МУ для контрольных работ по физике часть-2


МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра физики и математики









МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
для заочного отделения к выполнению
контрольных работ по физике
( часть 2. «Электричество, магнетизм, колебания и волны».
«Оптика. Элементы квантовой физики»)


















Казань – 2009

УДК - 51 (07)
ББК - 22.3р



Методические указания составлены для студентов заочного отделения Института механизации и технического сервиса при Казанском государственном аграрном университете.

Составители: к. ф.-м. н., доцент Гарифуллина Р.Л., к.ф.- м.н., доцент Лотфуллин Р.Ш.,
к. б. н., доцент Никифорова В.И.

Обсуждены и одобрены на заседании кафедры физики и математики 7 мая 2009 г., протокол № 7.

Обсуждены, одобрены и рекомендованы в печать методической комиссией ИМ и ТС КГАУ 11 мая 2009 г., протокол № 8.

Рецензенты: доцент кафедры физики Казанского архитектурно – строительного университета, к.т.н. Муртазин Н.З., доцент кафедры ремонта машин Казанского ГАУ, к.т.н. Муртазин Г.Р.






















УДК - 51 (07)
ББК - 22.3р

( Казанский государственный аграрный университет, 2009


ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ И ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
1. Часть 2 «Методических указаний к выполнению контрольных работ» предназначена для решения 2-х последних контрольных работ по общей физике студентами-заочниками Института механизации и технического сервиса (ИМ и ТС) с 6-летним сроком обучения и второй контрольной работы студентами ИМ и ТС с сокращённым сроком обучения.
2. Номера задач, которые студент с 6-летним сроком обучения должен включить в свои контрольные работы, определяются по таблицам вариантов на страницах 17 и 31. Номер варианта совпадает с последней цифрой шифра студента.
3. Для выполнения второй контрольной работы студент ИМ и ТС с сокращённым сроком обучения должен решить 4 задачи (1-ую, 3-ю, 5-ю и 7-ю) своего варианта (номер варианта совпадает с последней цифрой шифра студента) из таблицы на странице 17 и соответственно 4 задачи своего варианта из таблицы на странице 31 (всего 8 задач).
4. Контрольные работы нужно выполнять в школьной тетради, на обложке которой привести сведения, например, по следующему образцу:
Контрольная работа №3 по физике.
Студент ИМ и ТС 2-го курса
Киселев А. В., Шифр 07-25
Адрес: г. Альметьевск,
ул. Сергеева, 2, кв. 5.
5. Условия задач в контрольной работе надо переписать полностью без сокращений. Для замечаний преподавателя на страницах тетради оставлять поля.
6. В конце контрольной работы указать, каким учебником или учебным пособием студент пользовался при изучении физики (название учебника, автор, год издания). Это делается для того, чтобы рецензент в случае необходимости мог указать, что следует студенту изучить для завершения контрольной работы.
7. Высылать на рецензию следует одновременно не более одной работы. Во избежание одних и тех же ошибок очередную работу следует высылать только после получения рецензии на предыдущую. Если контрольная работа при рецензировании не зачтена, студент обязан представить ее на повторную рецензию, включив в нее те задачи, решения которых оказались неверными. Повторную работу необходимо представить вместе с не зачтенной.
8. Зачтенные контрольные работы предъявляются экзаменатору. Студент должен быть готов дать пояснения по существу решения задач, входящих в контрольные работы.
9. Решения задач следует сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями; в тех случаях, когда это возможно, дать чертеж, выполненный с помощью чертежных принадлежностей.
10. Решать задачу надо в общем виде: т.е. выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи. При таком способе решения не производятся вычисления промежуточных величин.
11. После получения расчетной формулы для проверки правильности ее следует подставить в правую часть формулы вместо символов величин обозначения единиц этих величин, произвести с ними необходимые действия и убедиться в том, что полученная при этом единица соответствует искомой величине. Если такого соответствия нет, то это означает, что задача решена неверно.
12. Числовые значения величин при подстановке их в расчетную формулу следует выражать только в единицах СИ. В виде исключения допускается выражать в любых, но одинаковых единицах числовые значения однородных величин, стоящих в числителе и знаменателе дроби и имеющих одинаковые степени.
13. При подстановке в расчетную формулу, а также при записи ответа числовые значения величин следует записывать как произведение десятичной дроби с однозначащей цифрой перед запятой на соответствующую степень десяти.
Например, вместо 3520 надо записать 3,52
·103, вместо 0.00129 записать 1,29
·10-3 и т.п.
14. Вычисления по расчетной формуле надо проводить с соблюдением правил приближенных вычислений. Как правило, окончательный ответ следует записывать с тремя значащими цифрами.

3. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, МАГНЕТИЗМ, КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ

Закон Кулона

где q1 и q2 – величины точечных зарядов; 13 EMBED Equation.3 1415 - электрическая постоянная; 13 EMBED Equation.3 1415 - диэлектрическая проницаемость среды; r – расстояние между зарядами.

Напряженность электрического поля

Напряженность поля:

точечного заряда

бесконечно длинной заряженной нити

равномерно заряженной бесконечной плоскости

между двумя разноименно заряженными бесконечными плоскостями




где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415линейная плотность заряда 13 EMBED Equation.DSMT4 1415; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415поверхностная плотность заряда13 EMBED Equation.DSMT4 1415; r – расстояние до источника поля.

Принцип суперпозиции электрических полей

Вектор электрической индукции 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Работа перемещения заряда в электростатическом поле

где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415потенциалы начальной и конечной точек.

Потенциал поля точечного заряда

Связь между потенциалом и напряженностью

Электроемкость:

уединенного проводника

плоского конденсатора
Электроемкость батареи конденсаторов, соединенных

параллельно
последовательно
Энергия поля:

заряженного проводника


заряженного конденсатора


Объемная плотность энергии электрического поля


Сила тока


Плотность тока

Закон Ома:


для участка цепи:



для полной (замкнутой) цепи

где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415напряжение на концах цепи, R – сопротивление участка цепи, r – внутреннее сопротивление источника тока, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415ЭДС источника тока.

Сопротивление проводника

где 13 EMBED Equation.3 1415- удельное сопротивление однородного проводника; 13 EMBED Equation.3 1415- длина проводника; S - площадь его поперечного сечения.

Зависимость сопротивления проводника от температуры

где 13 EMBED Equation.3 1415 - температурный коэффициент сопротивления; t - температура по шкале Цельсия; R0 - сопротивления проводника при 00С.

Сопротивление системы проводников:

а) при последовательном соединении


б) при параллельном соединении,

где Ri - сопротивление i- го проводника.

Работа тока

Первая формула справедлива для любого участка цепи, на концах которого поддерживается напряжение U, последние две - для участка не содержащего ЭДС.

Мощность тока

Закон Джоуля-Ленца

Сила Лоренца

где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415- скорость заряда ; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 - индукция магнитного поля.

Сила Ампера

где 13 EMBED Equation.3 1415 - сила тока в проводнике; 13 EMBED Equation.3 1415 - элемент длины проводника.

Магнитный момент контура с током

где 13 EMBED Equation.3 1415 - площадь контура.



Магнитная индукция:

в центре кругового тока

поля бесконечно длинного прямого тока

поля, созданного отрезком проводника с током,

поля бесконечно длинного соленоида

где 13 EMBED Equation.3 1415 - радиус кругового тока; 13 EMBED Equation.3 1415 кратчайшее расстояние до оси проводника; 13 EMBED Equation.3 1415 - число витков на единицу длины соленоида; 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 - углы между направлением тока в проводнике и радиус – векторами, проведенными от концов проводника в точку, где определяется индукция магнитного поля.

Сила взаимодействия двух прямолинейных бесконечно длинных параллельных проводников с током на длину проводника 13 EMBED Equation.3 1415

где 13 EMBED Equation.3 1415 - расстояние между проводниками тока 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415.

Работа по перемещению контура с током в магнитном поле

где Ф – магнитный поток через поверхность контура.

Магнитный поток однородного магнитного через площадку S

где 13 EMBED Equation.3 1415 - угол между вектором 13 EMBED Equation.3 1415 и нормалью к площадке.

Закон электромагнитной индукции

где 13 EMBED Equation.3 1415 - число витков контура.

Потокосцепление контура с током

где 13 EMBED Equation.3 1415 - индуктивность контура.

Электродвижущая сила самоиндукции

Индуктивность соленоида

где 13 EMBED Equation.3 1415 - объем соленоида; 13 EMBED Equation.3 1415 - число витков на единицу длины соленоида.

Энергия магнитного поля

Объемная плотность энергии магнитного поля

Период колебаний в электрическом колебательном контуре

где L - индуктивность контура; С – емкость конденсатора.

Длина волны

где Т- период волны.

Скорость распространения электромагнитной волны

где 13 EMBED Equation.3 1415 -скорость света в вакууме; 13 EMBED Equation.3 1415 - диэлектрическая проницаемость среды; 13 EMBED Equation.3 1415 - магнитная проницаемость среды.

Сопротивление в колебательном контуре:

активное

индуктивное


емкостное


полное

где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415индуктивность катушки; 13 EMBED Equation.3 1415 - емкость конденсатора; 13 EMBED Equation.3 1415 - циклическая частота переменного тока.

Сдвиг фаз между напряжением и током в цепи переменного тока


Амплитуда силы тока в колебательном контуре при подключении к контуру гармонической ЭДС 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
13 EMBED Equation.DSMT4 1415,



13 EMBED Equation.3 1415.

13
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Пример 1. Заряды q1 = 3 нКл и q2= -5 нКл находятся на расстоянии r = 6 см друг от друга. Определить напряженность Е и потенциал
· в точке, находящейся на расстоянии a = 3 см от первого заряда и d = 4 см от второго заряда. Какой силой потребуется удержать в этой точке заряд q 3 = 1 нКл?
Решение. Согласно принципу суперпозиции электрических полей, каждый заряд создает поле независимо от присутствия в пространстве других зарядов. Поэтому напряженность 13EMBED Equation.21415 электрического поля в искомой точке может быть найдена как геометрическая сумма напряженностей 13EMBED Equation.21415 и 13EMBED Equation.21415 полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности: 13EMBED Equation.21415.
Напряженность электрического поля, создаваемого в воздухе (
· = 1) зарядом q1, равна
13EMBED Equation.21415
зарядом q2 -
13EMBED Equation.21415


Рис. 1.1

Вектор 13EMBED Equation.21415 направлен по силовой линии от заряда, так как заряд q1 положителен; вектор 13EMBED Equation.21415 направлен также по силовой линии, но к заряду q2 , так как заряд q2 отрицателен.
Абсолютное значение вектора Е найдтся по теореме косинусов:
13EMBED Equation.21415 ,

где
· - угол между векторами 13EMBED Equation.21415 и 13EMBED Equation.21415, который может быть найден из треугольника со сторонами r, a, d:
13EMBED Equation.21415
В данном случае во избежание громоздких записей удобно значение cos
· вычислить отдельно:
13EMBED Equation.21415
· 046
Подставляя выражения 13EMBED Equation.21415 и 13EMBED Equation.21415 в 13EMBED Equation.21415и вынося общий множитель 13EMBED Equation.21415 за знак корня, можно получить:
13EMBED Equation.21415

Силу F, которая потребуется, чтобы удержать заряд в точке В, находят по формуле
13EMBED Equation.21415
Потенциал
· результирующего поля, создаваемого двумя зарядами q1 и q2 , равен алгебраической сумме потенциалов, т.е.
13EMBED Equation.21415
Потенциал электрического поля, создаваемого в вакууме точечным зарядом q на расстоянии r от него, выражается формулой
13EMBED Equation.21415
В данном случае 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 выразится как:
13EMBED Equation.21415

Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415

Пример 2. Пластины плоского конденсатора, заряженные зарядом q = 15 нКл, притягиваются в воздухе с силой F = 600 мкН. Определить площадь пластин конденсатора.

Решение. Заряд q одной пластины находится в поле напряженностью Е1 , созданном зарядом другой пластины конденсатора. Следовательно, на первый заряд действует сила
13EMBED Equation.21415
Так как
13EMBED Equation.21415,
где
· - поверхностная плотность заряда пластины, то
13EMBED Equation.21415.
Тогда
13EMBED Equation.21415

Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Пример 3. Заряд величиной 1 нКл переносится из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 0,1 м от поверхности металлической сферы радиусом 0,1 м, заряженной с поверхностной плотностью 13 EMBED Equation.DSMT4 1415. Определить работу перемещения заряда
Дано: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Найти: A.
Решение. Потенциал поля 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, создаваемого заряженной сферой на расстоянии 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 от ее центра, определяется по формуле:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415,
где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415заряд сферы; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415электрическая постоянная.
Потенциал поля на расстоянии 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 равен нулю: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415. Работа А по перемещению заряда q из бесконечности в точку поля равна:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415

Пример 4. Энергия плоского воздушного конденсатора 40 нДж, разность потенциалов на обкладках 600 В, площадь пластин 1 см2. Определить расстояние между обкладками, напряженность и объемную плотность энергии поля конденсатора.
Дано: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Найти: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Решение. Энергия конденсатора 13 EMBED Equation.DSMT4 1415; емкость конденсатора 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, следовательно, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415. Отсюда
13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Напряженность поля конденсатора
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Объемная плотность энергии поля:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415;13 EMBED Equation.DSMT4 1415; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.

Пример 5. Электрон, обладающий кинетической энергией Т1 = 10 эВ, влетел в однородное электрическое поле с напряженностью Е = 10В/м в направлении поля и прошел в нем расстояние r = 50 см. Определить скорость электрона в конце указанного пути.
Решение. В соответствии с определением вектора напряженности электрического поля 13EMBED Equation.21415, на электрон, влетевший в направлении вектора напряженности поля, действует сила 13EMBED Equation.21415, направленная противоположно движению. Следовательно, электрон тормозится под действием этой силы. На пути движения электрона электрическое поле совершает работу А.
13EMBED Equation.21415,
где е - заряд электрона; е = 1,6
·10-19 Кл. U - разность потенциалов на пути движения.
Работа сил электрического поля, затраченная на изменение кинетической энергии электрона
13EMBED Equation.21415,
где Т1, Т2 - кинетические энергии электрона до и после прохождения замедляющего поля.
Кинетическая энергия электрона в конце пути
13EMBED Equation.21415,
где me - масса электрона;
·2 - скорость электрона в конце пути.
Учитывая однородность электрического поля можно написать, что:
13EMBED Equation.21415
Воспользовавшись указанными формулами, можно получить:
13EMBED Equation.21415
Тогда скорость электрона в конце пути
13EMBED Equation.21415
Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Пример 6. На концах медного провода длиной l = 5м поддерживается напряжение U = 1 В. Определить плотность тока j в проводе.
Решение. По закону Ома в дифференциальной форме
13EMBED Equation.21415
Удельная проводимость
· определяется как
13EMBED Equation.21415,
где
· - удельное сопротивление меди 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Напряженность электрического поля внутри проводника согласно формуле, связывающей разность потенциалов (напряжение) и напряженность в однородном электрическом поле выражается формулой
13EMBED Equation.21415
Используя вышеуказанные формулы:
13EMBED Equation.21415
Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415

Пример 7. Определить электрический заряд, прошедший через поперечное сечение провода сопротивлением R = 3 Ом при равномерном нарастании напряжения на концах провода от U1 = 2 В до U2 = 4 В в течение
·t = 20 с.
Решение. В соответствии с законом Ома переменное напряжение вызывает в проводнике переменный ток. По определению силы тока
13EMBED Equation.21415,
отсюда
13EMBED Equation.21415,
где dq - количество электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за бесконечно малый промежуток времени dt, I - мгновенное значение силы переменного тока.
По закону Ома
13EMBED Equation.21415,
где U - мгновенное значение напряжения.
При равномерном нарастании напряжения его мгновенное значение в момент времени t равно
13EMBED Equation.21415,
где k - скорость нарастания напряжения, равная приращению напряжения за единицу времени. При равномерном нарастании
13EMBED Equation.21415 В/ с
Используя вышеуказанные формулы, можно вычислить 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13EMBED Equation.21415
Заряд q, прошедший через поперечное сечение провода за конечный промежуток времени от t1 от t1 = 0 с, до t2 = 20 с определяется как:
13EMBED Equation.21415
Подставляем значения k, t2 и R:
13EMBED Equation.21415 Кл
Ответ: q=6,67 Кл

Пример 8. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 20 Ом нарастает в течение времени
·t = 2с по линейному закону от I0 = 0 до I = 6 А. Определить теплоту Q1, выделившуюся в этом проводнике за первую и Q2 - за вторую секунды, а также найти отношение 13EMBED Equation.21415.
Решение. По закону Джоуля-Ленца
13EMBED Equation.21415
Здесь сила тока является некоторой функцией времени:
13EMBED Equation.21415,
где k - коэффициент пропорциональности, численно равный приращению силы тока в единицу времени. При линейном законе
13EMBED Equation.21415 A/ с
Тогда 13EMBED Equation.21415 и 13EMBED Equation.21415
При определении теплоты, выделившейся за первую секунду, пределы интегрирования t1 = 0, t2 = 1 c и, следовательно,
13EMBED Equation.21415 Дж
При определении теплоты Q2 пределы интегрирования t1 = 1, t2 = 2 c и
13EMBED Equation.21415 Дж.
Следовательно,
13EMBED Equation.21415
т.е. за вторую секунду выделится теплоты в 7 раз больше, чем за первую.

Пример 9. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной a = 10см течет ток силой I = 100A. Найти магнитную индукцию 13EMBED Equation.21415 в точке пересечения диагоналей квадрата.


Решение. Квадратный виток расположен в плоскости чертежа.
Согласно принципу суперпозиции магнитных полей магнитная индукция поля 13EMBED Equation.21415квадратного витка будет равна геометрической сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждой стороной квадрата в отдельности:
13EMBED Equation.21415
В точке О пересечения диагоналей квадрата все векторы индукции для указанного на рис. тока будут направлены перпендикулярно плоскости витка «к нам». Кроме того, из соображений симметрии следует, что абсолютные значения этих векторов одинаковы: 13EMBED Equation.21415. Это позволяет векторное равенство заменить скалярным равенством
13EMBED Equation.21415
Магнитная индукция В1 поля, создаваемого отрезком прямолинейного провода с током, выражается формулой
13EMBED Equation.21415
Учитывая, что 13EMBED Equation.21415 и 13EMBED Equation.21415, формулу можно переписать в виде
13EMBED Equation.21415 и учитывая, что В=4В1
13EMBED Equation.21415
Здесь 13EMBED Equation.21415 и 13EMBED Equation.21415 (так как 13EMBED Equation.21415), и тогда В.
13EMBED Equation.21415



Подставив в эту формулу числовые значения физических величин, для В получится значение:
13EMBED Equation.21415 Tл.

Пример 10. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 400В, попал в однородное магнитное поле напряженностью H = 103А/м. Определить радиус R кривизны траектории и частоту n обращения электрона в магнитном поле. Вектор скорости перпендикулярен линиям поля.
Решение. Радиус кривизны траектории электрона можно определить, исходя из следующих соображений: на движущийся в магнитном поле электрон действует сила Лоренца 13EMBED Equation.21415 (действием силы тяжести можно пренебречь). Сила Лоренца перпендикулярна вектору скорости и, следовательно, сообщает электрону нормальное ускорение:
13EMBED Equation.21415
или
13EMBED Equation.21415,
где е - заряд электрона,
· - скорость электрона, В- магнитная индукция, m - масса электрона,
R - радиус кривизны траектории,
· - угол между направлением вектора скорости 13EMBED Equation.21415 и вектором 13EMBED Equation.21415 (в данном случае 13EMBED Equation.21415 и
· = 90°, sin
· = 1)
Тогда для R находится формула:
13EMBED Equation.21415
Входящий в это равенство импульс m
· может быть выражен через кинетическую энергию Т электрона:
13EMBED Equation.21415
Но кинетическая энергия электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U, определяется равенством
13EMBED Equation.21415
Подставив это выражение Т в выражение для 13 EMBED Equation.DSMT4 1415получится выражение:
13EMBED Equation.21415
Магнитная индукция В может быть выражена через напряженность Н магнитного поля в вакууме
13EMBED Equation.21415,
где
·0 - магнитная постоянная.
Используя полученные выражения можно определить R в виде:
13EMBED Equation.21415
Здесь: m=9,11
·1031 кг, e = 1,60
·10-19 Кл, U = 400 В,
·0 = 4
·
·10-7 Гн/м, Н = 103 А/м.
13EMBED Equation.21415м = 5,37см
Для определения частоты обращения n можно воспользоваться формулой, связывающей частоту со скоростью и радиусом:
13EMBED Equation.21415



С учетом 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 получится:
13EMBED Equation.21415
13EMBED Equation.21415 c-1
Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415

Пример 11. В однородном магнитном поле (В = 0,1 Тл) равномерно с частотой n = 10 об/с вращается рамка, содержащая N = 1000 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь рамки S = 150см2. Определить мгновенное значение Э.Д.С. индукции 13 EMBED Equation.3 1415, соответствующее углу поворота рамки 30°.
Решение. Мгновенное значение Э.Д.С. индукции 13 EMBED Equation.3 1415определяется основным уравнением электромагнитной индукции


13EMBED Equation.21415

При вращении рамки магнитный поток Ф, пронизывающий рамку в момент времени t, изменяется по закону
13EMBED Equation.21415,
где В- магнитная индукция,
S - площадь рамки,

· - круговая (циклическая) частота.
Продифференцировав по времени Ф, можно найти мгновенное значение Э.Д.С. индукции в виде:
13EMBED Equation.21415

Учитывая, что частота
· связана с частотой вращения n соотношением
13EMBED Equation.21415,
13 EMBED Equation.DSMT4 1415 получится как:
13EMBED Equation.21415
По условию задачи: n= 10 c-1; N = 103; B = 0,1 Tл; S = 1,5
·10-2 м2;
·t = 30° = 13EMBED Equation.21415 и, подставив их в 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 можно найти:
13EMBED Equation.21415 В
Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415

Пример 12. Соленоид без сердечника имеет плотную однослойную намотку провода диаметром 0,2 мм и по нему течет ток 0,1 А. Длина соленоида 20 см, диаметр 5 см. Найти энергию и объемную плотность энергии магнитного поля соленоида.
Дано: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Найти: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Решение. Энергия магнитного поля соленоида 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415индуктивность соленоида, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415магнитная постоянная; n – число витков на 1 м длины соленоида, при плотной намотке 13 EMBED Equation.DSMT4 1415; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415длина соленоида; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 площадь сечения соленоида. Тогда:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415.

Объемная плотность энергии определяется по формуле:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415;13 EMBED Equation.DSMT4 1415.

Пример 13. Конденсатору емкостью 40 мкФ сообщен заряд 0,3 мКл, после чего его замыкают на катушку с индуктивностью 0,1 Гн. Пренебрегая сопротивлением контура, найти законы изменения напряжения на конденсаторе и силы тока в цепи.
Дано: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Найти: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Решение. В отсутствие омического сопротивления свободные колебания в контуре описываются уравнением
13 EMBED Equation.DSMT4 1415 (1)
где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415циклическая частота колебаний.
Решение уравнения (1) имеет вид
13 EMBED Equation.DSMT4 1415, (2)
где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415начальная фаза колебаний. Поскольку в начальный момент времени 13 EMBED Equation.DSMT4 1415заряд конденсатора 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, то 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 и, следовательно, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Напряжение на конденсаторе
13 EMBED Equation.DSMT4 1415 (3)
а сила тока в цепи
13 EMBED Equation.DSMT4 1415 (4)
Числовые значения, получатся как:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Таким образом, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415

Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.



Контрольная работа 3

Таблица варианта

Вариант
Номер контрольных работ











1
301
311
321
331
341
351
361
371

2
302
312
322
332
342
352
362
372

3
303
313
323
333
343

·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·. Точечные заряды q1 = 20 мкКл и q2 = -10 мкКл находятся на расстоянии d = 5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на r1 = 3 см от первого и r2 = 4 см от второго заряда. Определить также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд q = 1 мкKл.
302. Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол
·. Шарики погружаются в масло. Какова плотность масла
·0, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным? Плотность материала шариков
·=1,5
·103 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла
· = 2,2.
303. Две одинаковые круглые пластины площадью S = 400 см2 каждая расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины q1 = 400 нКл, другой q2 = -200 нКл. Определить силу F взаимного притяжения пластин, если расстояние между ними: а) r = 3 мм; б) r = 10 м.
304. Электрон, обладающий кинетической энергией Т = 10 эВ, влетает в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов U = 8 B? (1эВ=1,6
·10-19Дж).
305. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединены последовательно в батарею, которая подключена к источнику тока с Э.Д.С.13 EMBED Equation.3 1415 = 12 В. Определить, на сколько изменится напряжение на одном из конденсаторов, если другой погрузить в трансформаторное масло (13 EMBED Equation.3 1415
306. Найти напряженность электрического поля в точке, лежащей посередине между точечными зарядами q1 = 8
·10-9 Кл и q2 = -6
·10-9 Кл. Расстояние между зарядами равно r = 10 см,
· = 1.
307. Определить напряженность электрического поля на расстоянии 2
·108 см от одновалентного иона. Заряд иона считать точечным.
308. С какой силой (на единицу площади) отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости с одинаковой поверхностной плотностью заряда 3
·10-8 Кл/см2.
309. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе заряженная капелька ртути находится в равновесии при напряженности электрического поля Е = 600 В/см. Заряд капли равен 8
·10-17 Кл. Найти радиус капли.
310. Два точечных заряда, находящиеся в воздухе на расстоянии 20см друг от друга, взаимодействуют с некоторой силой. На каком расстоянии нужно поместить эти заряды в масле, чтобы получить ту же силу взаимодействия?
311. Найти силу, действующую на заряд 60 нКл, если заряд помещен: 1) на расстоянии 2см от заряженной нити с линейной плотностью заряда 2
·10-9 Кл/см, 2) в поле заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 2
·10-9 Кл/см2, 3) на расстоянии 2см от поверхности заряженного шара радиусом в 2см и поверхностной плотностью заряда 2
·10-9 Кл/см2. Диэлектрическая проницаемость среды во всех трех случаях равна 6.
312. Шарик массой 1г и зарядом 10-8 Кл перемещается из точки А, потенциал которой равен 600 В, в точку В, потенциал которой равен нулю. Чему была равна его скорость в точке А, если в точке В она стала равной 20 см/с.
313. На расстоянии r1 = 4см от бесконечно длинной заряженной нити находится точечный заряд q = 60 нКл. Под действием поля заряд перемещается до расстояния r2 = 2см, при этом совершается работа А =5мкДж. Найти линейную плотность заряда нити.
314. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 3,6
·104 км/с. Напряженность поля внутри конденсатора 37В/см. Длина пластин конденсатора 20см. На сколько сместится электрон в вертикальном направлении под действием электрического поля за время его движения в конденсаторе?
315. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора 100 см2 и расстояние между ними 5мм. К пластинам приложена разность потенциалов 300В. После отключения конденсатора от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом (13 EMBED Equation.3 1415. 1) Какова будет разность потенциалов между пластинами после заполнения? 2) Какова емкость конденсатора до и после заполнения? 3) Какова поверхностная плотность заряда на пластинах до и после заполнения?
316. Заряд – 1 нКл переместился в поле заряда +1,5 нКл из точки с потенциалом 100 В в точку с потенциалом 600 В. Определить работу сил поля и расстояние между этими точками.
317. В поле бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м2 из точки, находящейся на расстоянии 0,5 от нее, перемещается заряд. Определить его величину, если при этом совершается работа, равна 1 мДж.
318. Заряд на каждом из двух последовательно соединенных конденсаторов емкостью 18 и 10 мкФ равен 0,09 нКл. Определить емкость батареи конденсаторов и напряжение на этой батарее и на каждом конденсаторе.
319. Вычислить емкость батареи, состоящей из трех конденсаторов емкостью 1 мкФ каждый, при всех возможных случаях их соединения.
320. К одной из обкладок плоскости конденсатора прилегает стеклянная плоскопараллельная пластина (13 EMBED Equation.3 14151=7) толщиной 9 мм. После того как конденсатор отключили от источника напряжения 220 В и вынули стеклянную пластину, между обкладками установилась разность потенциалов 976 В. Определить зазор между обкладками конденсатора
321. Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением R = 4кOм. Амперметр показывает силу тока I = 0,3А, вольтметр - напряжение U = 120 В. Определить сопротивление r катушки. Определить относительную погрешность
·, которая будет допущена при измерении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.
322. Э.Д.С. источника 13 EMBED Equation.3 1415 = 80 В, внутреннее сопротивление r = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность P = 100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление R.
323. Определить число электронов, проходящих за время t = 1 с через поперечное сечение площадью S = 1 мм2 железной проволоки длиной l = 20 м при напряжении на ее концах U = 16 В, если удельное сопротивление железа
·=9.8
·10-8 Ом
·м.
324. Э.Д.С. батареи 13 EMBED Equation.3 1415 = 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея I max = 10 А. Определить максимальную мощность Р max, которую можно получить во внешней цепи.
325. За время t = 20 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике сопротивлением R = 5 Ом выделилось количество теплоты Q = 4 кДж. Определить скорость нарастания силы тока.
326. Сила тока I в проводнике меняется со временем t по уравнению I = 4 + 2t, где I выражено в Амперах и t - в секундах. l) Какое количество заряда проходит через поперечное сечение проводника за время от t1 = 2 с до t2 = 6 с? 2) При какой силе постоянного тока через поперечное сечение проводника за это же время проходит такое же количество заряда?
327. Ламповый реостат состоит из пяти электрических лампочек, включенных параллельно. Найти сопротивление реостата: 1) когда горят все лампочки, 2) когда вывинчиваются: а) одна, б) две, в) три, г) четыре лампочки. Сопротивление каждой лампочки равно 350 Ом.
328. От батареи, Э.Д.С. которой равна 500В, требуется передать энергию на расстояние 2,5км. Потребляемая мощность равна 10 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов равен 1,5см.
329. Определить: l) общую мощность, 2) полезную мощность и 3) К.П.Д. батареи, Э.Д.С. которой paвнa 240 В, если внешнее сопротивление равно 23 Ом и сопротивление батареи 1 Ом.
330. Элемент замыкают сначала на внешнее сопротивление R1 = 2 Ом, а затем на внешнее сопротивление R2 = 0,5 Ом. Найти Э.Д.С. элемента и его внутреннее сопротивление, если известно, что в каждом из этих случаев, мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова и равна 2,54 Вт.
331. Разность потенциалов между двумя точками А и В равна 9 В. Имеются два проводника, сопротивления которых равны соответственно 5 и 3 Ом. Найти количество тепла, выделяющегося в каждом из проводников за 1 с, если проводники между А и В включены: 1) последовательно, 2) параллельно.
332. l) Сколько ватт потребляет нагреватель электрического чайника, если 1 л воды закипает через 5 мин?
2) Каково сопротивление нагревателя, если напряжение в сети равно 120В? Начальная температура воды 13,5°С. Потерями тепла пренебречь. Удельная теплоёмкость воды 4,19
·103 Дж/кг
·К.
333. На плитке мощностью 0,5 кВт стоит чайник, в который налит 1л воды при температуре 16°С. Вода в чайнике закипела через 20 мин после включения плитки. Какое количество тепла потеряно при этом на нагревание самого чайника, на излучение и т.д.?
334. Для отопления комнаты пользуются электрической печью, включенной в сеть напряжением в 120 В. Комната теряет в сутки 20800 ккал тепла. Требуется поддерживать температуру комнаты неизменной. Найти: 1) сопротивление печи; 2) сколько метров нихромовой проволоки (13 EMBED Equation.3 1415) надо взять для обмотки такой печи, если диаметр проволоки 1мм; 5) мощность печи. (1Дж=0,239 калорий).
335. В медном проводнике (13 EMBED Equation.3 1415) сечением6 мм2 и длиной 5 м течет ток. За 1 мин в проводнике выделяется 18 Дж теплоты. Определить напряженность поля, плотность и силу тока в проводнике.
336. Внутреннее сопротивление аккумулятора 2 Ом. При замыкании его одним резистором сила тока равна 4 А, при замыкании другим резистором – 2 А. Во внешней цепи в обоих случаях выделяется одинаковая мощность. Определить ЭДС аккумулятора и внешние сопротивления цепей.
337. ЭДС батареи равна 20 В. Коэффициент полезного действия батареи составляет 0,8 при силе тока 4 А. Чему равно внутреннее сопротивление батареи?
338. Сила тока в резисторе сопротивлением 10 Ом за 4 с линейно возрастает от 0 до 8 А. Определить количество теплоты, выделившейся в резисторе за первые 3 с.
339. Батарея состоит из 5 последовательно соединенных элементов. Внутреннее сопротивление и ЭДС каждого 0,3 Ом и 1,4 В соответственно. При каком полезная мощность батареи равна 8 Вт?
340. Напряжение на концах проводника сопротивлением 5 Ом за 0,5 с равномерно возрастает от 0 до 20 В. Какой заряд проходит через проводник за это время?
341. Сила тока в проводнике равномерно возростает от 0 до 2 А в течение 5 с. Определить заряд, прошедший по проводнику.
342. Сила тока в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно убывает с 10 до 0 А за 30 с. Определить количество теплоты, выделившейся а проводнике за это время.
343. Плотность тока в медном проводнике равна 0,1 МА/м2. Определить объемную плотность тепловой мощности тока.
344. Определить плотность тока, если за 2 с через проводник сечением 1,6 мм2 прошло 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 электронов.
345. Батарея, ЭДС которой 6 В, а внутреннее сопротивление 1,4 Ом, питает внешнюю цепь, состоящую из двух параллельно соединенных проводников сопротивлениями 2 и 8 Ом. Определить разность потенциалов на полюсах батареи и силу тока в проводниках.
346. Генератор ЭДС 150 В и внутренним сопротивлением 0,4 Ом питает сеть освещения, в котором установлено 200 ламп с сопротивлением по 320 Ом каждая, соединенных параллельно. Определить напряжение на полюсах генератора и падение напряжения на подводящих проводах.
347. Неполяризующийся гальванический элемент замыкают реостатом с сопротивлением 0,6 Ом, причем по цепи идет ток 0,9 А. Если тот же элемент замкнуть реостатом с сопротивлением 1,2 Ом, то ток будет равным 0,6 А. Определить электродвижущую силу и внутреннее сопротивление элемента.
348. Какое напряжение надо подать с электростанции для питания электродвигателя, расположенного на расстоянии 500 м от нее? Двигатель рассчитан на ток 8 А и напряжение 120 В. Площадь сечения каждого из двух проводов медного кабеля, подающего ток, равна 7 мм2.
349. Определить плотность тока в железном проводе длиной 20 м, подающем ток для зарядки аккумулятора. Провод находится под напряжением 12 В.
350. Коэффициент полезного действия источника тока, замкнутого на внешнее сопротивление, равен 60 %. Каким будет к.п.д., если увеличить внешнее сопротивление в шесть раз?
351. По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми d = 5см, текут одинаковые токи I = 10 А. Определить индукцию В и напряженность магнитного поля H в точке, удаленной от каждого проводника на расстояние r = 5 см, если токи текут: а) в одинаковых, б) в противоположных направлениях.
352. Напряженность Н магнитного поля в центре кругового витка равна 500 А/м. Магнитный момент витка рm = 6 А
·м2. Вычислить силу тока I в витке и радиус R витка.
353. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поде с индукцией B = 0,2 Т под углом
· = 30° к направлению линий индукции. Определить силу Лоренца FЛ , если скорость частицы
· = 105 м/с.
354. Прямой провод длиной l = 40 см, по которому течет ток силой I = 100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,5 Т. Какую работу А совершат силы, действующие на провод со стороны поля, переместив его на расстояние d = 40 см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и проводу.
355. В средней части соленоида, содержащего n = 8 витков/см, помещен круговой виток диаметром d = 4см. Плоскость витка расположена под углом
· = 60° к оси соленоида. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток силой I = 1 А.
356. Рамка, содержащая N = 1000 витков площадью S = 100 см2, равномерно вращается с частотой n = 10 об/с в магнитном поле напряженностью H = 10000 А/м. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям напряженности. Определить максимальную Э.Д.С. индукции 13 EMBED Equation.3 1415max, возникающую в рамке.
357. Квадратный контур со стороной a = 10 см, в котором течет ток силой I = 6 А, находится в магнитном поле с индукцией B = 0,8 Тл под углом
· = 50° к линиям индукции. Какую работу А нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?
358. Соленоид содержит N = 800 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) S = 10 см2. По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией B =8мТл. Определить среднее значение Э.Д.С. 13 EMBED Equation.3 1415 самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока уменьшается практически до нуля за время
·t = 0,8 мс.
359. Диаметр тороида (по средней линии) D = 5см. Тороид содержит N = 2000 витков и имеет площадь сечения S = 20 см2. Вычислить энергию W магнитного поля тороида при силе тока I = 5 А. Считать магнитное поле тороида однородным. Сердечник выполнен из немагнитного материала.
360. По проводнику, изогнутому в виде кольца радиусом R = 20см, содержащему N = 500 витков, течет ток силой I = 1 А. Определить объемную плотность 13 EMBED Equation.3 1415 энергии магнитного поля в центре кольца.
361. Обмотка соленоида содержит n = 30 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока I объемная плотность энергии магнитного поля будет 13 EMBED Equation.3 1415 =0,1 Дж/м3? Сердечник выполнен из немагнитного материала и магнитное поле во всем объеме однородно.
362. Соленоид имеет длину l = 0,6м и сечение S = 10 см2. При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создается магнитный поток Ф = 0,1 мВб. Чему равна энергия W магнитного поля соленоида? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно.
363. По квадратной рамке со стороной 0,2 м течет ток силой 4 А. Определить напряженность и индукцию магнитного поля в центре рамки.
364. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 88 кВ, влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям его индукции. Индукция поля равна 0,1 Тл. Определить радиус траектории электрона.
365. Незакрепленный проводник массой 0,1 г и длиной 7,6 см находится в равновесии в горизонтальном магнитном поле напряженностью 10 А/м. Определить силу тока в проводнике, если он перпендикулярен линиям индукции поля.
366. Виток 2 см, по которому течет ток силой 10 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 1,5 Тл. Линии индукции перпендикулярны плоскости витка. Определить работу внешних сил при повороте витка на 900 вокруг оси, совпадающей с его диаметром.
367. Проводник с током 1 А длиной 0,3 м равномерно вращается вокруг оси, проходящей через его конец, в плоскости, перпендикулярной линиям индукции магнитного поля напряженностью 1 кА/м. За одну минуту вращения совершается работа 0,1 Дж. Определить угловую скорость вращения проводника.
368. На соленоид с сердечником индуктивностью 128 Гн и диаметром 4 см, индукция поля в котором равна 1,7 Тл, надето изолированное кольцо того же диаметра. Определить ЭДС индукции в кольце и ЭДС самоиндукции в соленоиде, если за 0,01 с ток в его обмотке равномерно снижается с 0,1 А до нуля.
369. Квадратная рамка площадью 20 см2, состоящая из 1000 витков, расположена в однородном магнитном поле перпендикулярно полю с индукцией 13 EMBED Equation.3 1415. В течение 0,02 с рамку удалили за пределы поля. Какая ЭДС наводится в рамке?
370. Сила тока в соленоиде равномерно возрастает от нуля до 10 А за 1 мин. При этом энергия магнитного поля соленоида достигает значения 20 Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде?
371. Колебательный контур имеет индуктивность L = 1,6мГн, электроёмкость С = 0,.4мкФ. Максимальное напряжение Umax = 200B. Определить максимальную силу тока Jmax в контуре. Активное сопротивление контура пренебрежимо мало.
372. Колебательный контур содержит конденсатор электроёмкостью С = 8пФ и катушку индуктивностью L = 0,5мГн. Каково максимальное напряжение Umax на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока Jmax = 40мА?
373. Колебательный контур состоит из параллельно соединённых конденсатора электроёмкостью С = 1мкФ и катушку индуктивностью L = 1мГн Активное сопротивление контура пренебрежимо мало. Найти частоту собственных колебаний v.
374. В цепь переменного тока напряжением U = 220B и частотой v = 50Гц включены последовательно электроёмкость С = 35,4мкФ, активное сопротивление R = 100 Oм и индуктивность L = 0,7Гн. Найти ток в цепи и падение напряжения UС , UR , UL на ёмкости, активном сопротивлении и индуктивности.
375. Какую индуктивность L надо включить в колебательный контур, чтобы при ёмкости С = 2мкФ получить частоту собственных колебаний v = 1кГц.
376. Конденсатор и электрическая лампочка соединены последовательно и включены в цепь переменного тока напряжением U = 440B и частотой v = 50Гц. Какую ёмкость С должен иметь конденсатор, чтобы через лампочку протекал ток J =0,5А и падение напряжения на ней было равным UЛ = 110B?
377. Катушка с активным сопротивлением R = 10 Oм и индуктивностью L включена в цепь переменного тока напряжением U =127B и частотой v =50Гц. Найти индуктивность катушки L, если известно, что катушка поглощает мощность Р = 400Вт и сдвиг фаз между напряжением и током составляет
· = 60°.
378. Конденсатор ёмкостью С = 1мкФ и резистор сопротивлением R = 3кOм включены в цепь переменного тока частотой v = 50Гц. Найти полное сопротивление Z цепи, если конденсатор и резистор включены в цепь:а) последовательно; б) параллельно.
379. Найти отношение энергии магнитного поля Wm колебательного контура к энергии его электрического поля We в момент времени t = T8.
380. Индуктивность L = 22,6мГн и резистор сопротивлением R включены в цепь переменного тока частотой v = 50Гц. Найти сопротивление резистора R, если известно, что сдвиг фаз между напряжением и током составляет
· =
·3.

4. ОПТИКА. ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ

Основные формулы

Абсолютный показатель преломления среды

где с – скорость света в вакууме;
· - скорость света в среде.



Закон преломления света
·

где 13 EMBED Equation.3 1415 - угол падения света; 13 EMBED Equation.3 1415 - угол преломления света; n1 и n2 - абсолютные показатели преломления первый и второй сред соответственно; n12 - относительный показатель преломления второй среды относительно первой среды.

Оптическая сила тонкой линзы

где a и b - расстояние соответственно от предмета и изображения до линзы; F - фокусное расстояние линзы; n – показатель преломления стекла; R1, R2 – радиусы кривизны линзы.

Увеличение линзы


Оптическая длина пути в однородной среде

где S - геометрическая длина пути световой волны; n - показатель преломления среды.

Оптическая разность хода

где 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 - оптические пути двух световых волн.

Условие интерференционного максимума


и интерференционного минимума

где 13 EMBED Equation.3 1415 - длина световой волны.

Расстояние между интерференционными полосами двух когерентных источников света

где d - расстояние между когерентными источниками света; 13 EMBED Equation.3 1415 - расстояние от источников до экрана, 13 EMBED Equation.3 1415 - длина световой волны.

Интерференция света в плоскопараллельных пластинках (в отраженном свете) определяется соотношениями:

а) усиление света

б) ослабление света

где h - толщина пластинки; 13 EMBED Equation.3 1415 - угол преломления; 13 EMBED Equation.3 1415 - длина волны света; m= 0; 1; 2; 3; ; n – показатель преломления.
В проходящем свете условия усиления и ослабления света
обратны условиям в отраженном свете.


Радиус светлых колец Ньютона в проходящем свете или темных в отраженном
и темных колец в проходящем свете или светлых в отраженном



Условие главных максимумов дифракционной решетки

где d- постоянная дифракционной решетки; 13 EMBED Equation.3 1415 - угол между нормалью к поверхности дифракционной решетки и направлением дифрагированных волн, 13 EMBED Equation.3 1415 - длина волны.

Формула Вульфа-Брэгга

где d - расстояние между атомными плоскостями кристалла;
·m - угол скольжения рентгеновских лучей.

Закон Малюса

где 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 - интенсивности плоскополяризованного света, падающего и прошедшего через анализатор; 13 EMBED Equation.3 1415 - угол между плоскостью поляризации падающего света и главной плоскостью анализатора.

Закон Брюстера

где 13 EMBED Equation.3 1415 - угол Брюстера; n1 и n2 - показатели преломлений первой и второй среды.

Угол поворота плоскости поляризации света

в кристаллах и чистых жидкостях

в растворах

где 13 EMBED Equation.3 1415 - постоянная вращения; 13 EMBED Equation.3 1415 - удельная постоянная вращения; с - концентрация оптически активного вещества в растворе; 13 EMBED Equation.3 1415 - расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе.


Степень поляризации

где 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 - максимальная и минимальная интенсивности света.

Закон Стефана-Больцмана

где R - энергетическая светимость черного тела; Т – термодинамическая температура тела; 13 EMBED Equation.3 1415 - постоянная Стефана-Больцмана.

Энергетическая светимость серого тела

где А – поглощательная способность серого тела.


Закон смещения Вина

где 13 EMBED Equation.3 1415 - длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения черного тела; 13 EMBED Equation.3 1415 - постоянная Вина.



Давление света при нормальном падении на поверхность

где 13 EMBED Equation.3 1415 - количество энергии, падающей на единицу поверхности за единицу времени; 13 EMBED Equation.3 1415 - коэффициент отражения; 13 EMBED Equation.3 1415 - объемная плотность энергии излучения; c – скорость света.

Энергия фотона

где h - постоянная Планка; 13 EMBED Equation.3 1415- частота света.

Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта

где Aвых - работа выхода электронов из металла; 13 EMBED Equation.3 1415 - максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Красная граница фотоэффекта

где 13 EMBED Equation.3 1415 - минимальная частота света, при которой еще возможен фотоэффект; 13 EMBED Equation.3 1415 - максимальная длина волны света, при которой еще возможен фотоэффект.

Изменение длины волны рентгеновского излучения при эффекте Комптона

где 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 - длина волны падающего и рассеянного излучения;
·- угол рассеяния; 13 EMBED Equation.3 1415 - комптоновская длина волны (13 EMBED Equation.3 1415); m0 - масса покоя частицы.

Длина волны де Бройля

где h - постоянная Планка; p - импульс частицы.

Соотношение неопределенностей Гейзенберга:

1)для координаты и импульса

где 13 EMBED Equation.3 1415 - неопределенность координаты частиц; 13 EMBED Equation.3 1415 - неопределенность проекции импульса частицы на соответствующую координатную ось;

2)для энергии и времени

где 13 EMBED Equation.3 1415 - неопределенность энергии частицы в некотором состоянии; 13 EMBED Equation.3 1415 - время нахождения частицы в этом состоянии.

Сериальные формулы спектра водородоподобных атомов

где 13 EMBED Equation.3 1415 - длина волны спектральной линии; 13 EMBED Equation.3 1415- постоянная Ридберга; 13 EMBED Equation.3 1415 - порядковый номер элемента; n=1, 2, 3, , k=n+1; n+2, .

Спектральные линии характеристического рентгеновского излучения

где а - постоянная экранирования; Z – зарядовое число атома.

Дефект массы ядра

где mp - масса протона; mn - масса нейтрона; mн - масса атома 13 EMBED Equation.3 1415 ; ma и mя - масса атома и его ядра 13 EMBED Equation.3 1415 ; Z и A - зарядовое и массовое числа.

Энергия связи ядра

где с – скорость света в вакууме.

Удельная энергия связи


Закон радиоактивного распада

где 13 EMBED Equation.3 1415 - начальное число радиоактивных ядер в момент времени t=0 ; N - число нераспавшихся радиоактивных ядер в момент времени t ; 13 EMBED Equation.3 1415 - постоянная радиоактивного распада.

Активность радиоактивного вещества

n=13 EMBED Equation.3 1415,



13 EMBED Equation.3 1415,





D13 EMBED Equation.3 1415=
=(n-1)(13 EMBED Equation.3 1415+13 EMBED Equation.3 1415),

13 EMBED Equation.3 1415.

13 EMBED Equation.3 1415,




13 EMBED Equation.3 1415,



13 EMBED Equation.3 1415 0, 1, 2, ,

13 EMBED Equation.3 1415 0,1,2, ,


13 EMBED Equation.3 1415,






13 EMBED Equation.3 1415,
13 EMBED Equation.3 1415,






13 EMBED Equation.3 1415;

13 EMBED Equation.3 1415,
m= 0,1,2, ,

13 EMBED Equation.3 1415,
m= 0;13 EMBED Equation.3 1415 13 EMBED Equation.3 1415 .




13 EMBED Equation.3 1415
·m =m13 EMBED Equation.3 1415, m=1, 2, ,




13 EMBED Equation.3 1415,





13 EMBED Equation.3 1415,





13 EMBED Equation.3 1415;

13 EMBED Equation.3 1415,







13 EMBED Equation.3 1415,



13 EMBED Equation.3 1415,





13 EMBED Equation.3 1415,



13 EMBED Equation.3 1415,



13 EMBED Equation.3 1415,




13 EMBED Equation.3 1415,


13 EMBED Equation.3 1415,




13 EMBED Equation.3 1415,





13 EMBED Equation.3 1415(
·/2),







13 EMBED Equation.3 1415,




13 EMBED Equation.3 1415,




13 EMBED Equation.3 1415,



13 EMBED Equation.3 1415,




13 EMBED Equation.3 1415,



13 EMBED Equation.3 1415



13 EMBED Equation.3 1415,


13 EMBED Equation.3 1415.

13 EMBED Equation.3 1415,




13 EMBED Equation.3 1415.



ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Пример 1. Под каким углом 13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415 должен падать свет на стеклянную пластину с показателем преломления n, чтобы отраженный луч был перпендикулярен преломленному?
Дано:n; Найти: 13 EMBED Equation.3 1415
Решение:
По закону преломления света 13 EMBED Equation.3 1415, где 13 EMBED Equation.3 1415 - угол падения света, 13 EMBED Equation.3 1415 - угол преломления света. По условию задачи 13 EMBED Equation.3 1415+900+13 EMBED Equation.3 1415=1800. Отсюда, 13 EMBED Equation.3 1415=900-13 EMBED Equation.3 1415
Тогда 13 EMBED Equation.3 1415= 13 EMBED Equation.3 1415= tg13 EMBED Equation.3 1415=n. 13 EMBED Equation.3 1415=arctg n.
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415arctg n.

Пример 2. Объектив какой оптической силы нужно взять для фотоаппарата, чтобы с самолета, летящего на высоте 5км., сфотографировать местность в масштабе 1:20000?
Дано: b=5км; a:b=1:20000
Найти: D
Решение:
Используя формулу линзы D=13 EMBED Equation.DSMT4 1415 и a=13 EMBED Equation.DSMT4 1415 , можно найти

13 EMBED Equation.3 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Пример 3. От двух параллельных щелей, находящихся на расстоянии 10-4м друг от друга, на экран, находящийся от щелей на расстоянии 1м от этих щелей, падают лучи света. Определить расстояние между двумя соседними полосами интерференционных максимумов, наблюдаемых на экране, если на экран падает свет с длиной волны 560нм.
Дано: d=10-4м; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415=1м; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415=5,613 EMBED Equation.DSMT4 141510-7м
Найти: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Решение:
Для решения задач нужно пользоваться формулой для определения расстояния между интерференционными полосами на экране, расположенном параллельно двум когерентным источникам света:

13 EMBED Equation.3 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Пример 4. На мыльную пленку падает белый свет под углом 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 к поверхности пленки. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет 13 EMBED Equation.DSMT4 1415? Показатель преломления мыльной воды n=1,33.
Дано: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415;n=1,33
Найти: hmin-?
Решение:
Усиление света в отраженных лучах опишется формулой:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415 и hmin будет при m=0. Таким образом, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
n определяется по формуле: n=13 EMBED Equation.DSMT4 1415. Отсюда, sin13 EMBED Equation.DSMT4 1415=13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415. Тогда hmin=13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Пример 5. Плоскопараллельная стеклянная пластинка лежит на сферической поверхности плоско- выпуклой стеклянной линзы.
Найти фокусное расстояние линзы, радиус кривизны ее сферической поверхности и оптическую силу, если расстояние между двумя первыми светлыми кольцами Ньютона, наблюдаемыми в отраженном свете с 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 равно 0,5мм.
Дано: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415; r2-r1=0,5мм=513 EMBED Equation.DSMT4 141510-4м.
Найти: F; R; D;
Решение:
Радиусы светлых колец Ньютона в отраженном свете выражаются формулами:

13 EMBED Equation.DSMT4 1415, где m=1,2,3,... .
По условиям задачи 13 EMBED Equation.3 1415и 13 EMBED Equation.DSMT4 1415

13 EMBED Equation.DSMT4 1415; тогда 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415

Отсюда 13 EMBED Equation.3 1415
Оптическая сила линзы плоско-выпуклой линзы определяется из формулы:
13 EMBED Equation.3 1415
Фокусное расстояние линзы определяется как:
13 EMBED Equation.3 1415
Ответ: R=1,6 м; D=0,31 дптр; F=3,2 м.
Пример 6. На дифракционную решетку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет. Период решетки 2мкм. Определить наибольший порядок дифракционного максимума, который дает эта решетка в случае красного (13 EMBED Equation.3 1415 и в случае фиолетового (13 EMBED Equation.3 1415света.
Дано: d= 2 мкм; 13 EMBED Equation.3 1415= 0,76 мкм; 13 EMBED Equation.3 1415=0,38 мкм.
Найти: m1max; m2max.
Решение:
Главные максимумы дифракционной картины определяются формулой:

dSin13 EMBED Equation.3 1415,
где m порядок спектра: 13 EMBED Equation.3 1415
Так как Sin13 EMBED Equation.3 1415 не может быть больше 1, то
13 EMBED Equation.3 1415
Отсюда, 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415 m является целым числом, поэтому
13 EMBED Equation.3 1415=2; 13 EMBED Equation.3 1415=5
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415=2; 13 EMBED Equation.3 1415=5
Пример 7. Определите, во сколько раз ослабится интенсивность света, прошедшего через поляризатор и анализатор, расположенные так, что угол между их главными плоскостями 13 EMBED Equation.3 1415и в каждом из них теряется 8% падающего света.
Дано: К1=К2=К=0,08; 13 EMBED Equation.3 1415=300
Найти: I0 /I2
Решение: Естественный свет, проходя через поляризатор превращается в плоскополяризованный, и его интенсивность на выходе из поляризатора (с учетом потери интенсивности)
13 EMBED Equation.3 1415
Согласно закону Малюса, интенсивность света на выходе из анализатора (с учетом потери интенсивности)
13 EMBED Equation.3 1415
Подставив в данное выражение предыдущее, получится
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
Тогда искомое ослабление интенсивности при прохождении света через поляризатор и анализатор
13 EMBED Equation.3 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415


Пример 8. Пучок естественного света падает на стекло с показателем преломления n=1,73. Определите угол преломления, при котором отраженный от стекла пучок света полностью поляризован.
Дано: n=1,73; tg13 EMBED Equation.3 1415Бр=n
Найти: 13 EMBED Equation.3 1415
Решение: Свет, отраженный от диэлектрика, полностью поляризован, если он падает на диэлектрик под углом Брюстера 13 EMBED Equation.3 1415. Согласно закону Брюстера
13 EMBED Equation.3 1415
где n21- относительный показатель преломления второй среды (стекла) относительно первой (воздуха):

n21=n2/n1=n (поскольку n1=1)
Тогда 13 EMBED Equation.3 1415, т. е 13 EMBED Equation.3 1415=arctg 1,73=600
Если tg13 EMBED Equation.3 1415, то согласно решению задачи пример 1,
13 EMBED Equation.3 1415+900+13 EMBED Equation.3 1415=1800
Отсюда, 13 EMBED Equation.3 1415=900-13 EMBED Equation.3 1415=900-600=300
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415.
Пример 9. Слой оптически активного раствора, имеющего концентрацию 8%, вращает плоскость поляризации луча на 120. При какой концентрации раствора угол вращения плоскости равен 210?
Дано: С1=8%; 13 EMBED Equation.3 1415=12; 13 EMBED Equation.3 1415=210
Найти: С2.
Решение: Используя формулу угла поворота плоскости поляризации света в растворах можно написать:
13 EMBED Equation.3 1415 (1)
13 EMBED Equation.3 1415 (2)
Из (1) и (2) : 13 EMBED Equation.3 1415, отсюда 13 EMBED Equation.3 1415. Подставив численные значения величин
13 EMBED Equation.3 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415=14%
Пример 10. Энергетическая светимость абсолютно черного тела равна 250кВт/м2. Определить длину волны, при которой будет максимальная испускательная способность тела.
Дано: R=250 квт/м2=2,513 EMBED Equation.3 1415Вт/м2; 13 EMBED Equation.3 1415=5,6713 EMBED Equation.3 1415Вт/м2; b=2,913 EMBED Equation.3 1415мкм
Найти: 13 EMBED Equation.3 1415-?
Решение: Согласно закону Стефана- Больцмана 13 EMBED Equation.3 1415 и закону смещения Вина 13 EMBED Equation.3 1415

Из этих двух законов:
13 EMBED Equation.3 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415
Пример 11. Найти давление света на стенки электрической 100-ватной лампы. Колба лампы представляет собой сферический сосуд радиусом 5см. Стенки лампы отражают 10% падающего на них света. Считать, что вся потребляемая мощность идет на излучение.
Дано: W=100Вт; R=5см =513 EMBED Equation.3 1415м; 13 EMBED Equation.3 1415=0,1;
Найти: Р
Решение: Давление света при нормальном падении на поверхность определяется формулой:
13 EMBED Equation.3 1415
где Е- количество энергии, падающей на единицу поверхности за единицу времени, т. е
13 EMBED Equation.3 1415, а 13 EMBED Equation.3 1415. Следовательно, в данном случае,
13 EMBED Equation.3 1415
Ответ: Р=1,213 EMBED Equation.3 1415Па
Пример 12. Найти частоту света, вырывающего с поверхности металла электроны, полностью задерживающиеся обратным потенциалом в 3В. Фотоэффект у этого металла начинается при частоте падающего света в 13 EMBED Equation.DSMT4 1415Гц. Найти работу выхода электрона из этого металла.
Дано: Uзад=3В;13 EMBED Equation.3 1415 =613 EMBED Equation.DSMT4 14151014Гц.
Найти: 13 EMBED Equation.3 1415; Aвых.
Решение: Для решения задачи необходимо пользоваться уравнением Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:
13 EMBED Equation.3 1415,
где Авых=h13 EMBED Equation.3 1415min; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415; 13 EMBED Equation.3 1415 1эв=1,613 EMBED Equation.3 1415
Вычисления: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415=13 EMBED Equation.3 1415 (Гц)=1,313 EMBED Equation.DSMT4 14151015 Гц
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415Гц; Авых=2,48эВ=413 EMBED Equation.DSMT4 141510-19Дж.
Пример 13. Рентгеновские лучи с длиной волны =210-11м испытывают комптоновское рассеяние под углом 900. Найти: 1) изменение длины волны рентгеновских лучей при рассеянии, 2) кинетическую энергию отдачи электрона , 3) количество движения электрона отдачи.
Дано: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 м;
·=900
Найти: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, Т, Р.
Решение: Изменение длины волны при эффекте Комптона вычисляется по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415,
где13 EMBED Equation.DSMT4 1415 - длина рассеянного излучения,13 EMBED Equation.DSMT4 1415 - комптоновская длина волны электрона равная 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 м, тогда 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 м
Кинетическая энергия отдачи электрона Т равна:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415= 6,6313 EMBED Equation.DSMT4 1415103413 EMBED Equation.DSMT4 1415313 EMBED Equation.DSMT4 1415108 13 EMBED Equation.3 1415(Дж)=
=1,0813 EMBED Equation.DSMT4 141510-15(Дж)=6,713 EMBED Equation.DSMT4 1415103(эВ)
Количество движения электрона отдачи Р вычисляется по формуле:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415кг13 EMBED Equation.DSMT4 1415.

13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415; Т=1,0813 EMBED Equation.3 1415Дж; Р=1,5913 EMBED Equation.3 1415кг13 EMBED Equation.3 1415.
Пример 14. Найти длину волны де Бройля для электронов, прошедших разность потенциалов: 1) 1В и 2) 100В.
Дано: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415кг; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415=1,613 EMBED Equation.3 1415Кл; u1=1B; u2=100В.
Найти: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Решение. Длина волны де Бройля находится по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415;
Скорость электронов, прошедших разность потенциалов U находится из закона сохранения энергии:
eU=13 EMBED Equation.3 1415, т. е. 13 EMBED Equation.3 1415. Отсюда , 13 EMBED Equation.DSMT4 1415;

13 EMBED Equation.3 1415 13 EMBED Equation.3 1415.

Ответ: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415=1,2313 EMBED Equation.DSMT4 141510-9м; 13 EMBED Equation.DSMT4 14152=1,2313 EMBED Equation.DSMT4 141510-10м.
Пример 15. Масса движущегося электрона в три раза больше его массы покоя. Чему равна минимальная неопределенность координаты электрона?
Дано:m=3m0; m0=9,113 EMBED Equation.DSMT4 141510-31 кг.
Найти:13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Решение. Согласно соотношению неопределенности Гейзенберга,
13 EMBED Equation.DSMT4 1415,
где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 и 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 - неопределенности координаты и импульса частицы; h- постоянная Планка.
Учитывая, что
13 EMBED Equation.3 1415,
где m- масса; 13 EMBED Equation.3 1415- скорость частицы, соотношение неопределенностей можно представить в виде
13 EMBED Equation.3 1415.

Поскольку неопределенность скорости 13 EMBED Equation.3 1415, как и сама скорость, не может превышать скорость света 13 EMBED Equation.3 1415в вакууме, то
13 EMBED Equation.3 1415
Согласно условию задачи m=3 m0 и тогда

13 EMBED Equation.3 1415
Проводя вычисления можно найти 13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415.
Пример 16. Наибольшая длина волны водорода в серии Бальмера 656,28 нм. Определить длину волны в серии Лаймена.
Дано: К1=2; К2=1; 13 EMBED Equation.3 1415
Найти: 13 EMBED Equation.3 1415.
Решение:
Наибольшие длины волны в серии Больмера и серии Лаймена выразятся формулами:
13 EMBED Equation.3 1415=R(13 EMBED Equation.3 1415)=13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415=R(13 EMBED Equation.3 1415)=13 EMBED Equation.3 1415

Нужно определить из первой формулы R и подставить в формулу для 13 EMBED Equation.3 1415:
13 EMBED Equation.3 1415=13 EMBED Equation.3 1415
Отсюда, 13 EMBED Equation.3 1415=13 EMBED Equation.3 1415.13 EMBED Equation.3 1415=13 EMBED Equation.3 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415=1,215313 EMBED Equation.3 1415
Пример 17. Вычислить активность препарата радиоактивного иридия 13 EMBED Equation.3 1415 массой 5 г. Какая часть начального количество иридия останется не распадавшейся через один месяц? Период полураспада иридия 75 суток.
Дано: m=5г= 513 EMBED Equation.3 1415кг; Т1/2=75 суток; t=30 дней
Найти: А, N/N0
Решение.
Активность радиоактивного вещества выражается формулой A=13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 связаны соотношением
13 EMBED Equation.3 1415
Начальное количество атомов в препарате равно
13 EMBED Equation.3 1415,
где m –масса препарата, М - молярная масса, NA – число Авогадро. Учитывая вышеуказанные соотношения:
13 EMBED Equation.3 1415
Числовое значение А будет:
13 EMBED Equation.3 1415

Доля не распавшихся атомов равна:
13 EMBED Equation.3 1415
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415

Контрольная работа 4

Таблица вариантов

Вариант
Номера контрольных работ

1
401
411
421
431
441
451
461
471

2
402
412
422
432
442
452
462
472

3
403
413
423
433
443
453
463
473

4
404
414
424
434
444
454
464
474

5
405
415
425
435
445
455
465
475

6
406
416
426
436
446
456
466
476

7
407
417
427
437
447
457
467
477

8
408
418
428
438
448
458
468
478

9
409
419
429
439
449
459
469
479

0
410
420
430
440
450
460
470
480


401. Плоское зеркало поворачивается на угол 13 EMBED Equation.3 1415=280. На какой угол повернется отраженный луч?
402. Определить показатель преломления и скорость распространения в веществе, если известно, что при угле падения 450 угол преломления равен 300.
403. Луч света падает под углом 13 EMBED Equation.3 1415=300 на плоскопараллельную пластинку и выходит из нее параллельно первоначальному лучу со смещением на d=1,94 см. Показатель преломления стекла n=1,5. Найти толщину пластинки h.
404. Найти предельный угол падения луча при переходе луча из стекла в воду, если показатель преломления стекла n=1,5.
405. Луч света выходит из скипидара в воздух. Предельный угол падения 13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415. Определить скорость распространения света в скипидаре.
406. Найти фокусное расстояние линзы, погруженную в воду, если известно, что в воздухе ее оптическая сила 5 дптр. Показатель преломления стекла линзы 1,6.
407. Найти увеличение линзы, показатель преломления которой 1,6 и радиусы кривизны 50 см, если предмет находится на расстоянии 50 см от линзы.
408. Светящаяся точка движется со скорость 0,2 м/с по окружности вокруг главной оптической оси собирающей линзы в плоскости, параллельной плоскости линзы и отстоящей от нее на расстоянии в 1,8 раз больше фокусного расстояния линзы. Найти скорость движения изображения.
409. 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?
410. Расстояние от предмета до экрана 5 м. Для того, чтобы получить на экране увеличенное изображение предмета, собирающую линзу с фокусным расстоянием 80 см следует поместить между предметом и экраном. На каком расстоянии от предмета должна быть установлена лампа?
411. В просветленной оптике для устранения отражения света на поверхность линзы наносится тонкая пленка вещества с показателем преломления 1,26, меньшим, чем у стекла. При какой минимальной толщине пленки отражение света от линзы не будет наблюдаться? Длина волны падающего света 0,55 мкм, угол падения 300.
412. Пучок монохроматических (13 EMBED Equation.3 1415=0,6 мкм) световых волн падает под углом 13 EMBED Equation.3 1415=300 на находящуюся в воздухе мыльную пленку (n=1,3). При какой наименьшей толщине d пленки отраженные световые волны будут максимально ослаблены интерференцией?
413. Расстояние между двумя когерентными источниками d=0,9 мм. Источники, испускающие монохроматический свет с длиной волны 13 EMBED Equation.3 1415=640 нм, расположены на расстоянии 13 EMBED Equation.3 1415=3,5 м от экрана. Определите число светлых полос, располагающихся на 1 см длины экрана.
414. В опыте с зеркалами Френеля расстояние d между мнимыми изображениями источников света равно 0,5 мм, расстояние 13 EMBED Equation.3 1415 от них до экрана равно 3 м. Длина волны 13 EMBED Equation.3 1415=0,6 мкм. Определить расстояние между интерференционными полосами на экране.
415. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей помещалась тонкая стеклянная пластинка, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, первоначально занятое пятой светлой полосой (не считая центральной). Луч падает перпендикулярно к поверхности пластинки. Показатель преломления пластинки n=1,5. Длина волны 13 EMBED Equation.3 1415=600 нм. Какова толщина h пластинки?
416. Расстояние d между двумя когерентными источниками света (13 EMBED Equation.3 1415=0,5 мкм) равно 0,1 мм. Расстояние b между интерференционными полосами на экране в средней части интерференционной картины равно 1 см. Определить расстояние 13 EMBED Equation.3 1415 от источников до экрана.
417. Оптическая разность хода 13 EMBED Equation.3 1415 двух интерферирующих волн монохроматического света равна 0,313 EMBED Equation.3 1415. Определить разность фаз 13 EMBED Equation.3 1415.
418. Определить минимальную толщину тонкой пленки масла (n=1,6) на поверхности воды, если при наблюдении через спектроскоп под углом 600 к нормали в спектре отраженного света видна значительно усиленной желтая линия (13 EMBED Equation.3 1415=589 нм).
419. Пучок параллельных лучей, соответствующих длине 13 EMBED Equation.3 1415=0,6 мкм, падает на мыльную пленку под углом 13 EMBED Equation.3 1415=450. Показатель преломления мыльной воды n=1,33. При какой наименьшей толщине пленки отраженный от нее свет будет максимально ослаблен?
420. На пленку из глицерина (n=1,47) толщиной 0,25 мкм падает белый свет. Каким будет казаться цвет пленки в отраженном свете, если угол падения лучей равен 300?
421. Радиусы двух соседних темных конец Ньютона, полученных в отраженном монохроматическом свете, равны соответственно 4,00 и 4,38 мм. Радиус кривизны линзы равен 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны света.
422. Диаметр четвертого темного кольца (считая центральное темное пятно за нулевое) Ньютона равен 9 мм. Найти длину волны падающего монохроматического света, если радиус линзы 8,6 м.
423. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом длиной волны 0,62 мкм. Найти радиус кривизны линзы, если диаметр светлого кольца в отраженном свете равен 7,8 мм.
424. На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Угол 13 EMBED Equation.3 1415 отклонения пучков света, соответствующих второй светлой дифракционной полосе, равен 10. Скольким длинам волн падающего света равна ширина щели?
425. Дифракционная решетка освещена нормально падающим монохроматическим светом. В дифракционной картине максимум второго порядка отклонен на угол 13 EMBED Equation.3 1415=13 EMBED Equation.3 1415. На какой угол 13 EMBED Equation.3 1415 отклонен максимум третьего порядка?
426. На дифракционную решетку, содержащую n=400 штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет (13 EMBED Equation.3 1415=0,6 мкм). Найти число дифракционных максимумов, (не считая центрального), которые дает эта решетка. Определить угол 13 EMBED Equation.3 1415 дифракции, соответствующий последнему максимуму.
427. На кристалл кальцита, расстояние между атомными плоскостями которого 0,3 нм, падает пучок параллельных рентгеновских лучей. Дифракционный максимум первого порядка наблюдается под углом 13 EMBED Equation.3 1415 (угол скольжения). Определите длину волны падающих лучей.
428. На дифракционную решетку с периодом 3 мкм падает монохроматический свет длиной волны 650 нм. Найти наибольший порядок дифракционного максимума.
429. Дифракционная решетка, освещенная нормально падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка на угол 13 EMBED Equation.3 1415=13 EMBED Equation.3 1415. На какой угол 13 EMBED Equation.3 1415 отклоняет она спектр четвертого порядка?
430. На поверхность дифракционной решетки нормально к ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в 4,6 раза больше длины световой волны. Найти число дифракционных максимумов для данного случая.
431. Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества 13 EMBED Equation.3 1415. Найти для этого вещества угол 13 EMBED Equation.3 1415 полной поляризации.
432. Найти показатель преломления n стекла, если при отражении от него отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления 13 EMBED Equation.3 1415.
433. Луч света проходит из воды в алмаз, так что луч, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризован. Определите угол между падающим и преломленным лучами.
434. Найти угол 13 EMBED Equation.3 1415 между осями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, проходящего через поляризатор и анализатор, уменьшается в 4 раза.
435. Степень поляризации Р частично-поляризованного света равна 0,5. Во сколько раз отличается максимальная интенсивность света, пропускаемого через анализатор, от минимальной?
436. Пластинка кварца толщиной 3 мм (удельное вращение кварца 15 град\мм), вырезанная перпендикулярно оптической оси, помещена между двумя николями. Пренебрегая в николях потерями света, определите, во сколько раз уменьшится интенсивность света, прошедшего эту систему.
437. Предельный угол полного внутреннего отражения в бензоле 13 EMBED Equation.3 1415=13 EMBED Equation.3 1415. Определить угол максимальной поляризации 13 EMBED Equation.3 1415 света при отражении от этого вещества.
438. Пучок естественного света, последовательно проходя через два николя, ослабляется в 6 раз. Принимая, что коэффициент поглощения каждого николя к=0,1, найти угол 13 EMBED Equation.3 1415 между плоскостями пропускания николей.
439. Два николя, плоскости пропускания которых образую между собой угол 13 EMBED Equation.3 1415, ослабляют проходящий через них пучок естественного света в n=10 раз. Определить коэффициент К поглощения света в николях (потерей света при отражении пренебречь).
440. При прохождении поляризованного света через слой 5%-го сахарного раствора толщиной 13 EMBED Equation.3 1415=10 см плоскость поляризации повернулась на угол 13 EMBED Equation.3 1415=13 EMBED Equation.3 1415. Найти концентрацию С2 другого раствора сахара толщиной 13 EMBED Equation.3 1415=15 см, если плоскость поляризации повернулась при этом на угол 13 EMBED Equation.3 1415=13 EMBED Equation.3 1415.
441. Определить длину волны, отвечающую максимуму испускательной способности черного тела при температуре 3713 EMBED Equation.3 1415 и энергетическую совместимость тела.
442. Максимум испускательной способности Солнца приходится на длину волны 0,50 мкм. Считая, что Солнце излучает как черное тело, определить температуру его поверхности и мощность излучению.
443. Считая, что Солнце излучает как черное тело, вычислить , насколько уменьшается его масса за год вследствие излучения (в том числе в процентах). Температуру поверхности Солнца принять равной 5800 К.
444. Считая, что Солнце излучает как черное тело, определить интенсивность солнечного излучения вблизи Земли. Температуру поверхности Солнца принять равной 5800 К.
445. Вычислить температуру поверхности Земли, считая ее постоянной, в предположении, что Земля как черное тело излучает столько энергии, сколько получает от Солнца. Интенсивность солнечного излучения вблизи Земли принять равной 1,37 кВт/м2.
446. Мощность излучения абсолютно черного тела равна 34 квт. Найти температуру этого тела, если известно, что поверхность его равна 0,6 м2.
447. Мощность излучения абсолютно черного тела равна 105квт. Найти величину излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности его энергетической светимости, равна 13 EMBED Equation.3 1415.
448. Лучепоглощательные способности участков луга и парового (вспаханного) поля равны соответственно 0,6 и 0,8. Какой участок обладает большей лучеиспускательной способностью и во сколько раз? Температуры участков одинаковы.
449. Для повышения температуры верхнего слоя почвы применили мульчирование угольным порошком (т.е. этим порошком покрыли поверхность почвы), в результате чего установилась температура, равна 2713 EMBED Equation.3 1415. Определить лучеиспускательную способность угольной мульчи, если ее лучепоглощательная способность при данной температуре 0,88.
450. При охлаждении абсолютно черного тела длина волны, соответствующая максимуму его излучения, увеличилась от 0,4 до 0,7 мкм. Во сколько раз уменьшилась при этом полная лучеиспускательная способность тела?
451. Определить давление солнечных лучей, нормально падающих на зеркальную поверхность. Интенсивность солнечного излучения принять равной 1,37 кВт/м2.
452. Плотность потока энергии в импульсе излучения лазера может достигать значения 13 EMBED Equation.3 1415. Определить давление такого излучения нормально падающего на черную поверхность.
453. Свет с длиной волной 0,50 мкм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на нее давление 10 мкПа. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на 1 см2 этой поверхности.
454. Давление света, нормально падающего на поверхность, равно 6,5 мкПа. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности, если длина волны света равна 0,48 мкм, а коэффициент отражения 0,5.
455. Поток энергии Ф, излучаемый электрической лампой, равен 600 Вт. На расстоянии r=1 м от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено круглое плоское зеркальце диаметром d=2 см. Принимая, что излучение лампы одинаково во всех направлениях и что зеркальце полностью отражает падающий на него свет, определить силу F светового давления на зеркальце.
456. Определить красную границу 13 EMBED Equation.3 1415 фотоэффекта для цинка, если работа выхода электронов из цинка равна Авых=4 эВ.
457. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны 13 EMBED Equation.3 1415. Определить максимальную скорость 13 EMBED Equation.3 1415 фотоэлектронов, вылетающих с поверхности металл, если красная граница фотоэффекта 13 EMBED Equation.3 1415.
458. На катод из лития падает монохроматический свет с длиной волны 13 EMBED Equation.3 1415. Определить работу выхода электронов из лития, если задерживающая разность потенциалов 13 EMBED Equation.3 1415.
459. Какова была длина волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения графитом под углом 600 длина волны рассеянного излучения оказалась равной 2,5413 EMBED Equation.3 1415?
460. Энергия рентгеновских лучей равна 0,6 МэВ. Найти энергию электрона отдачи, если известно, что длина волны рентгеновских лучей после комптоновского рассеяния изменилась на 20%.
461. В результате комптоновского рассеяния на свободном электроне длина волны гамма-фотона увеличилась в два раза. Найти кинетическую энергию и импульс электрона отдачи, если угол рассеяния фотона равен 600. До столкновения электрон покоился.
462. В результате комптоновского рассеяния на свободном электроне энергия гамма-фотона уменьшилась в три раза. Угол рассеяния фотона равен 600. Найти кинетическую энергию и импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился.
463. Найти длину волны де Бройля для: 1) электрона, летящего со скоростью 106 м/с; 2) атома водорода, движущегося со скоростью, равной средней квадратичной скорости при температуре 300 К; 3) шарика массой 1 г, движущегося со скоростью 1 см/с.
464. Найти длину волны де Бройля для 13 EMBED Equation.3 1415 - частицы, движущейся по окружности радиусом 0,83 см в однородном магнитном поле индуктивностью 0,1 Тл.
465. Найти релятивистскую массу протона, дебройлоская длина волны которого равна его комптоновской длине волны.
466. Релятивистская масса протона в два раза больше его массы покоя. Вычислить дебройловскую длину волны протона.
467. Найти длины волн спектральных линий водорода в видимой области спектра.
468. Найти наибольшую длину волны в ультрафиолетовой серии спектра водорода. Какую наименьшую скорость должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами электронов появилась эта линия?
469. Определить потенциал ионизации атома водорода.
470. Найти постоянную экранирования для L-серии рентгеновский лучей, если известно, что при переходе электрона в атоме вольфрама с М-слоя на L-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны 13 EMBED Equation.3 1415=1,4313 EMBED Equation.3 1415.
471. При переходе электрона с L-слоя на К-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны 7,8813 EMBED Equation.3 1415. Какой это атом? Для К-серии постоянная экранирования равна единице.
472. Масса релятивистского протона в два раза больше его массы покоя. Чему равна минимальная неопределенность координаты протона?
473. Время жизни возбужденного состояния атома в среднем 13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 141510-8с. Определить ширину спектральной линии, связанной с распадом этого состояния, если ей соответствует длины волны 13 EMBED Equation.3 1415.
474. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра 13 EMBED Equation.3 1415.
475. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи альфа-частицы.
476. Вследствие радиоактивного распада 13 EMBED Equation.3 1415 превращается в 13 EMBED Equation.3 1415. Сколько альфа- и бета- превращений он при этом испытывает?
477. Вычислить энергию ядерной реакции 13 EMBED Equation.3 1415+13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415+13 EMBED Equation.3 1415.
478. Вычислить энергию ядерной реакции 13 EMBED Equation.3 1415.
479. Применяемый для подавления весеннего прорастания пищевого картофеля и других овощей радиоактивный 13 EMBED Equation.3 1415 имеет период полураспада 5,3 года. В овощехранилище заложено количество 13 EMBED Equation.3 1415, имеющего активность 10 К13 EMBED Equation.3 1415. Определить активность кобальта через два года.
480. Для уничтожения вредителей зерна в зернохранилище использован 13 EMBED Equation.3 1415 в виде проволоки массой 1 г. Содержание радиоактивного кобальта в проволоке составляет 0,01% от массы проволоки. Определить активность радиоактивного кобальта.















ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Основные необходимые физические постоянные (округленные значения)

Физическая постоянная
Обозначение
Числовое значение

Ускорение свободного падения
g
9,81 м|c2

Гравитационная постоянная
G
6,6713 EMBED Equation.3 1415

Постоянная Авогадро
NA
6,0213 EMBED Equation.3 1415

Универсальная газовая постоянная
R
8,31 Дж/(моль13 EMBED Equation.3 1415)

Постоянная Больцмана
k
1,3813 EMBED Equation.3 1415

Элементарный заряд
е
1,6013 EMBED Equation.3 1415

Масса покоя электрона
me
9,113 EMBED Equation.3 1415

Скорость света в вакууме
c
313 EMBED Equation.3 1415

Постоянная Стефана-Больцмана
13 EMBED Equation.3 1415
5,6713 EMBED Equation.3 1415ВТ/(13 EMBED Equation.3 1415)

Постоянная Вина в законе смещения
b
2,8913 EMBED Equation.3 1415

Постоянная Планка
h
13 EMBED Equation.3 1415
6,6313 EMBED Equation.3 1415
1,0513 EMBED Equation.3 1415

Постоянная Ридберга
R
1,09713 EMBED Equation.3 1415

Комптоновская длина волны электрона
13 EMBED Equation.3 1415
2,4313 EMBED Equation.3 1415

Энергия ионизации атома водорода
E1
2,1813 EMBED Equation.3 1415

Атомная единица массы
а.е.м.
1,66013 EMBED Equation.3 1415

Энергия, соответствующая 1 а.е.м.

931,50 МэВ

Электрическая постоянная
13 EMBED Equation.3 1415
8,8513 EMBED Equation.3 1415

Магнитная постоянная
13 EMBED Equation.3 1415
413 EMBED Equation.3 1415


2. Некоторые астрономические величины

Радиус Земли (среднее значение),м .6,3713 EMBED Equation.3 1415
Масса Земли, кг.5,9613 EMBED Equation.3 1415
Радиус Солнце (среднее значение), м..6,9513 EMBED Equation.3 1415
Масса Солнце, кг1,9813 EMBED Equation.3 1415
Среднее расстояние между центрами Солнца и Земли, м..1,513 EMBED Equation.3 1415

3. Удельное сопротивление 13 EMBED Equation.3 1415

Вольрам-5,5
Железо-9,8
Никелин-40

Нихром-110
Медь-1,7
Серебро-1,6


4. Диэлектрическая проницаемость (относительная) вещества

Вода-81,0
Парафин-2,0
Слюда-6,0

Бакелит-4,0
Трансформаторное масло-2,2
Стекло-7,0


5. Температурный коэффициент сопротивления проводников 13 EMBED Equation.3 1415

Вольфрам-5,2
Медь-4,2
Никелин-0,1





6. Потенциал ионизации, эВ

Водород-13,6
Ртуть-10,4


7. Показатель преломления

Алмаз-2,42
Вода-1,33
Глицерин-1,47

Каменная соль-1,54
Кварц-1,55
Сероуглерод-1,63

Скипидар-1,48
Стекло-1,52




8. Интервалы длин волн, соответствующие различным цветам спектра, нм

Фиолетовый400-450
Желтый .560-590

Синий..450-480
Оранжевый590-620

Голубой...480-500
Красный.620-760

Зеленый...500-560



9. Эффективный диаметр молекулы газов 13 EMBED Equation.3 1415, м

Азот-3,1
Аргон-3,6


Водород-2,3
Гелий-1,9
Кислород-2,9


10. Масса 13 EMBED Equation.3 1415 и энергия 13 EMBED Equation.3 1415 покоя некоторых элементарных частиц и легких ядер

Частицы
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415


а.е.м.
1027, кг
МэВ
1010,Дж

Электрон
5,8613 EMBED Equation.3 1415
0,00091
0,511
0,00081

Протон
1,00728
1,6724
938,23
1,50

Нейтрон
1,00867
1,6748
939,53
1,51

Дейтрон
2,01355
3.3325
1876,5
3,00

13 EMBED Equation.3 1415-частица
4,0015
6,6444
3726,2
5,96


11. Работа выхода электронов из металла, эВ

Алюминий-3,7
Вольфрам-4,5
Литий-2,3
Медь-4,4

Платина-6,3
Цезий-1,8
Цинк-4,0
Никель-4,8


12. Периоды полураспада некоторых радиоактивных элементов

13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415










13. Элементы периодической системы и массы нейтральных атомов а.е.м.

Элемент системы
Изотоп
Масса
Элемент системы
Изотоп
Масса

Водород
-

Алюминий
13 EMBED Equation.3 1415
26,98135


13 EMBED Equation.3 1415
1,00783
Кремний
13 EMBED Equation.3 1415
26,81535


13 EMBED Equation.3 1415
2,01410
Фосфор
13 EMBED Equation.3 1415
32,97174


13 EMBED Equation.3 1415
3,01650
Сера
13 EMBED Equation.3 1415
32,97146

Гелий
-

Железо
13 EMBED Equation.3 1415
55,94700


13 EMBED Equation.3 1415
3,01605
Медь
13 EMBED Equation.3 1415
63,5400


13 EMBED Equation.3 1415
4,00260
Вольфрам
13 EMBED Equation.3 1415
183,8500

Литий
13 EMBED Equation.3 1415
7,01601
Магний
13 EMBED Equation.3 1415
23,98504

Бериллий
13 EMBED Equation.3 1415
7,01169

13 EMBED Equation.3 1415
26,98436

Бор
13 EMBED Equation.3 1415
10,01294
Кальций
13 EMBED Equation.3 1415
47,95236


13 EMBED Equation.3 1415
11,00931
Серебро
13 EMBED Equation.3 1415
107,869

Азот
13 EMBED Equation.3 1415
14,00307
Радий
13 EMBED Equation.3 1415
226,0254

Кислород
13 EMBED Equation.3 1415
15,99492
Торий
13 EMBED Equation.3 1415
232,038


13 EMBED Equation.3 1415
16,99913
Уран
13 EMBED Equation.3 1415
238,0508



14. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований

Приставка
Обозначение приставки
Множитель
Приставка
Обозначение приставки
Множитель

экса
Э
1018
санти
с
10-2

пета
П
1015
мили
м
10-3

тера
Т
1012
микро
мк
10-6

гига
Г
109
нано
н
10-9

мега
М
106
пико
п
10-12

кило
к
103
фемта
ф
10-15

деци
д
10-1
атто
а
10-18


















Литература

Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. /В.С.Волькенштейн. – М.: Наука, 1991.-464 с.
Физика Методические указания по изучению дисциплины и задания для контрольных работ студентам-заочникам инженерных специальностей сельскохозяйственных вузов. Всероссийский сельскохозяйственный институт заочного обучения, /под ред. Д.П.Трутнева. – Москва: 1993. – 220 с.
Дмитриева В.Ф. Программа, методические указания и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических и технологических специальностей вузов /В.Ф.Дмитриева, Р.А. Рябов, В.М.Гладкий. Под ред. В.Ф.Дмитриевой. – М. Высш. шк. – 2005. – 128 с.
Сборник задач по физике: учебное пособие /Безверхняя Р.Ц. [и др.]; под редакцией Р.И.Грабовского – Спб.: Изд. «Лань», 2002. – 128 с.

Содержание

Общие методические указания..2
Электричество, магнетизм, колебания и волны... 3
Контрольная работа 3. 16
Оптика. Элементы квантовой физики20
Контрольная работа 4 .30
Приложения. 35
Литература38




















13PAGE 15


13PAGE 14115



13 EMBED Equation.DSMT4 1415




Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 9690863
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий