|
Ухтинский государственный технический университет (УГТУ)
|
|
| Massimo | Дата: Понедельник, 18.11.2013, 18:18 | Сообщение # 11 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 183
Репутация: 0
Статус: Offline
| Решаем задания с задачника по физике Ухтинский государственный технический университет (УГТУ)
Стоимость: 40 рублей за 1 задачу. (Webmoney, Yandex)
Срок решения 3-4 дня, зависит от количества заданий (Заказы принимаются по почте PMaxim2006@mail.ru)
Примерное решение и оформление заданий вы можете посмотреть на странице Примеры решений
Электромагнетизм
ВАРИАНТ 1
1. Ток силой 50А идет по проводнику, согнутому под прямым углом. Найти напряженность магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстоянии 20 см. Считать, что оба конца проводника находятся очень далеко от вершины угла.
2. Контур с током в форме прямоугольного треугольника, катеты которого равны 4 см и 3 см, расположен в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Гипотенуза треугольника перпендикулярна к линиям индукции поля которые лежат в плоскости треугольника. Если в контуре течет ток силой 3 А, то чему равна сила, действующая со стороны поля на больший катет?
3. Тонкое кольцо радиусом 0,1 м несет заряд 10 нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой 20 с-1 относительно оси, проходящей через его центр перпендикулярно плоскости кольца. Определите магнитный момент кругового тока, создаваемого кольцом, и покажите его направление на рисунке.
4. Заряженная частица 3 нКл движется по окружности со скоростью 10 Мм/с в магнитном поле с индукцией 0,01 Тл. Радиус окружности равен 0,5 м. Определите массу частицы.
5. Квадратная рамка со стороной 10 см вдвигается со скоростью 3 см/с в область, где присутствует однородное магнитное поле с индукцией 0,01 Тл, направленной перпендикулярно плоскости рамки. Определите магнитный поток сквозь рамку в момент времени 2 с, после начала вхождения рамки в поле. (60 мВб)
6. Вычислить циркуляцию вектора индукции вдоль контура, охватывающего токи 10 А, 15 А, текущие в одном направлении, и ток 25 А, текущий в противоположном направлении.
7. Виток диаметром 20 см, по которому течет ток силой 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью 1 кА/м. Виток повернули относительно диаметра на угол 30о. Определить совершенную при этом работу A.
8. Сила тока в катушке изменяется от 1 А до 3 А за 4 с. Индуктивность катушки равна 25 мГн. Определите возникающую в катушке ЭДС самоиндукции.
9. Индуктивность катушки (без сердечника) равна 0,1 мГн. При какой силе тока энергия магнитного поля равна 0,1 мДж?
10. В цепи шел ток 50 А. Источник тока можно отключить от цепи, не разрывая ее. Определить силу тока в этой цепи через 10 мс после отключения ее от источника тока. Сопротивление цепи равно 20 Ом, индуктивность 100 мГн.
11. В колебательном контуре, состоящем из индуктивности 50 мкГн и емкости С1 происходят электромагнитные колебания с круговой частотой 105 рад/с. Какую дополнительную ёмкость C2 нужно подключить к контуру, чтобы частота колебаний увеличилась в 3 раза?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 2
1. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток силой 6 A. Сторона треугольника 20 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения медиан.
2. Проволочный квадрат расположен в одной плоскости с бесконечным проводником, на расстоянии равном его стороне. По квадрату и проводнику протекают одинаковые токи 300 А. Как направлена сила, действующая на квадрат со стороны магнитного поля проводника и чему она равна? 9 мН
3. Тонкое кольцо радиусом 0,1 м несет заряд, распределенный с линейной плотностью 50 нКл/м и равномерно вращается с частотой 20 с-1 относительно оси, проходящей через его центр перпендикулярно плоскости кольца. Определите магнитный момент, создаваемый кольцом. Указать на рисунке направление векторов рm и L.
4. Заряженная частица массой 10 -20 кг движется по окружности со скоростью 106 м/с в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Чему равен заряд частицы, если радиус окружности равен 1 м.
5. Плоский контур, площадью 25 см2, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Определить магнитный поток, пронизывающий контур, если его плоскость составляет угол 30о с линиями индукции.
6. Вычислить циркуляцию вектора магнитной индукции вдоль контура, охватывающего токи 2 А, 15 А, текущие в одном направлении, и токи 12 А и 4 А, текущие в противоположном направлении.
7. Квадратная рамка со стороной 10 см вдвигается со скоростью 3 см/с в область, где присутствует однородное магнитное поле с индукцией 0,01 Тл, направленной перпендикулярно плоскости рамки. Определите работу по вдвиганию рамки совершенную к моменту времени 2 с, после начала вхождения рамки в поле. (0,60 мДж)
8. На рисунке приведена зависимость изменения силы тока I в катушке от времени. Определите индуктивность катушки, если на участке CD ЭДС самоиндукции равна 630 мВ.
9. В катушке с индуктивностью 120 Гн при протекании тока силой 0 I запасена энергия 240 Дж. Если при линейном увеличении силы тока в катушке в N раз за время 12 с величина ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке, будет равна 20 В, то чему будет равна величина N? Во сколько раз изменится период колебаний в контуре при увеличении индуктивности катушки в колебательном контуре в четыре раза?
10. Источник тока можно отключить от цепи где идет ток 40 А, не разрывая ее. Определить силу тока в этой цепи через 10 мс после отключения. Сопротивление цепи равно 20 Ом, индуктивность 100 мГн.
11. В контуре с емкостью 3 мкФ и индуктивностью 40 мГн возбуждаются электромагнитные колебания с полной энергией 0,02 Дж. Найти силу тока в контуре, когда напряжение на конденсаторе равно 100 В.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 3
1. По проводнику, согнутому в виде квадрата, течет ток 10 А. Определите чему равна сторона квадрата, если индукция магнитного поля в точке пересечения диагоналей квадрата составляет 3,5 мкТл. (1 см)
2. Проволочный контур в форме прямоугольника расположен в одной плоскости с бесконечным проводником (см. рис.), отрезок а = 20 см. По контуру и проводнику протекают токи 300 А. Как направлена сила, действующая на контур со стороны магнитного поля проводника и чему она равна, если одна сторона в два раза меньше другой? 12 мН
3. По квадратному витку со стороной 10 см течет ток 2 А. Виток преобразовали в окружность. Во сколько раз изменился магнитный момент тока? Указать на рисунке направление вектора рm.
4. Протон движется по окружности радиуса 90 см в однородном магнитном поле. Скорость протона равна 1,7·107 м/с. Чему равна индукция магнитного поля?
5. Плоская квадратная рамка со стороной 20 см лежит в одной плоскости с бесконечно длинным прямым проводом, по которому течет ток 100 А. Рамка расположена так, что ближайшая к проводу сторона параллельна ему и находится на расстоянии 10 см от провода. Определить магнитный поток, пронизывающий рамку.
6. Вычислить циркуляцию вектора напряженности магнитного поля вдоль контура, охватывающего токи 2 А, 15 А, текущие в одном направлении, и токи 12 А и 4 А, текущие в противоположном направлении.
7. Прямой провод длиной 40 см, по которому течет ток силой 100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Какую работу совершат силы, действующие на провод со стороны поля, переместив его на 40 см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и проводу.
8. На рисунке приведена зависимость изменения силы тока I в катушке от времени. На участке АВ ЭДС самоиндукции равна 200 мВ. Определите индуктивность катушки.
9. Катушка длиной 50 см и площадью поперечного сечения 2 см2 имеет индуктивность 0,2 мкГн. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля внутри катушки равна 0,001 Дж/м3? 1А
10. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением 12 Ом и индуктивностью 0,3 Гн. Через какое время сила тока замыкания достигнет 90% предельного значения?
11. Период колебаний в колебательном контуре равен 80 мкс. Если емкость конденсатора из колебательного контура уменьшить в 4 раза, то каким станет период?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 4
1. Круговой виток радиусом 20 см с током 5 А расположен перпендикулярно прямому бесконечно длинному проводнику с током в 10 А. Определить индукцию магнитного поля в центре кругового витка, если расстояние от центра кругового витка до проводника составляет два радиуса.
2. Проволочный контур в форме прямоугольника расположен в одной плоскости с бесконечным проводником (см. рис.). По контуру и проводнику протекают токи 400 А, а = 30 см. Как направлена сила, действующая на контур со стороны магнитного поля проводника и чему она равна, если одна сторона в два раза меньше другой? 32 мН
3. Напряженность магнитного поля в центре круглого витка равна 500 А/м. Магнитный момент витка 6 А⋅м2. Вычислить силу тока в витке и радиус витка. Указать на рисунке направление вектора рm.
4. Электрон движется по окружности радиуса 0,2 мм в однородном магнитном поле перпендикулярно силовым линиям поля. Скорость электрона 2,2·107 м/с. Определите чему равна индукция магнитного поля?
5. На длинный картонный каркас диаметром 5 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром 0,2 мм. Определить магнитный поток, создаваемый таким соленоидом при силе тока 0,5 А.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля, вдоль выбранного Вами контура, для трех взаимно перпендикулярных проводников, по которым текут токи соответственно равные 25 А, 6 А и 15 А. Направления токов совпадают с направлениями осей х,у,z, ориентированных вдоль проводников.
7. На рисунке приведена зависимость изменения силы тока I в катушке от времени. Индуктивность катушки 0,32 Гн. Определите ЭДС самоиндукции на участках ВС, СД ?
8. В катушке с индуктивностью 2,5 Гн при протекании тока силой 0 I запасена энергия 5 Дж. Определите величину ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, при линейном увеличении силы тока в ней в четыре раза за 3 с.
9. При каком значении индуктивности соленоида при токе в 10 А энергия магнитного поля внутри соленоида будет такая же, как внутри тороида индуктивностью 0,5 Гн при токе 2 А?
10. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 2,5 Гн. Через какое время сила тока замыкания достигнет 60% предельного значения?
11. Период колебаний в колебательном контуре равен 0,04 мс. Если индуктивность катушки из колебательного контура увеличить в 4 раза, то каким станет период? I
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 5
1. По круговому витку радиуса 40 см течет ток 10 А. Вычислите величину вектора магнитной индукции поля, созданного круговым током в точке, находящейся на оси витка на расстоянии 40 см от его плоскости.
2. Проволочный контур в форме прямоугольника расположен в одной плоскости с бесконечным проводником (см. рис.). По контуру и проводнику протекают токи 60 А, а = 20 см. Как направлена сила, действующая на контур со стороны магнитного поля проводника и чему она равна, если одна сторона в два раза меньше другой? 480 мкН
3. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти магнитный момент рамки, когда по ней течет ток 1 мА. Указать на чертеже направление вектора рm .
4. Протон движется. по окружности радиуса 80 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,3 Тл перпендикулярно линиям индукции поля. Чему равна скорость протона?
5. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 400 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 100 мТл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти механический вращающий момент, действующий на рамку, когда по ней течет ток 1 мА.
6. По соленоиду длиной 1 м без сердечника, имеющему 1000 витков, течет ток 20 А. Определить циркуляцию вектора магнитной индукции вдоль контура, который полностью находится в центральной части соленоида.
7. Квадратный контур со стороной 10 см, в котором течет ток силой 6 А, находится в магнитном поле с индукцией 0,8 Тл. Плоскость контура составляет угол 60° с линиями индукции. Какую работу A нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму с квадрата на окружность?
8. На рисунке приведена зависимость изменения силы тока в катушке от времени. Индуктивность катушки 0,55 Гн. Определите ЭДС самоиндукции на участке CD.
9. В катушке с индуктивностью 10 Гн протекает ток силой 0 I . При линейном увеличении силы тока в катушке в два раза за 4 с величина ЭДС самоиндукции равна 5 В. Чему равна энергия магнитного поля при исходной силе тока 0 I ?
10. Источник тока разомкнули. В цепи находится катушка с сопротивлением 12 Ом и индуктивностью 0,3 Гн. Через какое время сила тока размыкания достигнет 90% начального значения?
11. Период колебаний в колебательном контуре равен 40 мкс. На сколько необходимо изменить емкость конденсатора колебательного контура, чтобы период увеличился на 40 мкс?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 6
1. Круговой виток радиусом 40 см с током 10 А расположен перпендикулярно прямому бесконечно длинному проводнику с током в 5 А (см. рис.). Определить напряженность магнитного поля в центре кругового витка.
2. Контур с током в форме прямоугольного треугольника, катеты которого равны 8 см и 6 см, расположен в магнитном поле с индукцией 0,02 Тл. Гипотенуза треугольника перпендикулярна к линиям индукции поля, которые лежат в плоскости треугольника. Сила, действующая со стороны поля на больший катет, равна 2,56 мН. Определите ток в контуре.
3. Диск диаметром 10 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд 0,2 мКл. Диск равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Частота вращения 10 с-1. Определить магнитный момент кругового тока, создаваемого диском, если масса диска 400 г. Указать на рисунке направление векторов рm и L.
4. Электрон движется по окружности радиуса 0,5 мм в однородном магнитном поле с индукцией 0,6 Тл перпендикулярно линиям индукции поля. Чему равна скорость электрона?
5. Квадратный виток со стороной 10 см находится в магнитном поле напряженностью 2 А/м. Виток преобразовали в окружность. Во сколько раз изменился магнитный поток, пронизывающий контур?
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля, вдоль выбранного Вами контура, для двух взаимно перпендикулярных проводников, по которым текут токи соответственно равные 25 А и 15 А.
7. Виток радиусом 20 см, по которому течет ток силой 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью 103 А/м. Виток повернули относительно диаметра на угол З0°. Определить совершенную работу.
9. Энергия магнитного поля, запасенная в катушке индуктивности при протекании в ней тока силой 0 I , равна 20 Дж. При линейном увеличении силы тока в катушке в четыре раза за время 12 с величина ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке, будет равна 5 В. Определите начальное значение силы тока в катушке 0 I .
10. Источник тока разомкнули. В цепи находится катушка с сопротивлением 20 Ом и индуктивностью 4 Гн. Через какое время сила тока размыкания достигнет 80% начального значения?
11. Собственная частота колебательного контура 20 кГц. Какой будет собственная частота колебательного контура, если расстояние между пластинами плоского конденсатора увеличить в 1,21 раза?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 7
1. Круговой виток радиусом 40 см с током 8 А расположен перпендикулярно прямому бесконечно длинному проводнику с током в 20 А (см. рис.). Определить напряженность магнитного поля в центре кругового витка.
2. На двух тонких нитях висит горизонтальный стержень длиной 25 см и массой 3,14 кг. Стержень находится в однородном магнитном поле, напряженность которого составляет 20 А/м и направлена вертикально вниз. На какой угол отклоняются нити, если по стержню пропустить ток 0,5 А? 45о
3. Тонкий диск радиусом 0,1 м несет заряд 50 нКл. Диск равномерно вращается с частотой 20 с-1 относительно оси, проходящей через его центр перпендикулярно плоскости диска. Определите магнитный момент, создаваемый диском. Указать на рисунке направление векторов рm и L.
4. Протон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл перпендикулярно линиям индукции поля со скоростью 1,0·106 м/с. Определите центростремительное ускорение протона.
5. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля, вдоль выбранного Вами плоского контура, для двух взаимно перпендикулярных проводников, по которым текут токи соответственно равные 25 А и 15 А.
7. Квадратную рамку со стороной 20 см, по которой течет ток силой 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью 10 кА/м. Виток повернули относительно диагонали на угол 60°. Определить совершенную работу.
8. На рисунке приведена зависимость изменения силы тока I в катушке от времени. Возникающая на катушке ЭДС самоиндукции равна 5 мВ. Чему равна индуктивность катушки L ?
9. Энергия магнитного поля, запасенная в катушке индуктивности при протекании в ней тока силой 8 А, равна 320 Дж. Чему равна величина N , если при линейном увеличении силы тока в катушке в N раз за время 12 с величина ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке, будет равна 20 В?
10. Источник тока разомкнули. В цепи находится катушка с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 2 Гн. Через какое время сила тока размыкания достигнет 50% начального значения?
11. Во сколько раз необходимо изменить емкость конденсатора колебательного контура, чтобы период колебаний в контуре увеличился в 2 раза?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 8
1. Круговой виток диаметром 40 см с током 8 А расположен перпендикулярно прямому бесконечно длинному проводнику с током в 15 А (см. рис.). Определить индукцию магнитного поля в центре кругового витка.
2. По прямому горизонтально расположенному проводнику проходит ток 5 А. Под ним, на расстоянии 1 см находится второй проводник с током 1 А, выполненный из алюминия и параллельный первому. Какова должна быть площадь поперечного сечения второго провода, чтобы он находился в состоянии равновесия будучи незакрепленным? Какое это будет равновесие? Плотность алюминия принять равной 2,7 г/см3. 3,72 10-3 мм2
3. Короткая катушка площадью S поперечного сечения, равной 150 см2, содержит 200 витков провода, по которому течет ток 4 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью 8 кА/м. Определить магнитный момент катушки, если ось катушки составляет угол 600 с линиями индукции. Укажите на рисунке направление вектора рm.
4. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл перпендикулярно линиям индукции поля со скоростью 4,0·106 м/с. Чему равно центростремительное ускорение электрона?
5. Сила тока в контуре меняется по закону I =(30 + 50t)А. Найти магнитный поток, пронизывающий контур в конце восемнадцатой секунды, если начальный поток равен 0,1 Вб. 3,1 Вб
6. Определите циркуляцию вектора магнитной индукции поля, вдоль выбранного Вами контура, для двух взаимно перпендикулярных проводников, по которым текут токи соответственно равные 10 А и 7 А.
7. Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока 60 А, свободно установился в однородном магнитном поле индукции 20 мТл. Диаметр витка равен 10 см. Какую работу нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол π/3?
8. Определить ЭДС, которая индуцируется в контуре, состоящем из 10 витков сечением 5 см2, если их внести в магнитное поле с индукцией 0,1 Тл в течение 0,005с. Плоскость витков перпендикулярна к линиям индукции. 0,1 В
9. Энергия магнитного поля, запасенная в катушке индуктивности при протекании в ней тока силой 1 А, равна 10 Дж. При линейном увеличении силы тока в катушке в семь раз за промежуток времени величина ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке, будет равна 20 В. Определите время изменения тока.
10. Источник тока разомкнули. В цепи находится катушка с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 2 Гн. Через какое время сила тока размыкания уменьшится в 2,72 раза?
11. Определите частоту собственных колебаний в контуре, состоящем из соленоида длиной 15см, площадью поперечного сечения 1 см2 и плоского конденсатора с площадью пластин 6 см2 и расстоянием между ними 0,1 см. Число витков соленоида 1000.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 9
1. По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковом направлении токи 2 А и 4 А. Расстояние между проводами 60 см. Определите положение точек, в которых вектор индукции магнитного поля равен нулю. (40 см от 2-ого)
2. Контур из провода, согнутого в виде прямоугольника, по которому проходит ток 3 А, расположен вблизи прямолинейного бесконечно длинного проводника, параллельного двум его меньшим сторонам. Прямолинейный проводник и контур расположены в одной плоскости. Стороны контура имеют размеры 40 см и 20 см. Расстояние от прямого провода до ближайшей стороны контура равно 5 см. По прямому проводу проходит ток 10 А. Определите силу, действующую на контур со стороны магнитного поля прямого проводника. 21,3 мкН
3. Короткая катушка площадью S поперечного сечения, равной 150 см2, содержит 200 витков провода, по которому течет ток 4 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью 8 кА/м. Определить вращающий механический момент, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол 600 с линиями индукции.
4. Протон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 0,03 Тл перпендикулярно линиям индукции поля со скоростью 2,0⋅106 м/с. Определите радиус окружности.
5. Во сколько раз изменится магнитный поток, пронизывающий контур, если его плоскость, перпендикулярную силовым линиям, повернуть на 60о.
6. По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии 10см друг от друга, текут одинаковые токи 100 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить циркуляцию вектора напряженности магнитного поля вдоль контура, охватывающего проводники.
7. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной длиной 10 см, течет постоянный ток 20 А. Контур находится в однородном магнитном поле индукции 0,1 Тл, плоскость контура составляет угол 200 с линиями индукции. Вычислить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить провод за пределы поля.
8. Энергия магнитного поля, запасенная в катушке индуктивности при протекании в ней тока силой 2 А, равна 10 Дж. Определите величину ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, при линейном увеличении силы тока в катушке в четыре раза за 3 с?
9. Обмотка соленоида содержит 20 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля будет равна 0,1 Дж/м3? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно.
10. Источник тока замкнули на цепь, в которой находится катушка с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 2 Гн. Через какое время сила тока замыкания будет в 2,72 раза меньше максимальной конечной величины?
11. К конденсатору, заряд которого 2,5 нКл, подключили катушку индуктивности. Определить максимальный ток, протекающий через катушку, если частота свободных колебаний образованного контура 40 МГц. Ответ дать в миллиамперах.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 10
1. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами a = 8 см и b = 12 см, течет ток силой 50 А. Определить напряженность магнитного поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника, если вблизи него параллельно двум его меньшим сторонам на расстоянии a от прямоугольника находится бесконечно длинный проводник с током 10 А.
2. Проводник массой 102 г и длиной 0,2 м подвешен горизонтально к двум динамометрам и помещен в горизонтальное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярное проводнику. На сколько изменятся показания каждого динамометра при прохождении по проводнику тока 5 А? 0,25 Н
3. Проволочный виток радиусом 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью 2 кА/м. Плоскость витка образует угол 600 с направлением поля. По витку течет ток 4 А. Найти механический вращающий момент, действующий на виток.
4. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл со скоростью 3,0·106 м/с, направленной перпендикулярно линиям индукции поля. Чему равен радиус окружности?
5. Поток магнитной индукции, пронизывающий плоскость квадрата, равен 0,2 Вб. Определите поток магнитной индукции, пронизывающий плоскость этого квадрата, если периметр квадрата уменьшится в 2 раза, а индукция магнитного поля возрастет в 2 раза. Ориентация квадрата не меняется. 0,1 Вб
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля для контура, указанного на рисунке (обход контура указан), если ток в прямом проводнике равен 1 А, а ток в прямоугольном проводнике равен 3 А.
7. Проволочный квадрат с током 2 А площадью 0,4 м2 плоскость которого первоначально перпендикулярна полю с индукцией 0,1 Тл, поворачивают вокруг оси ОО на 180о. Определите работу по вращению квадрата.
8. На рисунке приведена зависимость изменения силы тока в катушке от времени. Индуктивность катушки равна 0,28 Гн. Определите возникающую на катушке ЭДС самоиндукции.
9. В катушке индуктивности начальная сила тока составляет 4 А. При увеличении тока в два раза за 4 с величина ЭДС самоиндукции, появляющейся в катушке, равна 5 В. Определите энергию магнитного поля при начальной силе тока.
10. Источник тока замкнули. В цепи находится катушка с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 2 Гн. Через какое время сила тока замыкания станет в 2,72 раза меньше максимального значения?
11. Период колебаний в колебательном контуре равен 10-5 с. Как следует изменить индуктивность катушки из колебательного контура, чтобы период сделать равным 20 мкс?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 11
1. По двум длинным параллельным проводам текут в противоположном направлении токи 2 А и 4 А. Расстояние между проводами 20 см. Определите положение точек, в которых вектор индукции магнитного поля равен нулю. (20 см от 1-ого)
2. Проводник массой 102 г и длиной 0,2 м подвешен горизонтально к двум динамометрам и помещен в горизонтальное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярное проводнику. При прохождении по проводнику тока показания динамометров уменьшились до нуля. Чему равна сила тока в проводнике? 10 А
3. Диск радиусом 5 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд 0,1 мкКл. Диск равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Частота вращения 20с-1. Определить отношение магнитного момента к механическому моменту импульса (pm /L), если масса диска 100г.
4. Заряженная частица с кинетической энергией 2 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 4 мм. Определить силу Лоренца, действующую на частицу со стороны поля.
5. Во сколько раз изменится магнитный поток, пронизывающий квадратный контур перпендикулярный полю, если его повернуть на угол 60о и деформировать в окружность?
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля, вдоль самостоятельно выбранного Вами контура, для двух взаимно перпендикулярных проводников, по которым текут токи равные 1 А и 7 А.
7. Виток, по которому течет ток 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 16 мТл. Диаметр витка равен 10 см. Определить работу, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол π/2 относительно оси, совпадающей с диаметром.
8. По катушке индуктивностью 3 мГн течет ток 0,6 А. При размыкании цепи сила тока уменьшается практически до нуля за время 120 мкс. Определить среднюю ЭДС самоиндукции, возникающую в контуре.
9. Магнитный поток в соленоиде, содержащем 2500 витков, равен 0,4 мВб. Определить энергию магнитного поля соленоида, если сила тока, протекающего по виткам соленоида, равна 0,1 А Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всем объеме соленоида считать однородным.
10. Катушка имеет сопротивление 10 Ом и индуктивность 0,144 Гн. Через какое время после включения в катушке установится ток, равный половине установившегося?
11. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 3 мГн и плоского конденсатора, состоящего из двух пластин в виде дисков радиусом 1,2 см, расположенных на расстоянии 0,3 мм друг от друга. Определите период свободных колебаний в контуре, если пространство между пластинами конденсатора заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 4.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 12
1. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами a = 4 см и b = 8 см, течет ток силой 5 А. Определить индукцию магнитного поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника, если вблизи него параллельно двум его меньшим сторонам на расстоянии b от прямоугольника находится бесконечно длинный проводник с током 20 А.
2. Горизонтальный проводник массой 100 г и длиной 0,5 м находится на наклонной плоскости, составляющей угол 30о с горизонтом, в вертикальном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Какую минимальную силу нужно приложить к проводнику параллельно наклонной плоскости для удержания его в состоянии покоя, если ток в проводнике 10 А? Коэффициент трения 0,1.
3. Диск радиусом 5 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд 0,1 мкКл. Диск равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Частота вращения 20 с-1. Определить магнитный момент кругового тока, создаваемого диском, если масса диска 100 г. Указать на рисунке направление векторов рm и L.
4. Два иона, имеющие одинаковый заряд, но различные массы, влетели в однородное магнитное поле. Первый ион начал двигаться по окружности радиусом 5см, второй ион - по окружности радиусом 2,5см. Найти отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов.
5. Во сколько раз изменится магнитный поток, пронизывающий контур в виде окружности перпендикулярный полю, если его повернуть на угол 30о относительно диаметра и деформировать в квадрат?
6. Определите циркуляцию вектора магнитной индукции поля, вдоль выбранного Вами контура, для трех взаимно перпендикулярных проводников, по которым текут токи соответственно равные 10 А, 3 А и 7 А и направленные вдоль осей х и у и против оси z.
7. Квадратная рамка со стороной 10 см, по которой течет ток 200 А, свободно установилась в однородном магнитном поле 0,2Тл. Определить работу, которую необходимо совершить при повороте рамки вокруг оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям магнитной индукции, на угол 2π/3.
8. Прямой провод длиной 40 см движется в однородном магнитном поле со скоростью 5 м/с перпендикулярно линиям индукции. Разность потенциалов U между концами провода равна 0,6 В. Вычислить индукцию магнитного поля.
9. Соленоид содержит 2000 витков. Сила тока I в его обмотке равна 10 А, магнитный поток через поперечное сечение соленоида равен 0,4 мВб. Вычислить энергию W магнитного поля.
10. Катушка имеет сопротивление 10 Ом и индуктивность 0,144 Гн. Через какое время после включения в катушке установится ток, равный половине установившегося?
11. Как изменится период колебаний в контуре, если половину объема воздушного конденсатора между обкладками заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 4, а индуктивность катушки увеличить в 9 раз?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 13
1. Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под прямым углом. По проводникам текут токи силой 100 А и 50А. Расстояние между проводниками 60 см. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на общем перпендикуляре к проводникам на расстоянии 40 см от первого проводника.
2. На двух тонких нитях висит горизонтальный медный стержень с площадью поперечного сечения 0,112 см2. Стержень находится в однородном магнитном поле, индукция которого составляет 0,5 Тл и направлена вертикально вверх. На какой угол отклоняются нити, если по стержню пропустить ток 20 А? Плотность меди 8,93 г/см3 45о
3. Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра по круговой орбите некоторого радиуса. Найти отношение магнитного момента эквивалентного кругового тока к моменту импульса орбитального движения электрона. Заряд электрона и его массу считать известными. Указать на рисунке направление векторов рm и L.
4. Заряженная частица с кинетической энергией 2 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 4 мм. Определить силу Лоренца действующую на частицу со стороны поля.
5. Форму контура поменяли с окружности на квадрат, а индукцию увеличили в два раза. Во сколько раз при этом изменился магнитный поток, пронизывающий контур, если его ориентация в пространстве не меняется?
6. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора магнитной индукции, индукцию и напряженность магнитного поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей 300 витков течет ток 1 А. Внешний диаметр тороида – 60 см, внутренний – 40 см.
7. Вблизи длинного прямого провода с током 10 А, расположена квадратная рамка с током 1 А со стороной 6 см. Найти работу, которую нужно совершить, чтобы передвинуть прямой провод в положение, указанное штриховой линией.
8. В проводнике индуктивностью 50 мГн сила тока в течение 0,1 с равномерно возрастает с 5 А до некоторого конечного значения. При этом в проводнике возбуждается ЭДС самоиндукции, равная 5 В. Определите конечное значение силы тока в проводнике.
9. По проводнику, изогнутому в виде кольца радиусом 10 см, содержащему 1500 витков, течет ток силой 2 А. Определить объемную плотность энергии магнитного поля в центре кольца.
10. Имеется катушка, индуктивность которой равна 0,2 Гн и сопротивление 1,64 Ом. Найти, во сколько раз уменьшится сила тока в катушке через 0,05 с после того, как ЭДС выключена и катушка замкнута накоротко.
11. В колебательном контуре напряжение на конденсаторе меняется по закону u = 400 ⋅ cos(3140 ⋅ t) В, где t- время в секундах. Найти полную энергию колебаний, если емкость конденсатора равна 10 мкФ.
|
| |
| |
| Massimo | Дата: Понедельник, 18.11.2013, 18:18 | Сообщение # 12 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 183
Репутация: 0
Статус: Offline
| Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 14
1. Четыре одинаковых прямолинейных вертикальных проводника с токами 2 А, проходят через вершины плоского горизонтального квадрата со стороной 40 см. Определите индукцию магнитного поля в точке пересечения диагоналей квадрата.
2. Горизонтальный проводник массой 100 г и длиной 0,5 м находится на наклонной плоскости, составляющей угол 30о с горизонтом, перпендикулярно горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,1 Тл. Какую максимальную силу нужно приложить к проводнику параллельно наклонной плоскости для удержания его в состоянии покоя, если ток в проводнике 10 А? Коэффициент трения 0,1. 0,88 Н
3. Из проволоки длиной 20 см сделаны два контура: квадратный и круговой. Найти вращающий механический момент сил, действующих на каждый контур, помещенный в магнитное поле, индукция которого равна 0,2 Тл. По контурам течет ток силой 2 А. Плоскость каждого контура перпендикулярна вектору магнитной индукции поля.
4. Электрон движется в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. Определить силу, действующую на электрон со стороны поля, если индукция поля 0,2 Тл, а радиус кривизны траектории 0,2 см. Масса электрона 9,1 10-31кг, заряд 1,6 10-19 Кл.
5. Магнитный поток, пронизывающий 10 витков контура, ориентированного по полю, в начальный момент времени составил 250 Вб. Определите площадь витка, если он вращался в магнитном поле с индукцией 1,25 мТл.
6. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора магнитной индукции, индукцию и напряженность магнитного поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей 400 витков течет ток 1 А. Внешний диаметр тороида равен 40 см, внутренний равен 20 см.
7. Круглый виток, в котором поддерживается постоянная сила тока 2 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 15 мТл. Радиус витка 0,4 м. Какую работу нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол π/3?
8. В однородном магнитном поле индукцией 0,1 Тл равномерно с частотой 5 с-1 вращается стержень длиной 50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов U.
9. По проводнику, изогнутому в виде кольца радиусом 20 см, содержащему 500 витков, течет ток силой 1 А. Определить объемную плотность энергии магнитного поля в центре кольца.
10. Имеется катушка, индуктивность которой равна 0,4 Гн и сопротивление 1,46 Ом. Найти, во сколько раз уменьшится сила тока в катушке через 0,1 с после того, как ЭДС выключена и катушка замкнута накоротко.
11. Во сколько раз необходимо изменить индуктивность катушки из колебательного контура, чтобы период колебаний в колебательном контуре уменьшился в четыре раза?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 15
1. По двум длинным параллельным проводам текут в противоположном направлении токи 2 А и 4 А. Расстояние между проводами 20 см. Определите величину вектора магнитной индукции в точке равноудаленной от первого и от второго проводников.
2. На двух тонких нитях висит горизонтальный проводящий стержень длиной 20 см и массой 10 г. Стержень находится в однородном магнитном поле, индукция которого составляет 3 / 4 Тл и направлена вертикально вверх. На какой угол отклоняются нити, если по стержню пропустить ток 2 А? 60о
3. Из проволоки длиной 20 см сделан квадратный контур. Найти вращающий механический момент сил, действующих на контур, помещенный в магнитное поле, индукция которого равна 0,2 Тл. По контуру течет ток силой 3А. Плоскость контура составляет угол 45о с направлением вектора магнитной индукции поля.
4. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 4 мТл по окружности радиусом 0,8 см. Какова кинетическая анергия электрона? Масса электрона 9,1 10-31кг, заряд 1,6 10-19 Кл.
5. Определите магнитный поток, пронизывающий квадратную рамку со стороной 10 см, если она находится вблизи прямого бесконечно длинного проводника с током 4 А на расстоянии 10 см от проводника (см.рис.).
6. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора магнитной индукции, индукцию и напряженность магнитного поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей 2300 витков течет ток 2 А. Внешний диаметр тороида равен 60 см, внутренний – 40 см.
7. Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока 40А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл. Диаметр витка 10 см. Какую работу нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол π/2?
8. В однородном магнитном поле с индукцией 0,35 Тл равномерно с частотой 480 мин-1 вращается рамка, содержащая 500 витков площадью 50 см2. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определить максимальную ЭДС индукции Εmax, возникающую в рамке.
9. Магнитный поток в соленоиде, содержащем 1000 витков, равен 0,2 мВб. Определить энергию магнитного поля соленоида, если сила тока, протекающего по виткам соленоида, равна 1 А Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всем объеме соленоида считать однородным.
10. Источник тока разомкнули. В цепи находится катушка с сопротивлением 40 Ом и индуктивностью 8 Гн. Через какое время сила тока размыкания уменьшится в 2,72 раза?
11. Сила тока в колебательном контуре меняется во времени по закону I = 0,2⋅ sin(6280⋅ t) В. Найти полную энергию колебаний, если индуктивность контура равна 0,5 Гн.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 16
1. По двум длинным параллельным проводам текут в одном направлении токи 12 А и 4 А. Расстояние между проводами 20 см. Определите величину вектора магнитной индукции в точке равноудаленной от первого и от второго проводников.
2. По прямому горизонтально расположенному проводнику проходит ток 1 А. Под ним, на расстоянии 1 см находится второй проводник с током 5 А, выполненный из меди и параллельный первому. Какова должна быть площадь поперечного сечения второго провода, чтобы он находился в состоянии равновесия будучи незакрепленным? Какое это будет равновесие? Плотность меди принять равной 8,93 г/см3. 1,12 10-3 мм2
3. Из проволоки длиной 20 см сделан круглый контур. Найти вращающий механический момент сил, действующих на контур, помещенный в магнитное поле, индукция которого равна 0,2 Тл. По контуру течет ток силой 3 А. Плоскость контура составляет угол 45о с направлением вектора магнитной индукции поля.
4. Заряженная частица, обладающая скоростью 2⋅106 м/с, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,52 Тл. Найти отношение заряда частицы к ее массе, если частица в поле описала дугу окружности радиусом 4см.
5. В однородном магнитном поле индукцией 5 мТл, находится плоская рамка, плоскость которой составляет угол 30о с вектором индукции магнитного поля. Рамку развернули так, что вектор индукции стал параллелен плоскости рамки. Во сколько раз изменился магнитный поток, пронизывающий рамку?
6. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора магнитной индукции, индукцию и напряженность магнитного поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей 200 витков течет ток 2 А. Внешний диаметр тороида равен 40 см, внутренний равен 20 см.
7. Вблизи длинного прямого провода с током, расположена квадратная рамка с током 10 А со стороной 6 см, пронизываемая магнитным полем с индукцией 0,8 Тл. Найти работу, которую нужно совершить, чтобы передвинуть прямой провод в положение, указанное штриховой линией.
8. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд 50 мкКл. Определить изменение магнитного потока через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра 10 Ом.
9.. Тороид содержит 2000 витков. Диаметр (по средней линии) тороида равен 50 см, площадь сечения 20 см2. Вычислить энергию магнитного поля тороида при силе тока 5 А, считая магнитное поле тороида однородным. Сердечник выполнен из немагнитного материала.
10. Имеется катушка, индуктивность которой равна 0,2 Гн и сопротивление 1,64 Ом. Найти величину тока в катушке через 0,05 с после ее включения, если максимальное значение тока 1 А.
11. Сила тока в колебательном контуре меняется по закону I = 0,1⋅cos(6,28⋅t) А. Найти индуктивность контура, если максимальная энергия электрического поля конденсатора равна 5 мДж.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 17
1. По обмотке очень короткой катушки радиусом 15 см течет ток силой 5 А. Сколько витков проволоки намотано на катушку, если напряженность магнитного поля в ее центре равна 800 А/м?
2. Квадратная проволочная рамка со стороной 10 см расположена в плоскости прямого бесконечно длинного проводника так, что ее ближайшая сторона находится от проводника на расстоянии 10 см и расположена параллельно проводнику. Определите силу, действующую на рамку с током.
3. Рамка с током 2 А вращается в однородном магнитном поле индукции 0,6 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки 200 см2. Определить магнитный момент рамки и механический вращающий момент, действующий на нее, если угол между нормалью к рамке и линиями индукции в данный момент равен 30°. Указать на рисунке
направление вектора рm.
4. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью 10 кА/м. Вычислить период вращения электрона. Масса электрона 9,1 10-31кг, заряд 1,6 10-19 Кл.
5. Тонкое кольцо радиусом 0,1 м равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр вдоль диаметра кольца, в магнитном поле напряженностью 10 А/м. Определите магнитный поток, пронизывающий кольцо в тот момент, когда его плоскость перпендикулярна вектору магнитной индукции.
6. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток силой 15 А. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора магнитной индукции, величину вектора В в точке, расположенной на расстоянии 25 см от проводника.
7. Какую работу надо совершить при перемещении на 0,25 м проводника длиной 0,4 м с током 21 А в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл? Проводник перемещается перпендикулярно к линиям магнитной индукции. 2,5
8. Проволочный квадратный виток со стороной 4 см, имеющий сопротивление 0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Плоскость витка составляет угол α = 300 с линиями индукции поля. Какой заряд протечет по витку, если магнитное поле исчезнет?
9. Соленоид имеет длину 0,6 м и сечение 10 см2. При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создается магнитный поток 0,1мВб. Чему равна энергия магнитного поля соленоида? Сердечник выполнен из немагнитного материала и магнитное поле во всем объеме однородно.
10. Имеется катушка, индуктивность которой равна 0,8 Гн и сопротивление 6 Ом. Найти величину тока в катушке через 0,1 с после ее включения, если максимальное значение тока 10 А.
11. На какую длину волны настроен колебательный контур, если электрическая емкость конденсатора равна 10 пФ, а индуктивность катушки составляет 40 Гн?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 18
1. По двум длинным параллельным проводам текут в противоположном направлении токи 12 А и 4 А. Расстояние между проводами 120 см. Определите величину вектора магнитной индукции в точке М1, удаленной от первого проводника на 40 см.
2. В вертикальном однородном магнитном поле на двух тонких нитях подвешен горизонтально проводник длиной 0,2 м, массой 20 г. Индукция магнитного поля 0,5 Тл. На какой угол от вертикали отклонятся нити, если ток по проводнику пойдет ток 2 А? 45о
3. Проволочный круглый виток радиусом 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью 2 кА/м. Плоскость витка образует угол α = 60о с направлением поля. По витку течет ток 4 А. Найти механический вращающий момент, действующий на виток.
4. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью 1 кА/м. Вычислить частоту вращения электрона. Масса электрона 9,1 10-31кг, заряд 1,6 10-19 Кл.
5. Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 280 см2, расположенную перпендикулярно к линиям магнитной индукции, в однородном магнитном поле в воздухе? Напряженность магнитного поля составляет 250 А/м. 8,8 мкВб
6. Вычислить циркуляцию вектора напряженности магнитного поля вдоль контура, охватывающего токи 2 А, 15 А, текущие в одном направлении, и токи 12 А и 4 А, текущие в противоположном направлении.
7. Какая работа совершается магнитным полем с индукцией 0,5 Тл при перемещении проводника длиной 0,5 м с током 20 А на расстоянии 2 м? Проводник расположен под углом 30о к вектору магнитной индукции и перемещается перпендикулярно к направлениям тока и вектора магнитной индукции. 5Дж
8. Проволочное кольцо радиусом 10 см лежит на столе. Какой заряд протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца равно 1 Ом. Вертикальная составляющая индукции B магнитного поля Земли равна 50 мкТл.
9. Индуктивность катушки (без сердечника) равна 0,1 мГн. При какой силе тока I энергия магнитного поля равна 100 мкДж?
10. Индуктивность катушки равна 0,8 Гн, а ее сопротивление 6 Ом. Найти величину тока в катушке через 0,4 с после ее включения, если максимальное значение тока 10 А.
11. На какую частоту настроен колебательный контур, если электрическая емкость конденсатора равна 10 пФ, а индуктивность катушки составляет 40 Гн?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 19
1. По двум длинным параллельным проводам текут в противоположном направлении токи 4 А и 2 А. Расстояние между проводами 40 см. Определите величину вектора магнитной индукции в точке М2, удаленной от первого проводника на 10 см.
2. На двух тонких нитях висит горизонтальный проводящий стержень длиной 20 см и массой 10 г. Стержень находится в однородном магнитном поле, индукция которого составляет 0,25 Тл и направлена вертикально вверх. На какой угол отклоняются нити, если по стержню пропустить ток 2 А? 45о
3. Проволочный виток в форме прямоугольника со сторонами 10 см и 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью 2 кА/м. Плоскость витка образует угол α = 300 с направлением поля. По витку течет ток 2 А. Найти механический вращающий момент, действующий на виток.
4. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью 10 кА/м. Вычислить период вращения электрона.
5. Соленоид сечением 20 см2 содержит 1000 витков. Индукция магнитного поля внутри соленоида при силе тока 5 А равна 0,2 Тл. Определить полный магнитный поток, пронизывающий соленоид.
6. По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии 10 см друг от друга, текут одинаковые токи 100 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить циркуляцию вектора напряженности магнитного поля вдоль плоского контура, охватывающего все три проводника.
7. По проводнику, согнутому в виде равностороннего треугольника со стороной 10 см, течет ток 20 А. Плоскость треугольника перпендикулярна магнитным силовым линиям поля. Определить работу A, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля. Магнитная индукция 0,1 Тл. Поле считать однородным.
8. Рамка из провода сопротивлением 0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0,6 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки 200 см2. Определить заряд, который протечет через рамку при изменении угла между нормалью к рамке и линиям индукции от 0 до 45°.
9. Обмотка соленоида содержит 20 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля будет равна 0,1 Дж/м3? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно.
10. Имеется катушка, индуктивность которой равна 8 Гн и сопротивление 4 Ом. Найти величину тока в катушке через 0,25 с после ее включения, если максимальное значение тока 10 А.
11. Период колебаний в колебательном контуре равен 40 мкс. Как и во сколько раз необходимо изменить емкость конденсатора в колебательном контуре, чтобы период стал равным 20 мкс?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 20
1. По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной a = 20 см течет ток 10 А. Определите индукцию магнитного поля в точке пересечения диагоналей квадрата, если вблизи него параллельно двум его сторонам на расстоянии a, от ближайщей стороны, находится бесконечно длинный проводник с током 30 А.
2. В однородном магнитном поле с индукцией 10 Тл перпендикулярно полю расположен тонкий проводник в виде полуокружности радиуса 10 см, по которому течет ток 5 А. Определить силу, действующую на проводник.
3. Короткая катушка площадью поперечного сечения 250 см2, содержит 200 витков провода, по которому течет ток 4 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью 10 кА/м. Определить механический вращающий момент, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол 60о с линиями индукции.
4. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое, с напряженностью 400 В/м, и магнитное, с индукцией 0,2 Тл, поля. Определить ускоряющую разность потенциалов, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории. Отношение заряда к массе частицы равно 9,64⋅107Кл/кг.
5. Рамка гальванометра площадью 6 см2, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.
6. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток силой 10 А. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора магнитной индукции, величину вектора магнитной индукции в точке, расположенной на расстоянии 15 см от проводника.
7. В однородном магнитном поле свободно установилась рамка с током 0,5 А площадью 40 см2, состоящая из 200 витков. Какую работу необходимо произвести, чтобы повернуть рамку на четверть оборота? 24 мДж
8. Индуктивность катушки равна 2 мГн. Ток частотой 50 Гц, протекающий по катушке, изменяется по синусоидальному закону. Определить среднюю ЭДС самоиндукции, возникающую за половину периода. Амплитудное значение силы тока 10 A.
9. Обмотка тороида имеет 10 витков на каждый сантиметр длины (по средней линии тороида). Вычислить объемную плотность энергии магнитного поля при силе тока 10 А. Сердечник выполнен из немагнитного материала.
10. Имеется катушка, индуктивность которой равна 0,16 Гн и сопротивление 3 Ом.Найти величину тока в катушке через 0,2 с после ее включения, если максимальное значение тока 20 А.
11. Колебательный контур с конденсатором емкостью 0,5 мкФ настроен на частоту 600 Гц. Если параллельно этому конденсатору подключить другой конденсатор, то частота колебаний в контуре станет равной 200 Гц. Найти в микрофарадах емкость второго конденсатора?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 21
1. Два одинаковых круговых витка радиусами R находятся в параллельных плоскостях на одной общей оси на расстоянии 3R друг от друга. Определите, в какой точке, лежащей на оси витков напряженность магнитного поля равна нулю, если токи равны 2 А и 6 А и имеют одинаковое направление.
2. Горизонтальный проводник массой 100 г и длиной 0,5 м находится на наклонной плоскости, составляющей угол 30о с горизонтом, перпендикулярно горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,1 Тл. Какую минимальную силу нужно приложить к проводнику параллельно наклонной плоскости для удержания его в состоянии покоя, если ток в проводнике 10 А? Коэффициент трения 0,1. 0,62 Н
3. Короткая катушка площадью S поперечного сечения, равной 150 см2, содержит 200 витков провода, по которому течет ток силой 4 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью 8 кА/м. Определить магнитный момент катушки, а также вращающий момент, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол 60о с линиями индукции и показать их векторами на рисунке.
4. Заряженная частица с энергией 1 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 1 мм. Найти силу, действующую на частицу со стороны поля.
5. Плоский контур площадью 20 см2 находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,03 Тл. Определить магнитный поток, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол 60о с направлением линий индукции.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля вдоль квадратного контура охватывающего три проводника с током в 3 А каждый, текущими в одном направлении.
7. По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной 10 см, течет ток 20 А. Плоскость квадрата перпендикулярна магнитным силовым линиям однородного поля. Определить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля. Магнитная индукция 0,1 Тл.
8. Рамка, содержащая 200 витков тонкого провода, может свободно вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь рамки 50 см2. Ось рамки перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля 0,05 Тл. Определить максимальную ЭДС, которая индуцируется в рамке при ее вращении с частотой 40 с-1.
9. На картонный каркас длиной 0,5 м и площадью сечения 4 см2 намотан в один слой провод диаметром 0,2 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Определить индуктивность, получившегося соленоида.
10. Определить, через какое время сила тока замыкания достигнет 0,98 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,4 Гн.
11. В колебательный контур параллельно конденсатору присоединили другой конденсатор, емкость которого в 3 раза больше. В результате частота электромагнитных колебаний изменилась на 300 Гц. Найти первоначальную частоту колебаний.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 22
1. По прямому бесконечно длинному проводнику идет ток силой 6,28 А. Круговой виток с током 3 А расположен так, что его плоскость параллельна проводнику, а перпендикуляр, опущенный на него из центра витка, одновременно является и перпендикуляром к плоскости кругового тока. Определите индукцию магнитного поля в центре кругового витка, если его радиус составляет 20 см, а расстояние до проводника из его центра 30 см.
2. Горизонтальный проводник массой 100 г и длиной 0,5 м находится на наклонной плоскости, составляющей угол 30о с горизонтом, в вертикальном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Какую максимальную силу нужно приложить к проводнику параллельно наклонной плоскости для удержания его в состоянии покоя, если ток в проводнике 10 А? Коэффициент трения 0,1.
3. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка равна 200 А/м. Магнитный момент витка равен 1 Аּ м2. Вычислить силу тока в витке и радиус витка. Указать на рисунке направление вектора рm.
4. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1000 В, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное направлению его движения. Индукция магнитного поля равна 1,19·10-3 Тл. Найти период обращения электрона по окружности.
5. В средней части соленоида, содержащего 8 витков/см, помещен круговой виток диаметром 4 см. Плоскость витка расположена под углом 60о к оси соленоида. Определить магнитный поток, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток 0,5 А.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля вдоль контура в виде окружности, охватывающего три проводника с током в 3 А каждый, если два тока совпадают по направлению.
7. Квадратный контур со стороной 30 см, в котором течет ток 6 А, находится в магнитном поле 0,8 Тл. Плоскость контура расположена под углом 60о к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на прямоугольник со сторонами, относящимися друг к другу, как 1:3?
8. Круглый виток равномерно вращается с частотой 10 c-1 относительно оси, проходящей через диаметр и перпендикулярной линиям однородного магнитного поля, индукция которого 40 мТл. Определить мгновенное значение ЭДС индукции для тех моментов времени, когда плоскость витка составляет угол 60о с линиями поля. Площадь катушки равна 100 см2.
9. Соленоид с сердечником из немагнитного материала содержит 1200 витков провода, плотно прилегающих друг к другу. При силе тока 4 А магнитный поток составляет 6 мкВб. Определить индуктивность соленоида и энергию магнитного поля соленоида.
10. Определить, через какое время t сила тока замыкания достигнет 0,9 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку
сопротивлением 20 Ом и индуктивностью 0,5 Гн.
11. В колебательном контуре последовательно к конденсатору присоединили другой конденсатор, емкость которого в 1,5 раза меньше первого. Найти отношение первоначальной частоты собственных колебаний контура к получившейся частоте.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 23
1. По двум бесконечно длинным прямым проводам, скрещенным под прямым углом, текут токи 3 А и 4 А. Расстояние между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию в точке, одинаково удаленной от обоих проводов на расстояние, равное расстоянию между проводами.
2. Проводящий стержень массой 100 г и длиной 25 см лежит на горизонтальной поверхности перпендикулярно к однородному горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,2 Тл. Какую наибольшую силу нужно приложить перпендикулярно проводнику в направлении поля для равномерного поступательного движения, если сила тока в нем 10 А? Коэффициент трения 0,1. 0,148 Н
3. Проволочный виток радиусом 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью 2 кА/м. Плоскость витка образует угол α = 60о с направлением поля. По витку течет ток силой 4 А. Найти механический вращающий момент, действующий на виток.
4. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1 кВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное направлению его движения. Индукция магнитного поля равна 1,19 мТл. Найти механический момент импульса электрона.
5. На длинный картонный каркас диаметром 5 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром 0,2 мм. Определить магнитный поток, создаваемый таким соленоидом при силе тока 0,5 А.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля вдоль контура в виде окружности, охватывающего три проводника с током в 10 А каждый, если два тока совпадают по направлению.
7. Квадратный контур со стороной 10 см, в котором течет ток 6 А, находится в магнитном поле индукции 0,8 Тл под углом 60о к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?
8. Квадратная проволочная рамка со стороной 5 см и сопротивлением 10 мОм находится в однородном магнитном поле индукции 40 мТл. Нормаль к плоскости рамки составляет угол 30о с линиями магнитной индукции. Определить заряд, который пройдет по рамке, если магнитное поле выключить.
9. Короткая катушка, содержащая 1000 витков, вращается с частотой 10 c-1 относительно оси AB, лежащей в плоскости катушки и перпендикулярной линиям однородного магнитного поля индукции 0,04 Тл. Определить максимальное значение ЭДС индукции. Площадь катушки равна 100 см2.
10. Определить, через какое время t сила тока замыкания достигнет 0,75 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку
сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,5 Гн.
11. Напряжение на конденсаторе емкостью 2 мкФ, входящего в состав колебательного контура, возрастает за время 0,5 мкс от нуля до наибольшего значения, равного 4 В. Напишите зависимость заряда на обкладках конденсатора от времени.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 24
1. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми равно 50 см, текут токи 10 и 15 А в противоположных направлениях. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной на 30 см от первого и 40 см от второго проводника.
2. По трем параллельным проводам, находящимся на одинаковом расстоянии 10 см друг от друга, текут одинаковые токи силой 100 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу, действующую на отрезок длиной 1 м каждого провода.
3. Виток диаметром 20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток силой 10 А. Найти механический вращающий момент, который нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении. Горизонтальную составляющую магнитной индукции поля Земли принять равной 20 мкТл.
4. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией 0,1 Тл возбуждено электрическое поле напряженностью 100 кВ/м. Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица. Вычислить скорость частицы.
5. В однородном магнитном поле с индукцией 10 Тл перпендикулярно полю расположен контур из тонкого проводника в виде полуокружности радиуса 10 см. Определить магнитный поток, пронизывающий контур.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля вдоль контура в виде окружности, охватывающего два проводника с током в 3 А каждый, если оба тока совпадают по направлению.
7. Квадратный контур со стороной 30 см, в котором течет ток 6 А, находится в магнитном поле 0,8 Тл под углом 60о к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на прямоугольник со сторонами, относящимися друг к другу, как 1:3?
8. Тонкий медный провод массой 5 г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд, который потечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.
9. Соленоид с сердечником из немагнитного материала содержит 1200 витков провода, плотно прилегающих друг к другу. При силе тока 4 А магнитный поток через виток составляет 6 мкВб. Определить индуктивность соленоида и энергию магнитного поля соленоида.
10. Определить, через какое время сила тока замыкания достигнет 0,5 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку сопротивлением 20 Ом и индуктивностью 0,4 Гн.
11. Как изменится частота колебаний в контуре, если половину объема воздушного конденсатора заполнить диэлектриком с ε =4, а параллельно катушке с индуктивностью L подключить катушку с индуктивностью 4L?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 25
1. Два одинаковых круговых витка радиусами R и R находятся в параллельных плоскостях на одной общей оси на расстоянии 2R друг от друга. Определите, в какой точке, лежащей на оси витков напряженность магнитного поля равна нулю, если токи равны и имеют одинаковое направление.
2. По трем параллельным проводам, находящимся на одинаковом расстоянии 20 см друг от друга, текут одинаковые токи силой 8 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу F, действующую на отрезок длиной 0,1 м каждого провода.
3. Проволочный виток радиусом 15 см находится в однородном магнитном поле напряженностью 2 кА/м. Плоскость витка образует угол 30о с направлением поля. По витку течет ток силой 4 А. Найти механический вращающий момент, действующий на виток.
4. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1000 В, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное направлению его движения. Индукция магнитного поля равна 1,19⋅10−3 Тл. Найти радиус кривизны траектории электрона.
5. Прямоугольный контур со сторонами 20 см и 10 см, содержащий 100 витков, расположен перпендикулярно однородному магнитному полю с индукцией, изменяющейся по закону В = (30+20t2) мТл. Определить мгновенное значение потокосцепления в конце десятой секунды.
6. Определите циркуляцию вектора магнитной индукции вдоль контура в виде окружности, охватывающего два параллельных проводника с токами 3 А и 5 А, если токи направлены в противоположные стороны.
7. Виток радиусом 20 см, по которому течет ток силой 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью 1000 А/м. Виток повернулся относительно диаметра на угол 30о. Определить совершенную при этом работу.
8. Однородное магнитное поле нарастает пропорционально времени В = 10t Тл. Какое количество теплоты выделится в рамке, имеющей форму квадрата со стороной 1 м за время 2 с? Рамка сделана из алюминиевого провода с поперечным сечением 1 мм2. Плоскость рамки расположена под углом 30о к полю. Температура в помещении 20о С.
9. Определить энергию магнитного поля катушки, содержащей 120 витков, если при токе 7,5 А магнитный поток в ней равен 2,3 мВб. 1 Дж
10. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением 20 Ом. Через время 0,1 с сила тока в катушке достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность катушки.
11. Какую индуктивность необходимо включить в колебательный контур, чтобы при электроемкости 2 мкФ получить колебания с периодом 10 мс?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 26
1. Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. По проводу идет ток силой 25 А. Найти радиус петли, если известно, что напряженность магнитного поля в центре петли равна 41 A/м.
2. На двух тонких нитях висит горизонтальный алюминиевый стержень с площадью поперечного сечения 0,185 см2. Стержень находится в однородном магнитном поле, индукция которого составляет 1 Тл и направлена вертикально вниз. На какой угол отклоняются нити, если по стержню пропустить ток 5 А? Плотность меди 2,7 г/см3 45о
3. Определите магнитный момент тонкого кольца радиусом 0,1 м, которое несет заряд, распределенный с линейной плотностью 50 нКл/м и равномерно вращается с частотой 20 с-1 относительно оси, проходящей через его центр перпендикулярно плоскости кольца. Указать на рисунке направление векторов рm и L.
4. Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с напряженностью 75 А/м так, что его скорость, равная 2,5 Мм/с составляет угол в 30о с направлением поля. Определите расстояние, пройденное электроном вдоль линий магнитной индукции за три витка. 2,5 м
5. Магнитная индукция однородного магнитного поля изменяется по закону В=(20+50t2) мТл. Определите магнитный поток, пронизывающий контур площадью 100 см2 расположенный перпендикулярно к линиям магнитной индукции к концу пятой секунды. 12,7 мВб
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля для контура, ука
|
| |
| |
| Massimo | Дата: Понедельник, 18.11.2013, 18:19 | Сообщение # 13 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 183
Репутация: 0
Статус: Offline
| Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 27
1. По проводнику в виде квадратного контура со стороной 40 см идет ток 10 А. Определите величину вектора магнитной индукции в точке пересечения диагоналей.
2. По прямому горизонтально расположенному проводнику проходит ток 5 А. Под ним, на расстоянии 1 см находится второй проводник с током 1 А, выполненный из стали и параллельный первому. Какова должна быть площадь поперечного сечения второго провода, чтобы он находился в состоянии равновесия будучи незакрепленным? Какое это будет равновесие? Плотность стали принять равной 7,85 г/см3. 1,28 10-3 мм2 3. Диск радиусом 5 см несет равномерно распределенный по верхней поверхности заряд 0,2 мкКл. Диск равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Частота вращения 20с-1. Определить магнитный момент кругового тока, создаваемого диском, если масса диска 300 г. Указать на рисунке направление векторов рm и L.
4. В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 мТл движется электрон по винтовой линии. Определить скорость электрона, если шаг винтовой линии равен 10 см, а радиус 5 см.
5. Проводящий контур площадью 200 см2 расположен в однородном магнитном поле так, что плоскость контура составляет угол 30о с вектором магнитной индукции, изменяющемся по закону В= 20cos(4πt+π/3) мТл. Определите магнитный поток в конце четвертой секунды.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля для контура, указанного на рисунке (обход контура указан), если
ток в прямом проводнике равен 10 А, а ток в прямоугольном проводнике равен 8 А.
7. Какая работа совершается магнитным полем с индукцией 0,5 Тл при перемещении проводника длиной 0,5 м с током 20 А на расстояние 2 м? Проводник расположен под углом 30о к вектору магнитной индукции и перемещается перпендикулярно к направлениям тока и вектора магнитной индукции.
8. В катушке с индуктивностью 5 Гн при протекании тока силой 0 I запасена энергия 40 Дж. При линейном увеличении силы тока в катушке в семь раз за промежуток времени t величина ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке, равна 20 В. Определите время t , в течение которого происходило изменение тока.
9. На катушке сопротивлением 8,2 Ом и индуктивностью 25 мГн поддерживается постоянное напряжение 55 В. Сколько энергии выделится при размыкании цепи катушки? 0,56 Дж
10. Источник тока замкнули на цепь, в которой находится катушка с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 2 Гн. Через какое время сила тока замыкания будет в 2,72 раза меньше максимальной конечной величины?
11. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и плоского конденсатора. Пространство между пластинами конденсатора заполнили веществом с диэлектрической проницаемостью, равной 4. Найти отношение первоначального периода электромагнитных колебаний к конечному периоду. I1
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 28
1. По проводнику в виде квадратного контура со стороной 30 см идет ток 8 А. Определите величину вектора магнитной индукции в точке М3, изображенной на рисунке.
2. В однородном магнитном поле с индукцией 10 Тл расположен тонкий проводник в виде полуокружности радиуса 10 см, по которому течет ток 5 А. Определить силу, действующую на проводник, если вектор магнитной индукции направлен вдоль радиуса, симметрично делящего проводник на две части. 10 Н
3. Тонкое кольцо радиусом 0,2 м несет заряд 10 нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой 0,2 с-1 относительно оси, проходящей через его центр перпендикулярно плоскости кольца. Определите магнитный момент кругового тока, создаваемого кольцом и покажите вектор магнитного момента на рисунке.
4. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 мТл движется электрон по винтовой линии. Определить скорость электрона, если шаг винтовой линии равен 20 см, а радиус 10 см.
5. Вблизи длинного прямого провода с током 4 А, расположена квадратная рамка со стороной 6 см. Найти магнитный поток, который
пронизывает квадратную рамку в воздухе.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля для контура, указанного на рисунке (обход контура
указан), если ток в прямом проводнике равен 12 А, а ток в прямоугольном проводнике равен 4 А.
7. Квадратный контур со стороной 8 см, по которому течет ток силой 2 А, находится в магнитном поле с индукцией 10 Тл. Плоскость контура составляет угол 30° с линиями индукции. Какую работу A совершит магнитное поле, ориентируя квадратный контур по полю?
8. Силу тока в катушке равномерно увеличивают при помощи реостата на 0,6А в секунду. Найти среднее значение ЭДС самоиндукции, если индуктивность катушки 5 мГн.
9. На стержень из немагнитного материала длиной 20 см намотано в один слой 400 витков провода. Определите энергию магнитного поля внутри соленоида, если сила тока в обмотке равна 0,5 А. площадь сечения стержня равна 2 см2.
10. Источник тока разомкнули. В цепи находится катушка с сопротивлением 40 Ом и индуктивностью 8 Гн. Через какое время сила тока размыкания уменьшится в 2,72 раза?
11. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности 6 мГн и конденсатора емкостью 15 мкФ. Максимальная разность потенциалов на конденсаторе 200 В. Чему равна сила тока в контуре, когда разность потенциалов на конденсаторе уменьшилась 2 раза?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 29
1. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми равно 100 см, текут токи 100 и 250 А в одного направления. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной на 60 см от первого и 80 см от второго проводника.
2. В однородном магнитном поле с индукцией 10 Тл расположен тонкий проводник в виде одной трети окружности радиуса 10 см, по которому течет ток 5 А. Определить силу, действующую на проводник, если вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно плоскости проводника.
3. Виток площадью 100 см2 по которому течет ток 4 А помещен в магнитное поле напряженностью 5 А/м. Плоскость витка составляет угол 30о с силовыми линиями. Определите механический вращающий момент.
4. Электрон, влетающий в однородное магнитное поле под углом 60о к линиям магнитной индукции, движется по винтовой линии диаметром 10 см, с периодом обращения 60 мкс. Определить шаг винтовой линии. 18 см
5. Вблизи длинного прямого провода с током 3 А, расположена прямоугольная рамка со сторонами 6 см и 12 см. Во сколько раз
изменится магнитный поток, если рамку повернуть на 90о, не меняя расстояния до проводника.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля для контура, указанного на рисунке (обход контура указан), если ток в прямом проводнике равен 1 А, а ток в прямоугольном проводнике равен 3 А.
7. Круглый виток диаметром 10 см с током 2 А свободно установился в магнитном поле индукцией 16 мТл. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть плоскость витка на 60о.
8. В проводнике индуктивностью 250 мГн сила тока в течение 0,1 с равномерно возрастает с 5 А до некоторого конечного значения. При этом в проводнике возбуждается ЭДС самоиндукции, равная 50 В. Определите конечное значение силы тока в проводнике.
9. Обмотка тороида содержит 10 вит/см. Сердечник немагнитный. При какой силе тока в обмотке плотность энергии магнитного поля равна 1 Дж/м3?
10. Источник тока замкнули на цепь, в которой находится катушка с сопротивлением 8 Ом и индуктивностью 40 Гн. Через какое время сила тока замыкания будет в 2,72 раза меньше максимальной конечной величины?
11. В колебательном контуре пространство между обкладками плоского воздушного конденсатора по всей толщине зазора, но на две трети по площади обкладок заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 4. Найти отношение первоначальной частоты колебаний к конечной.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 30
1. По проводнику в виде квадратного контура со стороной 20 см идет ток 2,5 А. Определите величину вектора магнитной индукции в точке М2, изображенной на рисунке.
2. В однородном магнитном поле с индукцией 10 Тл расположен тонкий проводник с током 5 А в виде дуги радиусом 10 см в две трети окружности. Определить силу, действующую на проводник, если вектор магнитной индукции направлен вдоль радиуса, симметрично делящего проводник на две части.
3. Сплошной шар радиусом 10 см несет заряд 200 нКл. Шар вращается относительно оси, проходящей через центр, с угловой скоростью 20 рад/с. Определите магнитный момент кругового тока, обусловленного вращением шара.
4. Однозарядные ионы неона с массовыми числами 20 и 22 и кинетической энергией 6,2 10-16 Дж влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно к его линиям индукции и, описав полуокружность, вылетают из поля двумя пучками. Определить расстояние между пучками, если магнитное поле находится в вакууме и его индукция 0,24 Тл. 1,8 см
5. Найдите магнитный поток, создаваемый соленоидом с сечением 8 см2, если он имеет 10 см на каждый сантиметр его длины при силе тока 15 А.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля для контура, указанного на рисунке (обход контура указан), если ток в прямом проводнике равен 15 А, а ток в прямоугольном проводнике равен 2 А.
7. Контур с током 4 А и площадью 40 см2 свободно установился в магнитном поле с индукцией 20 мТл. Определите работу по повороту контура на 90о, относительно диаметра, перпендикулярного вектору магнитной индукции.
8. В магнитном поле с индукцией 10 мТл вращается стержень длиной 0,2 м с постоянной угловой скоростью 100 с-1 . Найдите ЭДС индукции, возникающей в стержне, если ось вращения проходит через конец стержня параллельно силовым линиям магнитного поля.
9. Индуктивность катушки без сердечника равна 0,1 мГн. При какой силе тока в катушке энергия магнитного поля составит 100 мкДж?
10. Источник тока разомкнули. В цепи находится катушка с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 2 Гн. Через какое время сила тока размыкания составит 80% от максимального начального значения тока?
11. В колебательном контуре с емкостью 1 мкФ совершаются колебания с периодом 1 мс. Найти максимальное напряжение на конденсаторе, если максимальная сила тока в контуре 1 мА.
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 31
1. По проводнику в виде квадратного контура со стороной 40 см идет ток 10 А. Определите величину вектора магнитной индукции в точке М4, изображенной на рисунке.
2. В однородном магнитном поле с индукцией 5 Тл расположен тонкий проводник в виде полуокружности радиуса 10 см, по которому течет ток 4 А. Определить силу, действующую на проводник, если вектор магнитной индукции направлен вдоль радиуса, симметрично
делящего проводник на две части. 4 Н
3. Магнитный поток через сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида 50 см. Найти магнитный момент pm соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.
4. Электрон, влетающий в однородное магнитное поле под углом 60о к линиям магнитной индукции, движется по винтовой линии диаметром 10 см, с периодом обращения 60 мкс. Определить скорость электрона. 6 км/с
5. По длинному прямому проводу в воздухе течет ток силой 10 А. Вблизи провода находится квадратная рамка. Провод лежит в плоскости рамки и параллелен двум ее сторонам, расстояния до которых от провода соответственно равны 10см и 20 см. Определите магнитный поток, пронизывающий рамку.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля для контура, указанного на рисунке (обход контура указан), если ток в прямом проводнике равен 12 А, а ток в кольцеобразном проводнике равен 4 А.
7. Соленоид с площадью сечения 5 см2 содержит 1200 витков. Индукция магнитного поля внутри соленоида при силе тока 2 А равна 10 мТл. Определите индуктивность соленоида.
8. В проводнике индуктивностью 50 мГн сила тока равномерно возрастает со скоростью 3 А/с. Определите ЭДС самоиндукции, возникающей в проводнике.
9. На картонный каркас длиной 50 см и площадью сечения, равной 4 см2, намотан в один слой провод диаметром 0,2 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу (толщиной изоляции пренебречь). Вычислить индуктивность получившегося соленоида.
10. Источник тока замкнули на цепь, в которой находится катушка с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 2 Гн. Через какое время сила тока замыкания составит 50% максимальной конечной величины тока?
11. Как изменится частота колебаний в контуре, если весь объем воздушного конденсатора заполнить диэлектриком с ε =4, а вместо катушки с индуктивностью L подключить катушку с индуктивностью 0,25L?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 32
1. По проводнику в виде квадратного контура со стороной 40 см идет ток 10 А. Определите величину вектора магнитной индукции в точке М5, изображенной на рисунке.
2. Проводящий стержень массой 100 г и длиной 25 см лежит на горизонтальной поверхности перпендикулярно к однородному горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,2 Тл. Какую наименьшую силу нужно приложить перпендикулярно проводнику в направлении против поля для равномерного поступательного движения, если сила тока в нем 10 А? Коэффициент трения 0,1. 0,048 Н
3. Вычислить радиус дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле с индукцией 15 мТл, если скорость протона 2 Мм/с. 1,38 м
4. Электрон, влетающий в однородное магнитное поле под углом 60о к линиям магнитной индукции, движется по винтовой линии диаметром 10 см, с периодом обращения 60 мкс. Определить магнитную индукцию поля. 0,6 мкТл
5. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, свободно установился в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Определите магнитный поток, пронизывающий контур.
6. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля для контура, указанного на рисунке (обход контура указан), если ток в прямом проводнике равен 10 А, а ток в кольцеобразном проводнике равен 3 А.
7. Соленоид индуктивностью 4 мГн содержит 600 витков. Определить магнитный поток, если сила тока, протекающего по обмотке, равна
12 А. 80 мкВб
8. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд 50 мкКл. Определить изменение магнитного потока через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра 10 Ом.
9. Обмотка электромагнита имеет сопротивление 20 Ом и индуктивность 500 мГн. За какое время в обмотке, находящейся под постоянным напряжением, выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердечнике?
10. Источник тока разомкнули. В цепи находится катушка с сопротивлением 25 Ом и индуктивностью 25 Гн. Через какое время сила тока размыкания составит 60% от максимального начального значения тока?
11. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,4 Гн и конденсатора емкостью 20мкФ. Конденсатор зарядили до напряжения 3В, и он начал разряжаться. Каким будет ток в момент, когда энергия контура окажется распределенной поровну между электрическим и магнитным полем?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 33
1. По проводнику в виде квадратного контура со стороной 40 см идет ток 10 А. Форму контура поменяли с квадрата на ромб с тупым углом 120о. Определите во сколько раз изменилась величина вектора магнитной индукции в центре фигуры.
2. По прямому горизонтально расположенному проводнику проходит ток 2,5 А. Под ним, на расстоянии 2 см находится второй проводник с током 2 А, выполненный из серебра и параллельный первому. Какова должна быть площадь поперечного сечения второго провода, чтобы он находился в состоянии равновесия будучи незакрепленным? Какое это будет равновесие? Плотность серебра принять равной 10,5 г/см3. 0,48 10-3 мм2
3. Электрон, влетев в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл, стал двигаться по окружности радиусом 5 см. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока. Масса электрона 9,1 10-31 кг, заряд 1,6 10-19 Кл. Показать вектор pm на рисунке.
4. Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с напряженностью 75 А/м так, что его скорость, равная 2,5 Мм/с составляет угол в 30о с направлением поля. Определите радиус витков траектории электрона. 7,6 см
5. Круглый виток радиусом 20 см находится в однородном магнитном поле напряженностью 2 А/м. Виток преобразовали в квадратный. Во сколько раз изменился магнитный поток, пронизывающий контур?
6. По двум прямым параллельным бесконечно длинным проводникам текут в разных направлениях токи силой 10 А и 25 А. Определить циркуляцию вектора напряженности магнитного поля вдоль плоского контура, охватывающего оба проводника и перпендикулярного им.
7. Виток радиусом 20 см, по которому течет ток силой 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью 1000 А/м. Виток повернулся относительно диаметра на угол 30о Определить совершенную при этом работу
8. Магнитная индукция поля между полюсами двухполюсного генератора составляет 0,8 Тл. Ротор имеет 100 витков площадью 400 см2. Определить частоту вращения якоря, если максимальное значение ЭДС индукции 200 В.
9. При какой силе тока в прямолинейном проводе бесконечной длины на расстоянии 5 см от него объемная плотность энергии магнитного поля будет равна 1 мДж/м3?
10. Источник тока замкнули на цепь, в которой находится катушка с сопротивлением 15 Ом и индуктивностью 20 Гн. Через какое время сила тока замыкания составит 25% максимальной конечной величины тока?
11. Как изменится частота колебаний в контуре, если половину объема воздушного конденсатора вдоль пластины заполнить диэлектриком с ε =4, а параллельно катушке с индуктивностью L подключить катушку с индуктивностью 4L?
Индивидуальная работа №2 по физике по теме «Электромагнетизм» 3 семестр
ВАРИАНТ 34
1. По проводнику в виде круглого витка радиусом 40 см идет ток 10 А. Форму контура поменяли с окружности на ромб с тупым углом 120о. Определите во сколько раз изменилась величина вектора магнитной индукции в центре фигуры.
2. На двух тонких нитях висит горизонтальный стержень длиной 25 см и массой 3,14 кг. Стержень находится в однородном магнитном поле, напряженность которого составляет 20 А/м и направлена вертикально вверх. На какой угол отклоняются нити, если по стержню пропустить ток 0,5 А? 45о
3. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 300 мТл и начал двигаться по окружности. Определите радиус окружности.
4. Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью 4 кА/м со скоростью 20Мм/с. Вектор скорости направлен перпендикулярно линиям напряженности. Найти силу, с которой поле действует на электрон, и радиус окружности, по которой он движется. Масса электрона 9,1 10-31кг, заряд 1,6 10-19 Кл.
5. Круглый виток радиусом 10 см находится в однородном магнитном поле напряженностью 8 А/м. Плоскость витка составляет угол 30о с вектором магнитной индукции. Определите магнитный поток, пронизывающий контур
6. По двум прямым бесконечно длинным проводникам текут в разных направлениях токи силой 15 А и 20 А. Определить циркуляцию вектора магнитной индукции вдоль произвольного плоского контура, охватывающего оба проводника.
7. Индуктивность катушки без сердечника равна 20 мГн. Определите во сколько раз изменится потокосцепление, если уменьшить число витков у катушки в 2 раза, а длину в 1,5 раза.
8. Скорость самолета с реактивным двигателем равна 950 км/ч. Определите ЭДС индукции, возникающую на концах крыльев такого самолета, если вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля равна 0,5 эрстед и размах крыльев самолета составляет 12,5 м.
9. В катушке с индуктивностью 15 Гн при протекании тока силой 0 I запасена энергия 30 Дж. При линейном увеличении силы тока в катушке в три раза за промежуток времени t величина ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке, равна 20 В. Определите время t , в течение которого происходило изменение тока.
10. Имеется катушка, индуктивность которой равна 0,4 Гн и сопротивление 1,46 Ом. Найти величину тока в катушке через 0,1 с после ее включения, если максимальное значение тока 1 А.
11. Заряд на обкладках конденсатора, входящего в состав колебательного контура, изменяется по закону: q = 4 ⋅10−4 cos(5000 ⋅ t) (Кл). Индуктивность контура равна 0,02 Гн. Найти наибольшее значение энергии электрического поля конденсатора при колебаниях.
|
| |
| |
| Massimo | Дата: Понедельник, 18.11.2013, 18:19 | Сообщение # 14 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 183
Репутация: 0
Статус: Offline
| Оптика
ВАРИАНТ 1
1. Пучок параллельных лучей падает на толстую стеклянную пластинку под углом i = 60°, и, преломляясь, переходит в стекло. Ширина а пучка в воздухе равна 10 см. Определить ширину в пучка в стекле.
2. Найдите радиус первого темного кольца Ньютона, если между линзой и пластинкой с одинаковыми показателями преломления налит бензин с n 1,5 . Радиус кривизны линзы 1 м. Наблюдение ведется в отраженном свете с длиной волны 0,60 мкм.
3. Найти радиус первой зоны Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности и расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения составляют по 1 м. Длина волны света 500 нм.
4. На щель падает по нормали монохроматический свет. Под каким углом будет наблюдаться третий дифракционный минимум, если ширина щели в шесть раз больше длины волны света?
5. Коэффициент поглощения вещества для монохроматического света равен 0,6. Определить толщину слоя вещества, которая необходима для ослабления света в два раза. Потерями на отражение пренебречь.
6. Естественный луч света падает на полированную поверхность алмаза, погруженного в жидкость. Отраженный от алмаза свет образует угол 60° с падающим лучом. Найдите показатель преломления жидкости, если отраженный луч полностью поляризован, а показатель преломления алмаза 2,42.
7. Найдите энергию и импульс фотона, если соответствующая ему длина волны 1,6 пм.
8. Из-за изменения свойств поверхности тела при нагревании от 300 К до 600 К поглощательная способность тела увеличилась в 1,25 раза. На сколько процентов изменилась (увеличилась или уменьшилась) при этом, его излучательная способность?
9. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении - квантами с длиной волны = 0,5 нм. Учесть зависимость скорости электронов от энергии фотонов.
10. Поток монохроматических лучей с длиной волны 600 нм падает нормально на пластинку площадью 1 м2 с коэффициентом отражения 0,2. Определите число фотонов, ежесекундно падающих на пластинку, если давление света на нее составляет 0,1 мкПа.
11. Под каким углом будет наблюдаться рассеянное излучение при эффекте Комптона, если длина волны падающего излучения равна комптоновской длине волны электрона, а энергия электр она отдачи равна энергии рассеянного кванта?
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 2
1. Преломляющий угол θ стеклянной призмы равен 30°. Луч света падает на грань призмы перпендикулярно ее поверхности и выходит из
противоположной грани, отклонившись на угол σ = 20° от первоначального направления. Определите показатель преломления материала призмы.
2. Оптическая разность хода двух интерферирующих волн монохроматического света равна половине длины волны. Определите разность фаз.
3. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от него на 1 м на расстоянии 0,5 м от своей поверхности. Где получится изображение источника, если его удалить в бесконечность?
4. При нормальном падении света на дифракционную решетку с периодом 0,05 мм обнаружено, что можно разрешить в третьем порядке дублет спектральной линии с длиной волны 0,46 мкм, компоненты которого отличаются на 0,00013 мкм. Найдите ширину этой решетки.
5. При прохождении через пластинку свет длиной волны λ1 ослабляется вследствие поглощения в 4 раза, а свет длиной волны λ2 в 8 раз. Определить коэффициент поглощения для света с длиной волны λ2, если коэффициент поглощения для λ1 равен 0,4.
6. На пути естественного света с интенсивностью 0 I установлены два поляроида. Через первый поляроид проходит свет с интенсивностью I I 0 2 . Во сколько раз уменьшится интенсивность света после прохождения второго поляроида по сравнению с 0 I , если угол между плоскостями поляризации поляроидов равен 60°?
7. Найдите энергию и импульс фотона, если соответствующая ему длина волны 1,6 пм.
8. При увеличении температуры абсолютно черного тела в два раза, длина волны, на которую приходится максимум испускательной способности этого тела, уменьшилась на 400 нм. Найдите начальную и конечную температуры тела.
9. Какая часть энергии фотона затрачивается на кинетическую энергию электрона, если красная граница фотоэффекта равна 307 нм, а максимальная скорость электронов 2·105 м/с?
10. Давление монохроматического света ( = 600 нм) на черную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,1 мкПа. Определить число фотонов, падающих за 1 мин на поверхность 5 см2.
11. Фотон, испытав столкновение со свободным электроном, рассеялся под углом 60°. Найдите изменение длины волны рассеянного фотона.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 3
1. Преломляющий угол θ стеклянной призмы равен 10°. Луч света падает на грань призмы под углом 10о к ее поверхности и выходит из противоположной грани, отклонившись на угол σ = 20° от первоначального направления. Определите показатель преломления материала призмы.
2. Плосковыпуклая линза с радиусом 40 см соприкасается выпуклой поверхностью со стеклянной пластинкой. Радиус некоторого кольца Ньютона в отраженном свете 2,5 мм. Наблюдая за этим кольцом, линзу отодвинули от пластинки на 0,005 мм. Каким стал радиус этого кольца?
3. Найти радиусы первых шести зон Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности и расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения составляют по 2 м. Длина волны света 600 нм.
4. На непрозрачную пластину со щелью падает по нормали плоская волна с длиной волны 0,5 мкм. Определите ширину щели, если угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному минимуму 10°.
5. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 5 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 2I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
6. Луч света переходит из глицерина ( 1,4 1 n ) в стекло ( 1,5 2 n ) так, что луч, отраженный от границы раздела сред, полностью поляризован. Определите угол между падающим и преломленным лучами
7. С какой скоростью двигается электрон, если его кинетическая энергия равна энергии фотона с длиной волны 520 нм?
8. Мощность излучения абсолютно черного тела равна 10 Вт. Найдите величину излучающей поверхности тела, если длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, 0,87 мкм.
9. Красная граница фотоэффекта для платины равнялась 198 нм. После прокаливания платины она увеличилась до 220 нм. На сколько при этом уменьшилась работа выхода (в эВ) электрона?
10.Накаленная нить расположена вдоль оси цилиндра длиной 10 см и радиусом 4 см. Нить излучает световой поток мощностью 500 Вт. Считая световой поток симметричным относительно нити накала, определить давление света на поверхность цилиндра. Коэффициент отражения цилиндра 10 %.
11.Фотон с энергией l МэВ рассеялся на свободном покоившемся электроне. Найдите кинетическую энергию электрона отдачи, если в результате рассеяния длина волны фотона изменилась на 25%.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 4
1. Пучок параллельных лучей падает на толстую стеклянную пластинку под углом i = 30°, и, преломляясь, переходит в стекло. Ширина а пучка в воздухе равна 10 см. Определить ширину в пучка в стекле.
2. Разность фаз двух интерферирующих волн равна 3 . Скольким длинам волн в вакууме будет соответствовать оптическая разность хода этих волн?
3. Найти радиус 5-й зоны Френеля, если расстояние от источника до зонной пластинки равно 10 м, а расстояние от пластинки до экрана равно 15 м. Длина волны падающего света 0,45 мкм.
4. Длина дифракционной решетки 1,95 см, период 5 мкм. Определите, в спектре какого наименьшего порядка получается раздельное изображение двух спектральных линий с разностью длин волн 0,1 нм, лежащих в красной области спектра ( 780 нм)?
5. Коэффициент поглощения вещества для монохроматического света равен 0,8. Определить толщину слоя вещества, которая необходима для ослабления света в четыре раза. Потерями на отражение пренебречь.
6. Пучок естественного света падает на систему из четырех поляризаторов. Угол между плоскостями пропускания любых соседних поляризаторов составляет 60°. Какая часть светов ого потока проходит через эту систему?
7. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны 520 нм?
8. Определите температуру абсолютно черного тела при которой его энергетическая светимость 10 кВт/м2.
9. До какого максимального потенциала зарядится удаленный от других тел медный шарик при облучении его электромагнитным излучением с длиной волны 140 нм? Работа выхода электрона из меди 4,47 эВ.
10. Поток монохроматического света с длиной волны 600 нм падает нормально на пластинку с коэффициентом отражения 0,2. Сколько фотонов ежесекундно падает на пластину площадью 5см 2, если световое давление на неё составляет 10-7 Па?
11. На сколько процентов изменяется длина волны при комптоновском рассеянии на свободных электронах под углом 90°? Длина волны падающего излучения 0,1 нм.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 5
1. Луч света выходит из воды в воздух. Определите угол полного внутреннего отражения для этого луча, если показатель преломления воды равен 1,33.
2. На мыльную пленку ( n 1,3 ) падает по нормали пучок лучей белого света. Какова наименьшая толщина пленки, если в отраженном свете она кажется зеленой ( 550 нм)?
3. Найти радиус второй зоны Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности и расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения составляют по 1 м. Длина волны света 500 нм.
4. Какой должна быть ширина щели, чтобы первый дифракционный минимум наблюдался под углом 90 ° при освещении красным светом с
длиной волны 760 нм?
5. Коэффициент поглощения вещества для монохроматического света равен 0,2. Определить толщину слоя вещества, которая необходима для ослабления света в 10 раз. Потерями на отражение пренебречь.
6. Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол γ между падающим и преломленным пучками.
7. С какой скоростью двигается электрон, если его кинетическая энергия равна энергии фотона с длиной волны 520 нм?
8. Температура вольфрамовой спирали в 60 -ваттной электрической лампочке 2700 К. Отношение ее энергетической светимости к светимости абсолютно черного тела при этой температуре равно 0,2. Найдите площадь излучающей поверхности спирали.
9. На пластинку из цезия падает свет с частотой 7 ·1015 Гц. Работа выхода для цезия составляет 2 эВ. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.
10. Монохроматическое излучение с длиной волны 500 нм падает нормально на плоскую зеркальную пластинку и давит на неё с силой 10 мН. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на эту пластинку.
11. Найдите длину волны рентгеновского излучения, если максимальная кинетическая энергия комптоновских электронов 0,19 МэВ.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 6
1. На каком расстоянии от собирающей линзы с оптической силой 5 дптр следует поместить предмет, чтобы пол учить изображение в натуральную величину?
2. Свет с длиной волны 0,55 мкм от удаленного точечного источника падает по нормали на поверхность стеклянного клина с показателем преломления 1,5. Расстояние между соседними интерференционными полосами, наблюдаемыми в отраженном свете на поверхности клина, 0,21 мм. Найдите угол между гранями клина.
3. Свет от монохроматического источника 500 нм падает нормально на диафрагму с диаметром отверстия 4 мм. За диафрагмой на расстоянии 3 м от нее находится экран. Какое число зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы?
4. При нормальном падении света на дифракционную решетку угол дифракции для длины волны 0,65 мкм во втором порядке равен 45°. Найдите угол дифракции для длины волны 0,50 мкм в третьем порядке.
5. При прохождении через пластинку свет длиной волны λ1 ослабляется вследствие поглощения в 8 раз, а свет длиной волны λ2 в 4 раза. Определить коэффициент поглощения для света с длиной волны λ2, если коэффициент поглощения для λ1 равен 0,4.
6. Параллельный пучок света переход ит из воздуха в стекло так, что пучок, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол γ между падающим и преломленным пучками.
7. С какой скоростью двигается электрон, если его кинетическая энергия равна энергии фотона с длиной волны 620 нм?
8. Найдите мощность электрического тока, необходимую для поддержания в лампе накаливания у нити диаметром 1 мм и длиной 20 см температуры 3500 К. Считайте, что нить излучает как абсолютно черное тело.
9. У фотоэлектронов вырываемых с поверхности металла светом с частотой 2,21015 Гц максимальная энергия 6,6 эВ, а у электронов вырываемых светом с частотой 4,61015 Гц она равна 16,5 эВ. Найдите по этим данным величину постоянной Планка.
10. Параллельный пучок монохроматического света частотой 2·1014 Гц падает на поверхность, производя на неё давление 0,2 мкПа. Какова концентрация фотонов в световом потоке, если коэффициент отражения поверхности 0,3?
11. Определите импульс электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией равной энергии покоя электрона был рассеян на свободном электроне на угол 180°.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 7
1. Оптическая сила собирающей линзы 6 дптр. На каком расстоянии от линзы нужно поместить предмет, чтобы получить мнимое его изображение на расстоянии 25 см от линзы?
2. На пути луча света перпендикулярно к нему поставлена стеклянная пластинка (n 1,5 ) толщиной l мм. На сколько при этом изменится
оптическая длина пути?
3. Найти радиус третьей зоны Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности и расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения составляют по 1 м. Длина волны света 500 нм. При нормальном падении света на дифракционную решетку шириной 10 мм обнаружено, что компоненты желтой линии натрия ( 589,0 1 нм, 589,6 2 нм) оказываются
разрешенными, начиная с пятого порядка спектра. Найдите, при какой ширине решетки с таким же периодом можно разрешить в третьем поря дке дублет спектральной линии с 460,0 нм, компоненты которого отличаются на 0,13 нм.
4. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 2 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 2I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
5. Пучок естественного света падает на систему из шести поляризаторов. Угол между плоскостями пропускания любых соседних поляризаторов составляет 30°. Какая часть светового потока проходит через эту систему?
6. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны 620 нм?
7. Температура абсолютно черного тела возросла от 500°С до 1500°С. Во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость?
8. Определите максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла с работой выхода 5 эВ под действием гамма излуче ния с энергией квантов l,53 МэВ.
9. На идеально отражающую поверхность площадью 5 см2 за 2 минуты нормально падает монохроматический свет, энергия которого 6 Дж. Определите облученность поверхности.
10. Фотон с длиной волны 6 пм рассеялся под прямым углом на покоившемся свободном электроне. Найдите длину волны рассеянного фотона.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 8
1. При переходе луча света из одной среды в другую угол падения равен 30 о, а угол преломления 60о. Каков относительный показатель преломления второй среды относительно первой?
2. На поверхности стекла находится пленка воды с показателем преломления 1,33. На неё падает свет с длиной волны 0,68 мкм под углом 30° к нормали. Найдите скорость, с которой уменьшается толщина пленки (из -за испарения),
если интенсивность отраженного света меняется так, что промежуток времени между последовательными максимумами отражения равен 15 минут.
3. Найти радиусы первых пяти зон Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности 1 м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения 2 м. Длина волны света 500 нм.
4. На дифракционную решетку по нормали падает свет от источника с линейчатым спектром. Отношение синусов углов, под которы ми
наблюдаются две линии (1, 2) в спектре второго порядка, равно 1,079. Найдите величину 2, если 0,546 1 мкм.
5. При прохождении через пластинку свет длиной волны λ1 ослабляется вследствие поглощения в 9 раза, а свет длиной волны λ2 в 3 раз. Определить коэффициент поглощения для света с длиной волны λ2, если коэффициент поглощения для λ1 равен 0,6.
6. Пучок естественного света падает на систему из N поляризаторов, причем угол между плоскостями поляризации любых соседних поляризаторов составляет 30°. Сквозь систему проходит 12% падающего света. Определите число поляризаторов.
7. Найдите энергию и импульс фотона, если соответствующая ему длина волны 0,9 пм.
8. Найдите площадь поверхности нити 25 -ваттной лампы накаливания, если температура нити 2450 К. Излучение нити составляет 30% излучения абсолютно черного тела.
9. На поверхность металлической пластинки падает свет с длиной волны 310 нм. Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить
задерживающее напряжение 1,5 В. Определить работу выхода для данного металла.
10. На идеально отражающую поверхность площадью 5 см2 за 2 минуты нормально падает монохроматический свет, энергия которого 6 Дж. Определите световое давление на поверхность.
11. Чему равна длина волны падающего излучения при эффекте Комптона, если при рассеянии фотона под углом 90° кинетическая энергия электрона отдачи оказалась в 2 раза больше энергии рассеянного фотона?
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 9
1. Угол падения светового луча из вакуума на скипидар равен 45 о, а угол преломления равен 30о. Определите скорость распространения света в скипидаре.
2. Оптическая разность хода двух когерентных лучей в некоторой точке экрана 4,36 мкм. Каков будет результат интерференции света в точке, если длина волны света 670,9 нм?
3. От монохроматического источника с длиной волны 0,6 мкм, находящегося в 2,4 м от диафрагмы с круглым отверстием радиусом 1,2 мм падает сферическая волна. На ширине отверстия укладывается четыре зоны Френеля. Найти расстояние от диафрагмы до точки наблюдения.
4. При нормальном падении света на дифракционную решетку шириной 10 мм обнаружено, что компоненты желтой линии натрия ( 0,5890 1 мкм, 0,5896 2 мкм) оказываются разрешенными, начиная с пятого порядка спектра. Найдите период этой решетки.
5. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 5 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 4I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
6. Анализатор в два раза уменьшает интенсивность света, приходящего к нему от поляризатора. Определите угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора. Потери света на поглощение и отражение пренебрежимо малы.
7. С какой скоростью двигается электрон, если его кинетическая энергия равна энергии фотона с длиной волны 720 нм?
8. На сколько процентов увеличится энергетическая светимость абсолютно черного тела, если его температура возрастет на 1 00 %?
9. Максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла с работой выхода 5 эВ под действием гамма излучения, равна 291 Мм/с. Определите энергию гамма фотонов (в эВ).
10. Определить световое давление стенки 200 -ватной лампочки, считая, что вся потребляемая мощность идет на излучение, и стенки лампочки отражают 20% падающего света. Считать лампочку сферическим сосудом радиусом 5 см.
11. Фотон с длиной волны 510-12 м рассеялся под углом 120° на покоившемся свободном электроне. Найдите энергию (в эВ) фотона после рассеяния.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 10
1. Под каким углом из вакуума должен падать световой луч на поверхность вещества с показателем преломления, равным 1,73, чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла падения?
2. Чему равен угол между гранями тонкого стеклянного клина, если при освещении его нормально падающим монохроматическим светом с длиной волны = 550 нм, расстояние между соседними интерференционными полосами равно 4 мм?
3. На диафрагму с диаметром отверстия 2,56 мм падает нормально параллельный пучок света длиной волны 600 нм. При каком наибольшем расстоянии между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно?
4. На дифракционную решетку падает по нормали свет от ртутной лампы. Отношение синусов углов, под которыми наблюдаются две линии ( 1 и 2 ) в спектре 2-го порядка, равно 1,01. Какова величина 2 , если 1 540 нм? Какова должна быть минимальная длина решетки, имеющей 10 штрихов на 1мм, чтобы эти две спектральные линии были разрешены в спектре?
5. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 10 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 4I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
6. На сколько процентов уменьшается интенсивность естественного света после прохождения через поляризатор, если потери света на поглощение и отражение составляют 8%?
7. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны 720 нм?
8. На сколько процентов следует увеличить температуру абсолютно черного тела, чтобы излучаемая им энергия возросла в 16 раз?
9. Найдите красную границу фотоэффекта для цинка и максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с его поверхности электромагнитным излучением с длиной волны 250 нм. Работа выхода электрона из цинка 3,74 эВ.
10. Площадка в 0,01 м2 каждую минуту получает 126 Дж световой энергии. Определите световое давление, если поверхность абсолютно черная.
11. Фотон с энергией 250 кэВ рассеялся под углом 120° на покоившемся свободном электроне. Определите энергию рассеянного фотона.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 11
1. Во сколько раз изменится длина волны света при переходе из среды с абсолютным показателем преломления 2 в среду с абсолютным показателем преломления 1,5?
2. Два когерентных источника света, расстояние между которыми 0,2 мм, удалены от экрана на 1,5 м. Найдите длину волны света, если третий минимум интерференционной картины расположен на экране на расстоянии 12 мм от центра.
3. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии L от точечного источника монохроматического света 600 нм. На расстоянии 0,5 L от
источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 1 см. Найти расстояние L . если преграда закрывает только центральную зону Френеля.
4. На дифракционную решетку, содержащую 500 штрихов на 1 миллиметр, по нормали к ее поверхности падает белый свет. Картина дифракции проецируется на экран при помощи линзы с фокусным расстоянием 3 м. Определите ширину спектра первого порядка на экране (границы видимости света – от 00 нм до 780 нм).
5. Коэффициент поглощения вещества для монохроматического света равен 0,6. Определить толщину слоя вещества, которая необходима для ослабления света в два раза. Потерями на отражение пренебречь.
6. Два поляризатора расположены так, что угол между их плоскостями поляризации составляет 60°. Найдите, во сколько раз уменьшится
интенсивность естественного света после прохождения через оба поляризатора, если в каждом из них поглощается 5% падающего светового потока.
7. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоящегося электрона?
8. На какую длину волны приходится максимум испускательной способности абсолютно черного тела при температуре равной температуре человеческого тела?
9. Найдите длину волны электромагнитного излучения, падающего на платиновую пластинку, если максимальная скорость фотоэлектронов 3 Мм/с. Работа выхода электронов из платины 5,29 эВ.
10. Плоская световая волна интенсивностью 0,1 Вт/см 2 падает под углом 30° на плоскую отражающую поверхность с коэффициентом отражения 0,7. Используя квантовые представления определите нормальное давление, оказываемое светом на эту поверхность.
11. Определите угол рассеяния фотона на свободном электроне, если изменение длины волны при рассеянии 3,62 пм.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 12
1. Предельный угол полного внутреннего отражения на границе алмаза и жидкого азота равен 30о. Абсолютный показатель преломления алмаза равен 2,4. Во сколько раз скорость света в вакууме больше скоро сти света в жидком азоте?
2. Кольца Ньютона наблюдаются между плосковыпуклой линзой и стеклянной пластинкой при освещении светом с длиной волны 0,59 мкм, падающим параллельно оси линзы. При измерениях в отраженном свете расстояние между первым и вторым светлыми кольцам и 0,5 мм. Найдите радиус кривизны линзы.
3. Найти радиус четвертой зоны Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности и расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения составляют по 1 м. Длина волны света 500 нм.
4. Сколько щелей на 1 мм имеет дифракционная решетка, если линия с 0,50 мкм наблюдается в дифракционном спектре второго порядка под углом 30°? Свет на решетку падает по нормали.
5. При прохождении через пластинку свет длиной волны λ1 ослабляется вследствие поглощения в 4 раза , а свет длиной волны λ2 в 8 раз. Определить коэффициент поглощения для света с длиной волны λ2, если коэффициент поглощения для λ1 равен 0,4.
6. Чему равен показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления, равном 30?
7. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоящегося протона?
8. Мощность потока энергии, излучаемой из смотрового окна мартеновской печи, 2,17 кВт. Площадь смотрового окна 6 см 2. На какую длину волны приходится максимум излучательной способности?
9. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в 2 раза больше работы выхода их из металла. Светом какой частоты освещают металл, если красная граница фотоэффекта 200 нм?
10. Давление монохроматического света с длиной волны 500 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению равно 0,1 Па. Определить число фотонов падающих на 1 см2 этой поверхности за 10 сек.
11. Фотон с длиной волны 700 пм рассеялся на свободном электроне под углом 90°. Найдите скорость, которую приобретает электрон отдачи.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 13
1. Найти предельный угол полного внутреннего отражения для поверхности раздела алмаз - вода. (n1 = 2,42; n2 = 1,33 ).
2. Найдите длину волны монохроматического излучения, если в опыте Юнга расстояние первого интерференционного максимума от центральной полосы 0,5 мм. Расстояние между щелями 5 мм, расстояние от экрана до щелей 5 м.
3. От монохроматического источника с длиной волны 0,5 мкм, находящегося в 1,4 м от диафрагмы с круглым отверстием радиусом 1,2 мм падает сферическая волна. На ширине отверстия укладывается четыре зоны Френеля. Найти расстояние от диафрагмы до точки наблюдения.
4. Найдите период дифракционной решетки, если угол между максимумами 1 - го и 3-го порядков 30°, а длина волны света 0,6 мкм.
5. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 2 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 2I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
6. Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего систему, состоящую из двух поляризаторов, у которых угол между оптическими осями составляет 45°? Потери света в каждом поляризаторе составляют 10 %.
7. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы его масса б ыла равна массе покоящегося нейтрона?
8. На какую длину волны приходится максимум испускательной способности поверхности Солнца имеющей температуру Т = 5800 К? Солнце можно считать абсолютно черным телом.
9. При поочередном освещении поверхности металла светом с длинами волн 0,35 мкм и 0,54 мкм соответствующие максимальные скорости
фотоэлектронов отличаются друг от друга в два раза. Найдите работу выхода (в эВ) электронов из этого металла.
10. На абсолютно черную поверхность площадью 5 см2 за 4 минуты нормально падает монохроматический свет, энергия которого 6 Дж. Определите световое давление на поверхность.
11. Фотон с энергией l,02 МэВ рассеялся на покоившемся свободном электроне. Энергия рассеянного фотона 0,255 МэВ. Найдите угол рассеяния фотона.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 14
1. Найти предельный угол полного внутреннего отражения для поверхности раздела вода - воздух (n1 = 1,33 ).
2. Плосковыпуклая линза лежит на стеклянной пластинке. Определите толщину слоя воздуха там, где в отраженном свете видно первое кольцо Ньютона. Длина волны света 0,6 мкм.
3. Найти радиус пятой зоны Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности и расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения составляют по 1 м. Длина волны света 500 нм.
4. Найдите наибольший порядок спектра для длины волны света 0,60 мкм, если постоянная дифракционной решетки 2,4 мкм.
5. Коэффициент поглощения вещества для монохроматического света равен 0,2. Определить толщину слоя вещества, которая необходима для ослабления света в 10 раз. Потерями на отражение пренебречь.
6. Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи после отражения от поверхности озера были полностью поляризованными? Диэлектрическую проницаемость воды для высокочастотного электрического поля считайте равной 1,78.
7. Чему равна длина волны, соответствующая фотонам с энергией 3 эВ?
8. Мощность излучения абсолютно черного тела 34 кВт. Найдите температуру тела, если площадь его поверхности 0 ,6 м2.
9. Красная граница фотоэффекта для рубидия 810 нм. Какова максимальная энергия (в эВ) фотоэлектронов испускаемых рубидием под действием излучения с длиной волны 100 нм?
10. Площадка в 0,01 м2 каждую минуту получает 126 Дж световой энергии. Определите световое давление, если поверхность зеркальная.
11. Какую кинетическую энергию (в эВ) приобретает электрон отдачи при комптоновском рассеянии фотона под углом 180°, если длина волны падающего фотона 3 пм?
|
| |
| |
| Massimo | Дата: Понедельник, 18.11.2013, 18:19 | Сообщение # 15 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 183
Репутация: 0
Статус: Offline
| Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 15
1. Найти предельный угол полного внутреннего отражения для поверхности раздела алмаз - воздух (n1 = 2,42 ).
2. Как и во сколько раз изменится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый
светофильтр ( 0,50 1 мкм) заменить красным ( 0,65 2 мкм)?
3. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии L от точечного источника монохроматического света 600 нм. На расстоянии 0,5 L от
источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 1 см. Найти расстояние L . если преграда закрывает только центральную зону Френеля.
4. Постоянная дифракционной решетки в два раза больше длины световой волны монохроматического света, падающего по нормали на ее поверхность. Найдите угол между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами.
5. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 2 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 2I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
6. Найдите величину угла между главными плоскостями анализатора и поляризатора, если интенсивность луча, выходящего из анализатора, равна 8% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 20% падающего на них света.
7. С какой скоростью должен двигаться электро н, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны 520 нм?
8. На какую длину волны приходится максимум испускательной способности поверхности Солнца имеющей температуру Т = 5800 К? Солнце можно считать абсолютно черным телом.
9. При фотоэффекте с платины максимальная энергия электронов 0,8 эВ. Найдите длину волны электромагнитного излучения вызывающего фотоэффект и определите красную границу фотоэффекта. Работа выхода электронов из платины 5,29 эВ.
10. Плоская световая волна интенсивностью 0,2 Вт/см 2 падает под углом 45° на плоскую отражающую поверхность с коэффициентом отражения 0,8. Используя квантовые представления определите нормальное давление, оказываемое светом на эту поверхность.
11. Гамма квант с энергией l МэВ рассеивается под углом 90° на свободном покоящемся электроне. Найдите кинетическую энергию, получаемую при этом электроном.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 16
1. Лупа, представляющая собой двояковыпуклую линзу, изготовлена из стекла с показателем преломления n = 1,6. Радиусы кривизны R поверхностей линзы одинаковы и равны 12 см. Определить увеличение Г лупы.
2. В установке для получения колец Ньютона пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Найдите показатель преломления жидкости, если радиус третьего светлого кольца в проходящем свете 3,65 мм. Радиус кривизны линзы 10 м, длина волны света 590 нм.
3. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 2 м от точечного источника монохроматического света длиной волны 600 нм. Посередине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе отверстия центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране будет наиболее темным?
4. На дифракционную решетку, содержащую 400 штрихов на миллиметр, падает по нормали монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Найдите общее число наблюдаемых дифракционных максимумов.
5. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 5 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 4I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
6. Под каким углом должен падать луч естественного света на кристалл каменной соли с показателем преломления 1,544, чтобы отраженный луч был максимально поляризован?
7. С какой скоростью двигается электрон, если его кинетическая энергия равна энергии фотона с длиной волны 520 нм?
8. Определите энергию, излучаемую за одну минуту из смотрового окошка плавильной печи, если площадь окошка 8 см2, а температура печи 1200 К.
9. Красная граница фотоэффекта для металла 1,2 1015 Гц. При какой длине волны света освещающего металл максимальная энергия фотоэлектронов 1,3 эВ?
10. Поток монохроматических лучей с длиной волны 600 нм падает нормально на пластинку площадью 1 м2 с коэффициентом отражения 0,2. Определите число фотонов, ежесекундно падающих на пластинку, если давление света на нее составляет 0,1 мкПа.
11. Гамма квант с энергией l МэВ рассеивается под углом 90° на свободном покоящемся электроне. Найдите кинетическую энергию, получаемую при этом электроном.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 17
1. Определить оптическую силу D вогнуто-выпуклой линзы, если радиусы кривизны R1 и R2 - ее вогнутой и выпуклой поверхностей равны соответственно 60 см и 40 см.
2. В опыте Юнга две щели, расположенные на расстоянии l мм друг от друга, освещаются светом с длиной волны 0,50 мкм. Интерференционная картина наблюдается на экране, на расстоянии 3 м от щелей. Найдите расстояние между соседними темными интерференционными полосами.
3. Каково отношение площадей 6-й и 5-й зон Френеля для плоского фронта с длиной волны 0,5 мкм, если экран расположен в 1 м от фронта волны. Найдите разность радиусов указанных зон.
4. Плоская монохроматическая волна длиной 0,60 мкм падает на щель шириной 0,04 мм. За щелью находится собирающая линза с фокусным расстоянием 40 см, в фокальной плоскости которой расположен экран. Определите расстояние между минимумами первого и второго порядков на экране.
5. При прохождении через пластинку свет длиной волны λ1 ослабляется вследствие поглощения в 8 раз, а свет длиной волны λ2 в 4 раза. Определить коэффициент поглощения для света с длиной волны λ2, если коэффициент поглощения для λ1 равен 0,4.
6. Интенсивность естественного света после прохождения двух поляроидов уменьшается в 8/3 раз. На какой угол надо повернуть второй поляроид, чтобы интенсивность прошедшего света уменьшилась до нуля?
7. Найдите энергию и импульс фотона, если соответствующая ему длина волны 2,6 пм.
8. Энергетическая светимость абсолютно черного тела 3 Вт/см 2. Определите длину волны соответствующую максимуму испускательной способности этого тела.
9. На поверхность лития падает монохроматический свет с длиной волны 310 нм. При этом максимальная энергия фотоэлектронов 1,7 эВ. Найдите работу выхода для лития (в эВ).
10. Давление монохроматического света ( =600 нм) на черную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,1 мкПа. Определить число фотонов, падающих за 1 мин на поверхность 5 см2.
11. Какую кинетическую энергию (в эВ) приобретает электрон отдачи при комптоновском рассеянии фотона под углом 180° , если длина волны падающего фотона 3 пм?
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 18
1. Определить оптическую силу и фокусное расстояние тонкой стеклянной линзы, погруженной в сероуглерод ( n = 1,63), если ее оптическая сила в воздухе равна 10 дптр.
2. Найдите минимальную толщину пленки с показателем преломления 1,33, при которой свет с длиной волны 0,64 мкм испытывает максимальное отражение, а свет с длиной волны 0,40 мкм не отражается. Угол падения света 30°.
3. Найти радиус 6-й зоны Френеля, если расстояние от источника до зонной пластинки равно 10 м, а расстояние от пластинки до экрана равно 25 м. Длина волны падающего света 0,45 мкм.
4. По нормали к поверхности дифракционной решетки падает монохроматический свет с длиной волны, в три раза меньшей, чем постоянная решетки. Определите общее число дифракционных максимумов, наблюдаемых в этих условиях.
5. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 10 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 4I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
6. При падении естественного света на поляризатор через него проходит 30% светового потока, а через два таких поляризатора 13,5%. Найдите угол между плоскостями пропускания этих поляризаторов.
7. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоящегося электрона?
8. Имеются два абсолютно черных тела. Температура одного из них 2500 К. Найдите температуру другого тела, если длина волны, отвечающая максимуму его испускательной способности, на 0,5 мкм больше длины волны, соответствующей максимуму испускательной способности первого тела.
9. Максимальная энергия фотоэлектронов при освещении металла светом с частотой 2,21015 Гц оказалась в 2 раза меньше, чем при освещении светом с частотой 4,61015 Гц. Найдите работу выхода электрона из металл а.
10. Накаленная нить расположена вдоль оси цилиндра длиной 10 см и радиусом 5 см. Нить излучает световой поток мощностью 5 кВт. Считая световой поток симметричным относительно нити накала, определить давление света на поверхность цилиндра. Коэффициент отражения цилиндра 10 %.
11. Фотон с энергией l,02 МэВ рассеялся на покоившемся свободном электроне. Энергия рассеянного фотона 0,255 МэВ. Найдите угол рассеяния фотона.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 19
1. На дне бассейна, наполненного водой до высоты h = 1 м, помещен точечный источник света. На поверхности воды плавает круглый непрозрачный плот таким образом, что его центр находится над источником света. Какой наименьший радиус R должен иметь этот плот, чтобы ни один луч не мог выйти через поверхность воды?
2. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом с длиной волны 0,60 мкм. Расстояние между отверстиями l мм, расстояние от отверстий до экрана 3 м. Найдите расстояния от центра интерференционной картины до третьей светлой полосы.
3. Найти радиус пятой зоны Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности и расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения составляют по 1 м. Длин а волны света 500 нм.
4. Монохроматический свет падает по нормали на щель шириной 11 мкм. За щелью находится линза с фокусным расстоянием 150 мм, в фокальной плоскости которой – экран. Найдите длину волны света, если расстояние между симметрично расположенными минимумами 3 -го порядка на экране равно 50 мм.
5. При прохождении через пластинку свет длиной волны λ1 ослабляется вследствие поглощения в 9 раза, а свет длиной волны λ2 в 3 раз. Определить коэффициент поглощения для света с длиной волны λ2, если коэффициент поглощения для λ1 равен 0,6.
6. При падении естественного света на поляризатор через него проходит 30% светового потока, а через два таких поляризатора 13,5%. Найдите угол между плоскостями пропускания этих поляризаторов.
7. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоящегося протона?
8. Какую энергетическую светимость имеет абсолютно черное тело, если максимум его испускательной способности приходится на длину волны 484 нм?
9. Максимальная энергия фотоэлектронов при облучении ультрафиолетовым светом платины 3,7 эВ. Если платину заменить другим металлом, максимальная энергия возрастает до 6 эВ. Определите работу выхода электронов с поверхности второго металла. Работа выхода электронов из платины 5,29 эВ.
10. Поток монохроматического света с длиной волны 600 нм падает нормально на пластинку с коэффициентом отражения 0,4. Сколько фотонов ежесекундно падает на пластину площадью 5 см2, если световое давление на неё составляет 10-7 Па?
11. Фотон с длиной волны 700 пм рассеялся на свободном электроне под углом 90°. Найдите скорость, которую приобретает электрон отдачи
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 20
1. Человек без очков читает книгу, расположенную перед собой на расстоянии a = 12,5 см. Какой оптической силы D очки следует ему носить?
2. Минимальная толщина пленки при просветлении оптики с расчетом на длину волны 1 600 нм, составляет 100 нм. Какой минимальной толщины должна быть пленка из этого же материала для просветления оптики в фиолетовой части спектра ( 400 2 нм)?
3. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от него на 10 м на расстоянии 15 м от своей поверхности. Где получится изображение источника, если его удалить в бесконечность?
4. Белый свет с длинами волн от 0,40 мкм до 0,78 мкм падает по нормали на дифракционную решетку, имеющую 8000 штрихов на 1 см. Чему равна ширина спектра первого порядка на экране, находящемся на расстоянии 2,2 м от решетки?
5. Коэффициент поглощения вещества для монохроматического света равен 0,8. Определить толщину слоя вещества, которая необходима для ослабления света в четыре раза. Потерями на отражение пренебречь.
6. Интенсивность естественного света после прохождения двух поляроидов уменьшается в 8/3 раз. На какой угол над о повернуть второй поляроид, чтобы интенсивность прошедшего света уменьшилась до нуля?
7. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоящегося нейтрона?
8. При увеличении температуры абсолютно черного тела в два раза, длина волны, на которую приходится максимум испускательной способности этого тела, уменьшилась на 400 нм. Найдите начальную и конечную температуры тела.
9. Найдите частоту света вызывающего фотоэффект из металла, если максимальная энергия фотоэлектронов 3 эВ. Фотоэффект начинается при частоте света 61014 Гц.
10. Монохроматическое излучение с длиной волны 500 нм падает нормально на плоскую зеркальную пластинку и давит на неё с силой 10 мН. Определить число фотонов , ежесекундно падающих на эту пластинку.
11. Определите угол рассеяния фотона на свободном электроне, если изменение длины волны при рассеянии 3,62 пм.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 21
1. Фокусное расстояние ƒ1 объектива микроскопа равно 1 см, окуляра ƒ2= 2 см. Расстояние от объектива до окуляра l = 23 см. Какое увеличение Г дает микроскоп? На каком расстоянии a от объектива находится предмет?
2. На пути одного из интерферирующих лучей в опыте Юнга помещают тонкую пластинку толщиной 2 мкм, с показателем преломления 1,5. Луч света падает на пластинку перпендикулярно. На сколько светлых полос смещается интерференционная картина на экране, если длина световой волны 0,5 мкм?
3. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 4 м от точечного источника монохроматического света длиной волны 500 нм. Посередине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе отверстия центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране будет наиболее темным?
4. Какой наименьшей разрешающей силой должна обладать дифракционная решетка, чтобы с ее помощью можно было разрешить две спектральные линии калия (0,578 мкм и 0,580 мкм)?
5. Коэффициент поглощения вещества д ля монохроматического света равен 0,6. Определить толщину слоя вещества, которая необходима для ослабления света в два раза. Потерями на отражение пренебречь.
6. Под каким углом должен падать луч естественного света на кристалл каменной соли с показателем преломления 1,544, чтобы отраженный луч был максимально поляризован?
7. Какую частоту должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоящегося протона?
8. Длина волны, на которую приходится максимум испускательной способности абсолютно черного тела 0,58 мкм. Определите энергетическую светимость поверхности этого тела.
9. Красная граница фотоэффекта для металла 275 нм. Чему равно минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект?
10. Параллельный пучок монохроматического света частотой 2 ·1014 Гц падает на поверхность, производя на неё давление 0,2 мкПа. Какова концентрация фотонов в световом потоке, если коэффициент отражения поверхности 0,3?
11. Фотон с энергией l МэВ рассеялся на свободном покоившемся электроне. Найдите кинетическую энергию электрона от дачи, если в результате рассеяния длина волны фотона изменилась на 25%.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 22
1. Главное фокусное расстояние ƒ собирательной линзы в воздухе равно 10 с м. Определить, чему оно равно в коричном масле n = 1,6.
2. Найдите расстояние между двадцатым и двадцать первым светлыми кольцами Ньютона, если расстояние между вторым и третьим светлыми кольцами равно 1 мм, а кольца наблюдают в отраженном свете.
3. На диафрагму с диаметром отверстия 1,96 мм падает нормально параллельный пучок света длиной волны 600 нм. При каком наибольшем расстоянии между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно?
4. Дифракционная решетка содержит 20 0 штрихов на один миллиметр. На решетку падает по нормали монохроматический свет ( 0,5 мкм). Максимум какого наибольшего порядка дает решетка?
5. При прохождении через пластинку свет длиной волны λ1 ослабляется вследствие поглощения в 4 раза, а свет длиной волны λ2 в 8 раз. Определить коэффициент поглощения для света с длиной волны λ2, если коэффициент поглощения для λ1 равен 0,4.
6. Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла каменной соли равен 60. Чему равна скорость распространения света в этом кристалле?
7. Какую частоту должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоящегося электрона?
8. Абсолютно черное тело имело температуру 3000 К. После остывания тела длина волны, на которую приходится максимум испускательной способности, изменилась на 0,6 мкм. Определите новую температуру тела.
9. Красная граница фотоэффекта для металла 600 нм. Найдите работу выхода (в эВ) электрона из этого металла.
10. На идеально отражающую поверхность площадью 25 см2 за 0,5 минут нормально падает монохроматический свет, энергия которого 6 0 Дж. Определите облученность поверхности.
11. Фотон с энергией 250 кэВ рассеялся под углом 120° на покоившемся свободном электроне. Определите энергию рассеянного фотона .
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 23
1. Главное фокусное расстояние ƒ собирательной линзы в воздухе равно 10 см. Определить, чему оно равно в воде n = 1,33?
2. От двух когерентных источников с длиной волны 0,70 мкм на экране наблюдается интерференционная картина. Когда на пути одного из лучей (перпендикулярно ему) поместили мыльную пленку с показателем преломления 1,33, интерференционная картина изменилась на противоположную. Определите наименьшую толщину пленки, при которой это возможно.
3. Свет от монохроматического источника 600 нм падает нормально на диафрагму с диаметром отверстия 6 мм. За диафрагмой на расстоянии 3 м от нее находится экран. Какое число зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы?
4. Дифракционная решетка имеет период 3 мкм. Длина решетки 3 см. Какова ее разрешающая сила в спектре второго порядка? Какова разность разрешаемых длин волн для зеленых лучей = 550 нм ?
5. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 2 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 2I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
6. Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи после отражения от поверхности озера были полностью поляризованными? Диэлектрическую проницаемость воды для высокочастотного электрического поля считайте равной 1,78.
7. Какую частоту должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоящегося нейтрона?
8. При нагревании абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, изменилась от l мкм до 0,5 мкм. Во сколько раз при этом увеличилась энергетическая светимость тела?
9. На поверхность металла падает электромагнитное излучение с длиной волны 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта 0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на придание электрону максимальной кинетической энергии?
10. На идеально отражающую поверхность площадью 15 см2 за 2 минуты нормально падает монохроматический свет, энергия которого 600 Дж. Определите световое давление на поверхность.
11. Определите импульс электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией равной энергии покоя электрона был рассеян на свободном электроне на угол 180°.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 24
1. Определить оптическую силу D выпукло-вогнутой линзы, если радиусы кривизны R1 и R2 - ее выпуклой и вогнутой поверхностей равны соответственно 80 см и 40 см.
2. На мыльную пленку ( n 1,3) падает по нормали пучок лучей белого света. Какова наименьшая толщина пленки, если в отраженном свете она кажется зеленой ( 550 нм)?
3. Свет от монохроматического источника 600 нм падает нормально на диафрагму с диаметром отверстия 6 мм. За диафрагмой на расстоянии 3 м от нее находится экран. Каким будет центр дифракционной картины на экране: темным или светлым?
4. Найдите угловую дисперсию дифракционной решетки с постоянной 5 мкм, для третьего порядка спектра и длины волны света 0,50 мкм. Ответ дайте в угловых минутах на миллиметр.
5. Коэффициент поглощения вещества для монохроматического света равен 0,2. Определить толщину слоя веществ а, которая необходима для ослабления света в 10 раз. Потерями на отражение пренебречь.
6. Найдите величину угла между главными плоскостями анализатора и поляризатора, если интенсивность луча, выходящего из анализатора, равна 8% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 20% падающего на них света.
7. Найти импульс фотона красных лучей света с длиной волны 700 нм.
8. При нагревании абсолютно черного тела от температуры 1 T до температуры 1500 2 T K длина волны, соответствующая максимуму излучения, сместилась на 8,7 107 m м. На сколько процентов увеличилась температура тела?
9. На поверхность металла падает электромагнитное излучение с длиной волны 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта 0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на придание электрону максимальной кинетической энергии?
10. Определить световое давление стенки 150 -ватной лампочки, считая, что вся потребляемая мощность идет на излучение, и стенки лампочки отражают 1% падающего света. Считать лампочку сферическим сосудом радиусом 5 см.
11. Фотон с длиной волны 510-12 м рассеялся под углом 120° на покоившемся свободном электроне. Найдите энергию (в эВ) фотона после рассеяния.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 25
1. Луч света выходит из скипидара в воздух. Определите угол полного внутреннего отражения для этого луча, если показатель преломления скипидара равен 1,48.
2. На тонкую пленку с показателем преломления 1,4 падает по нормали пучок белого света. При какой наименьшей толщине пленка будет наиболее прозрачна для красного света ( 0,65 мкм)?
3. Найти радиус 5-й зоны Френеля, если расстояние от источника до зонной пластинки равно 10 м, а расстояние от пластинки до экрана равно 15 м. Длина волны падающего света 0,45 мкм.
4. Для какой длины волны света дифракционная решетка имеет угловую дисперсию 6,3105 рад/м? Постоянная решетки 5 мкм.
5. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 5 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 4I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
6. Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего систему, состоящую из двух поляризаторов, у которых угол между оптическими осями составляет 45°? Потери света в каждом поляризаторе составляют 10 %.
7. Найти импульс фотона рентгеновских лучей света с длиной волны 25 пм.
8. При нагревании абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, изменилась от l мкм до 0,5 мкм. Во сколько раз при этом увеличилась энергетическая светимость тела?
9. Красная граница фотоэффекта для металла 275 нм. Чему равно минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект?
10. Площадка в 0,04 м2 каждые полминуты получает 1260 Дж световой энергии. Определите световое давление, если поверхность абсолютно черная.
11. Фотон с длиной волны 6 пм рассеялся под прямым углом на покоившемся свободном электроне. Найдите длину волны рассеянного фотона.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 26
1. Определить оптическую силу и фокусное расстояние тонкой стеклянной линзы, погруженной в скипидар (n = 1,48), если ее оптическая сила в воздухе равна 10 дптр.
2. Плоская монохроматическая световая волна падает по нормали на диафрагму с двумя щелями, отстоящими друг от друга на 2,5 мм. На экране, расположенном на расстоянии 100 см, образуется система интерференционных полос. На какое расстояние и в какую сторону сместятся эти полосы, если одну из щелей пере крыть стеклянной (n 1,5) пластинкой толщиной 10 мкм?
3. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от него на 1 м на расстоянии 0,5 м от своей поверхности. Где получится изображение источника, если его удалить в бесконечность?
4. Свет падает нормально на дифракционную решетку шириной 6,5 см, имеющую 200 штрихов на 1 мм. Исследуемый спектр содержит дублет спектральной линии с длиной волны 670,8 нм, компоненты которого отличаются на 0,015 нм. Найдите, в каком порядке спектра эти компоненты будут разрешены.
5. При прохождении через пластинку свет длиной волны λ1 ослабляется вследствие поглощения в 8 раз, а свет длиной волны λ2 в 4 раза. Определить коэффициент поглощения для света с длиной волны λ2, если коэффициент поглощения для λ1 равен 0,4.
6. Чему равен показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления, равном 30?
7. Найти импульс фотона гамма-лучей света с длиной волны 1,24 пм.
8. При нагревании абсолютно черного тела от температуры 1 T до температуры 1500 2 T K длина волны, соответствующая максимуму излучения, сместилась на 8,7 107 m м. На сколько процентов увеличилась температура тела?
9. На поверхность металлической пластин ки падает свет с длиной волны 310 нм. Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающее напряжение 1,5 В. Определить максимальную скорость фотоэлектронов.
10. Плоская световая волна интенсивностью 0, 8 Вт/см2 падает под углом 60° на плоскую отражающую поверхность с коэффициентом отражения 0, 5. Используя квантовые представления определите нормальное давление, оказываемое светом на эту поверхность.
11. Чему равна длина волны падающего излучения при эффекте Комптона, если при рассеянии фотона под углом 90° кинетическая энергия электрона отдачи оказалась в 2 раза больше энергии рассеянного фотона?
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 27
1. Из стекла требуется изготовить плоско выпуклую линзу, оптическая сила D которой равна 5 дптр. Определить радиус R кривизны поверхности линзы.
2. На тонкую пленку с показателем преломления 1,4 падает по нормали пучок белого света. При какой наименьшей толщине пленка будет наиболее прозрачна для красного света ( 0,65 мкм)?
3. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии L от точечного источника монохроматического света 600 нм. На расстоянии 0,5 L от
источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 1 см. Найти расстояние L . если преграда закрывает только центральную зону Френеля.
4. Найдите постоянную дифракционной решетки шириной 2,5 см, если в первом порядке спектра она разрешает две близкие спектральные линии с длинами волн 589,0 нм и 589,6 нм.
5. Интенсивность света двух различных длин волн λ1 и λ2 измеряется в жидкости непосредственно у поверхности и на глубине 10 м. Оказалось, что начальная интенсивность (на поверхности) одинакова, а на глубине 1 2 I 4I . Определить, на какой глубине интенсивность света длиной волны λ1 превысит интенсивность света длиной волны λ2 в 10 раз.
6. Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла каменной соли равен 60. Чему равна скорость распространения света в этом кристалле?
7. Найти энергию фотона рентгеновских лучей света с длиной волны 25 пм.
8. Абсолютно черное тело имело температуру 3000 К. После остывания тела длина волны, на которую приходится максимум испускательной способности, изменилась на 0,6 мкм. Определите новую температуру тела.
9. Найдите частоту света вызывающего фотоэффект из металла, если максимальная энергия фотоэлектронов 3 эВ. Фотоэффект начинается при частоте света 61014 Гц.
10. Давление монохроматического света с длиной волны 500 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излу чению равно 0,4 Па. Определить число фотонов падающих на 1 см2 этой поверхности за одну треть минуты.
11. Найдите длину волны рентгеновского излучения, если максимальная кинетическая энергия комптоновских электронов 0,19 МэВ.
Индивидуальное задание № 1 по теме «Оптика» 4 семестр
ВАРИАНТ 28
1. На дно сосуда, наполненного водой до высоты h=10см, помещен точечный источник света. На поверхности воды плавает круглая непрозрачная пластинка таким образом, что ее центр находится над источником света. Какой наименьший радиус R должна иметь эта пластинка, чтобы ни один луч не мог выйти через поверхность воды?
2. Плоская монохроматическая световая волна падает по нормали на диафрагму с двумя щелями, отстоящими друг от друга на 2, 5 мм. На экране, расположенном на расстоянии 100 см, образуется система интерференционных полос. На какое расстояние и в какую сторону сместятся эти полосы, если одну из щелей перекрыть стеклянной ( n 1,5) пластинкой толщиной 10 мкм?
3. От монохроматического источника с длиной волны 0,5 мкм, находящегося в 1,4 м от диафрагмы с круглым отверстием радиусом 1,2 мм падает сферическая волна. На ширине отверстия укладывается четыре зоны Френеля. Найти расстояние от диафрагмы до точки наблюдения.
4. Угловая дисперсия дифракционной решетки для длины волны 700 нм в спектре второго порядка 5·105 рад/м. Найдите период этой решетки.
5. При прохождении через пластинку свет длиной волны λ1 ослабляется вследствие поглощения в 9 раза, а свет длиной волны λ2 в 3 раз. Определить коэффициент поглощения для света с длиной волны λ2, если коэффициент поглощения для λ1 равен 0,6.
6. Два поляризатора расположены так, что угол между их плоскостями поляризации составляет 60°. Найдите, во сколько раз уменьшится
интенсивность естественного света после прохождения через оба поляризатора, если в каждом из них поглощается 5% падающего светового потока.
7. Найти энергию фотона красных лучей света с длиной волны 700 нм.
8. Длина волны, на которую приходится максимум испускательной способности абсолютно черного тела 0,58 мкм. Определите энергетическую светимость поверхности этого тела.
9. Максимальная энергия фотоэлектронов при облучении ультрафиолетовым светом платины 3,7 эВ. Если платину заменить другим металлом, максимальная энергия возрастает до 6 эВ.
10. На абсолютно черную поверхность площадью 20 см2 за 2 минуты нормально падает монохроматический свет, энергия которого 6 4 Дж. Определите световое давление на поверхность.
11. На сколько процентов изменяется длина волны при комптоновском рассеянии на свободных электронах под углом 90°? Длина волны падающего излучения 0,1 нм.
|
| |
| |
