.
362. Энергия ε падающего фотона равна энергии покоя электрона. Определить долю w1 энергии падающего фотона, которую сохранит рассеянный фотон, и долю w2 этой энергии, полученную электроном отдачи, если угол рассеяния θ равен: 90°.
363. Энергия ε падающего фотона равна энергии покоя электрона. Определить долю w1 энергии падающего фотона, которую сохранит рассеянный фотон, и долю w2 этой энергии, полученную электроном отдачи, если угол рассеяния θ равен 180°.
364. Определить давление солнечного излучения на зачерненную пластинку, расположенную перпендикулярно солнечным лучам и находящуюся вне земной атмосферы на среднем расстоянии от Земли до Солнца.
365. Определить поверхностную плотность потока энергии излучения, падающего на зеркальную поверхность, если световое давление при перпендикулярном падении лучей равно 10 мкПа.
366. На зеркальце с идеально отражающей поверхностью площадью 2 S 1,5см падает нормально свет от электрической дуги. Определить импульс, полученный зеркальцем, если поверхностная плотность потока излучения, падающего на зеркальце, равна 2 0,1МВт/ м . Продолжительность облучения равна 1с.
367. Давление монохроматического света ( 600нм) на черную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,1 мкПа. Определить число фотонов, падающих за время 1 с на поверхность площадью 2 S 1,см .
368. Пучок монохроматического света (λ=662 нм) падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление равное 0,3 мкПа. Определить концентрацию фотонов в световом пучке.
369. На зеркальце с идеально отражающей поверхностью площадью S=1,5 см2 падает нормально свет от электрической дуги. Определить импульс, полученный зеркальцем, если поверхностная плотность потока излучения, падающего на зеркальце, равна 0,1 МВт/м2. Продолжительность облучения равна 1 с.
ЗАДАЧИ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 4
400. Найти дебройлевскую длину волны молекул водорода, соответствующую их наиболее вероятной скорости при комнатной температуре.
401. Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 100 до 50 пм?
402. Определить длину волны де Бройля λ, характеризующую волновые свойства электрона, если его скорость равна 1 Мм/с. Сделать такой же подсчет для протона.
403. Кинетическая энергия электрона равна 1 кэВ. Определите длину волны де Бройля.
404. Определить длину волны де Бройля протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов 1 кВ.
405. Определить длину волны де Бройля протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов 1 МВ.
406. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля была равна среднему расстоянию между атомами в кристаллических решетках 10 ? 10 d м
407. При каком значении кинетической энергии длина волны де Бройля для электрона равна его комптоновской длине волны? С какой скоростью движется такой электрон?
408. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля была равна 0,1 нм.
409. Электрон движется по окружности радиусом 0,5 см в однородном магнитном поле с индукцией, равной 8 мТл. Определить длину волны де Бройля электрона.
410. Предполагая, что неопределенность координаты движущейся частицы равна дебройлевской длине волны, определить относительную неточность Δp/p импульса этой частицы.
411. Во сколько раз дебройлевская длина волны частицы меньше неопределенности ее координаты, которая соответствует относительной неопределенности импульса в 1%?
412. Определить неточность в определении координаты электрона, движущегося в атоме водорода со скоростью, равной 1,5 10 м/ с 6 , если допускаемая неточность в определении скорости составляет 10 % от ее величины.
413. Используя соотношение неопределенностей ΔxΔpx≥ħ, оценить низший энергетический уровень электрона в атоме водорода. Принять линейные размеры атома l≈0,1 нм.
414. Приняв, что минимальная энергия E нуклона в ядре равна 10 МэВ, оценить, исходя из соотношения неопределенностей, линейные размеры ядра.
415. Принимая, что электрон находится внутри атома диаметром 0,3 нм, определите (в электрон-вольтах) неопределенность энергии данного электрона.
416. Используя соотношение неопределенности ΔEΔt≥h, оценить ширину энергетического уровня в атоме водорода, находящегося в основном состоянии.
417. Используя соотношение неопределенности ΔEΔt≥h, оценить ширину энергетического уровня в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии (время жизни атома в возбужденном состоянии равно 10-8 с).
418. Приняв, что минимальная энергия нуклона в ядре равна 10 МэВ, оценить, исходя из соотношения неопределенностей, линейные размеры ядра
419. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в видимой области спектра излучения атома водорода.
420. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для атома водорода.
421. Определить радиус, частоту и скорость обращения электрона для первой орбиты по теории Бора, а также энергию ионизации.
422. Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с длиной волны 0,1215 мкм. Определить радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода.
423. В водородоподобном ионе лития электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить энергию кванта и длину волны излучения, испущенного ионом.
424. Граничная длина волны К-серии характеристического рентгеновского излучения некоторого элемента равна 0,1284 нм. Определить этот элемент.
425. Определить минимальную длину волны тормозного рентгеновского излучения, если к рентгеновской трубке приложены напряжения 30 кВ и 75 кВ
426. Сколько линий спектра атома водорода попадает в видимую область (λ от 0,4 мкм до 0,76 мкм)? Вычислить длины волн этих линий. Каким цветам они соответствуют?
427. Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на основной уровень.
428. Вычислить по теории Бора период вращения электрона в атоме водорода, находящегося на втором энергетическом уровне
429. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить в электрон-вольтах полную энергию электрона.
430. Активность некоторого препарата уменьшается в 2,5 раза за 7,0 суток. Найти его период полураспада
431. Найти постоянную распада и среднее время жизни радиоактивного изотопа Со55, если известно, что его активность уменьшается на 4,0% за час? Продукт распада нерадиоактивен.
432. Препарат U238 массы 1,0 г излучает 4 1,24 10 -частиц в секунду. Найти период полураспада этого изотопа и активность препарата.
433. Определить линейный коэффициент поглощения μ . если при прохождении через слой железа толщиной 3,15 см интенсивность излучения ослабляется в 4 раза.
434. Чугунная плита уменьшает интенсивность узкого пучка γ – излучения в 10 раз (μ1 = 0,26см-1) Во сколько раз уменьшит интенсивность этого пучка свинцовая плита такой же толщины (μ2 = 0,46 см-1)?
435. Как изменится степень ослабления γ –лучей при прохождении через свинцовый экран толщиной 1 см, если длина волны этих лучей 4,1∙10-13м (μ1 = 0,45 см-1) и 8,2∙10-13м (μ1 = 0,56 см-1) ?
436. Найти с помощью табличных значений масс атомов энергию, необходимую для разделения ядра O16 на четыре одинаковые частицы.
437. Вычислить дефект массы, энергию связи ядра и удельную энергию связи для элемента Ag 108
438. Вычислить энергетический эффект реакции Н Li Be n 1 0 8 4 7 3 2 1 .
439. Найти с помощью табличных значений масс атомов среднюю энергию связи на один нуклон в ядре О16.
440. Найти число молекул азота в 1м3 , ели давление равно 3,69 атм, а средняя квадратичная скорость молекул равна 2400 м/с.
441. Сосуд емкостью 3 л содержит азот при температуре 370С и давлении 0,5 атм. Найти число столкновений между всеми молекулами за 1 с и среднюю длину свободного пробега молекул. (Эффективный диаметр молекулы азота 3,1∙10-10м).
442. Найдите температуру, при которой средняя квадратичная скорость молекулы азота равнялась бы средней квадратичной скорости молекул водорода при температуре Т1= 300 К.
443. Определить коэффициент внутреннего трения для водорода, имеющего температуру 270С. (Эффективный диаметр молекулы водорода 2,3∙10-10м).
444. Определить плотность разреженного азота, если средняя длина свободного пробега молекул 8 см. Какова концентрация азота? (Эффективный диаметр молекулы азота 3,1∙10-10м). 445. Вязкость водорода 8,6 мкПа∙с. Определите коэффициент теплопроводности водорода при тех же условиях. 446. Вычислить коэффициент внутреннего трения и коэффициент диффузии кислорода, находящегося при давлении 0,2 МПа и температуре 280 К. (Эффективный диаметр молекулы кислорода 2,9∙10-10м).
447. За неделю из стакана испарилось 50 г воды. Сколько в среднем молекул вылетало с поверхности воды за 1с ?
448. В баллоне емкостью 15 л находится смесь, содержащая 10 г водорода, 54 г водяного пара и 60 г окиси углерода. Температура смеси 270С. Определить давление.
449. Кислород массой 160 г нагревают при постоянном давлении от 320 К до 340 К. Определить количество теплоты, поглощаемое газом, изменение внутренней энергии и работу расширения газа.
450. Водород массой m=10 г нагрели на ΔT=200 К, причем газу было передано количество теплоты Q=40 кДж. Найти изменение ΔU внутренней энергии газа и совершенную им работу A
451. Найти показатель адиабаты для смеси газов, содержащей гелий массой m1=10 г и водород массой m2=4 г.
452. Определить удельную теплоемкость cV смеси газов, содержащей V1=5 л водорода и V2=3 л гелия. Газы находятся при одинаковых условиях
453. Каковы удельные теплоемкости cV и cp смеси газов, содержащей кислород массой m1=10 г и азот массой m2=20 г.
454. В баллоне объѐмом 10 л находится гелий под давлением р1= 1 МПа и при температуре Т1= 300 К. После того, как из баллона было взято 10 г гелия, температура в баллоне понизилась до Т2= 290 К. Определить давление р2 гелия, оставшегося в баллоне, и изменение внутренней энергии.
455. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу 1,5∙105 Дж. Температура нагревателя 400 К, температура холодильника 260 К. Найти КПД машины, количество теплоты, получаемое машиной за один цикл от нагревателя, и количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику. 456. Определить работу А2 изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, КПД которого равен 0,3, если работа изотермического расширения А1 = 9 Дж. Построить график цикла и указать на нем А2 , А1 и работу цикла. 457. Смешали воду массой m1= 5 кг при температуре Т1=280 К с водой массой m2= 8 кг при температуре Т2=350 К. Найти температуру θ смеси, изменение энтропии ΔS.
458. Кусок меди массы m1 = 300 г при температуре t1 = 97 °С поместили в калориметр, где находится вода массы m2 = 100 г при температуре t2 = 7 °С. Найти приращение энтропии системы к моменту выравнивания температур. Теплоемкость калориметра пренебрежимо мала.
459. Найти изменение энтропии при изобарическом расширении гелия массой 8 г от объема 10 л до объема 25 л.
|
| |
| |
