Главная страница
qrcode

Физика Задачи. 1. Аэростат поднимается с постоянной скоростью


Название1. Аэростат поднимается с постоянной скоростью
Дата04.11.2019
Размер166 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаФизика Задачи.doc
ТипДокументы
#66347
Каталог

Механика

1.Аэростат поднимается с постоянной скоростью V0
h
=30 м/c него сбрасывается груз без начальной скорости относительно аэростата. Найти время падения груза на землю. Какова его скорость Vв момент соприкосновения с землёй?

2.Зависимость пройденного телом пути S от времени даётся уравнением где φ=A+Bt+Ct2+Dt3, D=0.01м/с3. Найти: 1) через сколько секунд после начала движения ускорение тела будет равно 1м/c2? 2) чему равно среднее ускорение тела за этот промежуток времени?

3. Из орудия произведен выстрел под углом α=300 к горизонту. Начальная скорость снаряда V0=100
м/с. Поверхность горизонтальна. Найти: а) время полёта tnhS.

4. Вал вращается с постоянной скоростью, соответствующей частоте 180 об/мин. С некоторого момента вал тормозится и вращается равнозамедленно с угловым ускорением, численно равным 3 рад/с2. 1) через какое время вал остановится? 2) сколько оборотов сделает вал до остановки?

5. Колесо радиусом R=0,1м вращается так, что зависимость угла поворота радиуса колеса от времени задаётся уравнением φ=A+Bt+Ct3,где B=2 рад/си С=1рад/с3. Для точек, лежащих на ободе колеса, найти через 2с после начала движения следующие величины: 1) угловую скорость ω; 2) линейную скорость V; 3) угловое ускорение Ԑ; 4) тангенциальное ускорение ατ; 5) нормальное ускорение a
6.Тело скользит по наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол 45О . Пройдя расстояние S=36,4см, тело приобретает скорость 2м/c. Чему равен коэффициент трения тела о плоскость?

7.Кусок пластилина массой 100г бросают вертикально вниз со скоростью 10м/с с высоты 10м. Деформируясь, пластилин прилипает к полу. Удар длится 0,1с. Определить среднюю силу удара.

8. Мяч с массой 0,5кг летит горизонтально со скоростью 10м/с. После удара ногой с силой 110H мяч продолжает двигаться горизонтально с удвоенной скоростью, но в перпендикулярном направлении. Сколько времени длился удар?

9. Невесомый блок укреплен на конце стола. Две гири равного веса по 1 кг соединены нитью, которая перекинута через блок. Одна гиря скользит по столу, вторая висит на нити двигаясь вертикально вниз. Коэффициент трения гири о стол равен 0,1. Найти: 1) ускорение с которым двигается гиря a; 2) силу натяжения нити F. Трением в блоке пренебречь.

10. Круглая платформа вращается вокруг вертикальной оси с угловой скоростью ω. На платформе находится шарик массой m, прикреплённой к оси платформы нитью длиной e. Угол наклона нити относительно горизонтального направления равен α. Трение отсутствует. Найти силу натяжения нити Т и силу давления F шарика на платформу.

11. Конькобежец массой 70кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальное направление камень массой 3кг со скоростью 8м/с. Найти, на какое расстояние S откатится при этом конькобежец, если известно, что коэффициент трения коньков о лёд равен 0,02.

12. Тело массой 2кг движется со скоростью 3м/с и нагоняет второе тело массой 3кг, движущейся со скоростью 1м/с. Найти скорости тел после столкновения, если: 1) удар был не упругий,
2) удар был абсолютно упругий. Тела движутся по одной прямой. Удар – центральный.

13. По плоскости с углом наклона α = 450 соскальзывает шайба и в конце спуска упруго ударяется о стенку, перпендикулярную наклонной плоскости. На какую высоту h снова поднимается шайба по плоскости, если первоначально она находилась на высоте H=0,6м? Коэффициент трения шайбы о плоскость µ=0,2.

14. В шар, подвешенный на нити длиной 0,4м, масса которого mVα от вертикали отклонится шар?

15. На горизонтальной поверхности лежит брусок массой m=11кг. К бруску прикреплённая пружина жёсткостью k=200н/м. Коэффициент трения между бруском и поверхностью µ=0,1. Вначале пружина не деформирована. Затем, приложив к свободному концу пружины силу F, направленную под углом α=450 к горизонту, брусок медленно переместили на расстояние S=50см. Какая работа была при этом совершена?

16. На концах тонкого однородного стержня длиной e и массы 3m прикреплены шарики, масса которых m и2m соответственно. Определить момент инерции такой системы относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через: а) шарик массы m; б) точку, отстоящую на m; в) середину стержня.

17. Вал массой 100кг и радиусом R=5см вращается с частотой n=8c -1. К цилиндрической поверхности вала прижимают тормозную колодку силой 40H, под действием которой вал останавливается через t=10с. Определить коэффициент трения.

18. Через блок, выполненный в виде колеса, перекинута нить, к концам которой привязаны грузы массами m
19. Платформа, имеющая форму диска, может вращаться вокруг вертикальной оси без трения. На краю платформы стоит человек. На какой угол α повернётся платформа, если человек пойдёт вдоль края платформы и, обойдя её, вернётся в исходную точку? Масса платформы 280кг, масса человека 80кг.

20. На неподвижной платформе, которая может вращаться вокруг вертикальной оси, стоит человек и держит за ось вращающееся с угловой скоростью ω=15рад/c колесо. Ось колеса расположена вертикально и совпадает с осью вращения платформы. С какой угловой скоростью станет вращаться платформа, если человек повернёт ось колеса на 1800? Момент инерции платформы с человеком 3кг · м2, момент инерции колеса 0,5кг·м2.

21. Маховик, момент инерции которого 50кг · м2 вращается по закону по закону: φ=A+Bt+Ct2 где, А=2рад, В=16рад/c,
С= -2рад/c2. Чему равна мощность момента тормозящей силы в момент времени t=3c.

22. Кинетическая энергия вращения маховика 1кДж. Под действием тормозящего момента маховик начал вращаться равнозамедленно и, сделав 80 оборотов, остановился. Определить момент силы торможения.

23. Мальчик катит обруч по горизонтальной дороге со скоростью 2м/с. На какое расстояние S может вкатится обруч на горку за счёт своей кинетической энергии? Уклон горки 10м на каждые 100м пути. Проскальзывания нет.

24. Карандаш, длинна которого 15см, поставленный вертикально, падает на стол. Какую угловую ωи линейную V скорости будет иметь в конце падения: а) середина карандаша; б) верхний его конец? Считать, что трение его такое, что нижний конец карандаша не проскальзывает.

25. Однородный стержень длинной 1м подвешен на горизонтальной оси, проходящей через его верхний конец. На какой угол α надо его отклонить, чтобы при прохождении им положения равновесия нижний конец стержня имел скорость V=5м/c?

26. Точка участвует одновременно в двух перпендикулярных колебаниях, уравнения которых x=Asinωt и y=Bcosωt, где A=8см, B=4см, ω=2с -1. Написать уравнение траектории и построить её. Показать направление движения точки.

27. Найти амплитуду и начальную фазу гармонического колебания, полученного от сложения одинаково направленных колебаний, данными уравнениями xt)сми xt+π/2)см. Написать уравнение результирующего колебания. Построить векторную диаграмму сложения колебаний.

28. Точка совершает простые гармонические колебания, уравнение которых x=Asinωt, где А=8см, ω=2с -1. В момент времени, когда точка обладала потенциальной энергией 0,1 мДж, на неё действовала сила 5мН. Найти этот момент времени.

29. Чему равен логарифмический декремент затухания математического маятника, если за минуту амплитуда колебаний уменьшилась в два раза? Длина маятника 1м.

30. Математический маятник длиной 24,7см совершает затухающие колебания. Через какое время энергия колебаний маятника уменьшится в 9,4 раза, если добротность колебаний равна 314?

31. Бревно массой 40кг втягивают вверх по наклонной плоскости с помощью верёвки, которую намотали на бревно. Свободный конец верёвки, за который тянут, расположен параллельно наклонной плоскости. Высота наклонной плоскости 1м, длина её 2м. Какую силу F необходимо приложить к верёвке, чтобы втянуть бревно на вершину плоскости?

32. Лестница опирается на вертикальную стенку и горизонтальный пол. Коэффициент трения между полом и лестницей 0,5, а между стеной и лестницей 0,4. Определить наименьший угол α наклона лестницы к полу, при котором она может оставаться в равновесии.

33. К тонкому металлическому стержню длиной 0,5м и массой 1кг приварили металлическое ядро с массой 10кг и радиусом 10см. Стержень подвешен за свободный конец и совершает малые колебания. Найти период колебаний физического маятника.

34. На сколько удлинится стальная проволока длиной 5м и диаметром 1мм, если к ней подвесить груз массой 100кг? Модуль Юнга материала проволоки 2·1011 Па. Какова плотность энергии упругой деформации в проволоке?

35. К железной проволоке длиной 50см и диаметром 1мм привязана гиря массой в 1кг. Модуль Юнга проволоки 19,6·10 10Па. С каким наибольшим числом оборотов в секунду можно равномерно вращать в вертикальной плоскости такую проволоку с грузом, чтобы она не разорвалась? [n=3,4 об/c].

Молекулярная физика и термодинамика.

36. В балоне объёмом 10л находится газ при температуре 270С. Вследствие утечки газа давление снизилось на 4,2 кПа. Сколько молекул вышло из балона?

37. Найти наиболее вероятную скорость, среднюю арифметическую и среднюю квадратичную скорости молекул гелия при температуре 2000С.

38. При давлении P=2·106Па идеальный газ занимает объём V=5л. В результате изотермического расширения его объем увеличится на ∆V=1л, а концентрация молекул стала равной n=3,62·1026м -3. При какой температуре протекал этот процесс?

39. До какой температуры охладится воздух, находящийся при температуре 00C, если он расширяется адиабатически от объёма VVV
40. Двухатомному газу сообщено 500кал тепла. При этом газ расширяется. Найти работу расширения газа, если давление не менялось.

41. Некоторое количество водорода находится при температуре TP4К, при которой молекулы водорода полностью распадаются на атомы. Определить давление газа, если его объём и масса не изменилась.

42. В сосуде находится смесь 10г углекислого газа и 15г азота. Найти плотность этой смеси при температуре 170C и давлении 1,5·105Па.

43. Кислород массой 10г находится под давлением 3·105Па при температуре 100C. После нагревания при постоянном давлении газ занял объём 10л. Найти: 1) количество тепла, полученного газом; 2) изменение внутренней энергии газа; 3) работу, совершённую газом при расширении.

44. В сосуде объёмом 300л находится газ при температуре 350К и давлении 0,4 МПа. Теплоёмкость газа при постоянном объёме равна 857 Дж/К. Определить показатель адиабаты этого газа.


45. Какая часть молекул двухатомного газа распалась на атомы, если показатель адиабаты у образовавшейся смеси равен 1,5?

46. Найти изменение энтропии при переходе 8г кислорода от объёма в 10л при температуре 80 0C к объёму в 40л при температуре 300 0C.

47. 10,5г азота изотермически расширяется от объёма 2л до объёма 5л. Найти прирост энтропии в этом процессе.

48. Газовая смесь состоит из азота массой m
49. В термос, теплоёмкостью которого можно пренебречь, налито mt0C. После того как в воду опустили предмет массой mt0C, в термосе установилась температура t=270C. Определить удельную теплоёмкость материала, из которого сделан предмет.

50. Один киломоль двухатомного идеального газа совершает замкнутый цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Давление газа изменяется от 1,2МПа до 1,6МПа, объём от 2м3 до 3м3. Определить: 1) теплоту Q
Электричество.

51. Четыре заряда расположены в вершинах квадрата ABCD со стороной 10 см. Величины зарядов равны: qAqBqCqDq = +5 мкКл. Найти силу, действующую на центральный заряд.

52. К заряженной равномерно бесконечной пластине прикрепили шелковую нить, на которой висит одноименно заряженный шарик с весом 4 ·10-5 кГ и с зарядом q = 6,67 ·10-10 Кл.Нить, натяжение которой F = 4,9 · 10-4 Н, образует некоторый угол с заряженной плоскостью. Найти поверхностную плотность зарядов на плоскости.

53. Две длинные одноимённо заряженные нити расположены на расстоянии a=10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях λ = 10-7 Кл/см. Найти величину и направление напряженности результирующего электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 10 см от каждой нити.

54. Стеклянный шар заряжен равномерно по всему объему. Заряд шара q = 1 нКл, радиус шара R = 10 см. Найти напряженность и потенциал электрического поля в точке, лежащей на середине радиуса. Диэлектрическая проницаемость стекла ε = 6.

55. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью VE =100 В/см, длина пластин конденсатора L=5 см. Найти величину и угол отклонения α скорости электрона от горизонтального направления при вылете его из конденсатора.

56. Тонкое кольцо несет равномерно распределенный заряд q = 0,2 мкКл. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r = 4 см. Радиус кольца R = 10 см.

57. Плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого 2 см, заряжен до напряжения U= 3 кВ. Какова будет напряженность поля и энергия конденсатора до и после раздвижения пластин до расстояния 5 см? Площадь пластин S = 100 см2. Пластины конденсатора: а) не отключают от источника питания; б) сначала отключают, затем раздвигают.

58. Конденсатор емкостью CUCU
59. Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено слоями диэлектриков толщиной ddε2. Найти ёмкость конденсатора.

60. Два источника питания с ЭДС εεCC
61. Плотность энергии заряженного конденсатора w = 300 Дж/м3. С какой силой взаимодействуют обкладки конденсатора, если их площадь S = 10-2 м2?

62. Конденсатор емкостью CU = 40 В. После отключения источника тока конденсатор соединили параллельно с другим незаряженном конденсатором емкостью C
63. Определить сопротивление R проволочного каркаса в виде правильного шестиугольника с тремя большими диагоналями, спаянными в центре. Каркас включен в цепь точками, лежащими на концах одной из больших диагоналей. Сопротивление стороны каркаса r = 1 Ом.

64. Участок цепи состоит из стальной проволоки длиной 2м и площадью поперечного сечения 0,48 мм2, соединенной последовательно с никелиновой проволокой длинной 1 м и площадью поперечного сечения 0,21 мм2. Какое напряжение надо подвести к участку, чтобы получить силу тока 0,6 А. Удельное сопротивление стали 1,2 ·10-8 Ом·м, никелина 42 ·10-8 Ом·м.

65. Четыре лампы, рассчитанные на напряжение UI = 0,3А каждая, надо включить параллельно и питать от источника напряжения U = 5,4В. Резистор какого сопротивления надо включить последовательно с лампами?

66. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 20 Ом нарастает в течение t = 2 с по линейному закону от 0 до 6 А. Определить теплоту, выделившуюся в этом проводнике за первую и за вторую секунды.

67. Вольтметр, зашунтированный сопротивлением R = 104Ом, при включении в цепь с напряжением U = 250В показывает UU
68. Конденсатор емкостью C = 200 мкф, заряженный до напряжения U=100В, подключают к сопротивлениям RR
69. При подсоединении к источнику тока резистора RPRP
70. Две батареи, каждая из которых состоит их четырёх одинаковых элементов с ЭДС 1,5В и внутренним сопротивлением 1 Ом, включённых последовательно, соединяют параллельно и замыкают на нагрузку R = 4 Ом. Сколько тепла выделится на нагрузке за один час?

71. Восемь одинаковых элементов питания с ЭДС 1,5В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом соединены последовательно и образуют замкнутую цепь. Каково напряжение между любыми двумя точками этой замкнутой цепи?

72. Два аккумулятора, ЭДС которых εεrr
73. Три батареи с ЭДС εεεrrr
74. Два элемента с ЭДС εεR = 0,5 Ом. Внутренние сопротивления элементов одинаковы rrR.

75. К плюсовой клемме источника ЭДС εrRεrRεrR
76. Четыре источника тока с ЭДС εεεεr1
r2r3r4
77. Два круговых витка расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их центры совпадают. Найти индукцию в центре витков, если радиусы витков одинаковы r= 5см, и сила тока в каждом витке I = 2 А.

78. По тонкому проводнику, изогнутому в виде правильного шестиугольника со стороной а = 10 см, идёт ток I = 20 А. Определить магнитную индукцию в центре шестиугольника.

79. Электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно силовым линиям. Скорость электрона υ = 4•107 м/с, индукция магнитного поля B = 1мТл. Определить нормальное и тангенциальное ускорение электрона и радиус кривизны его траектории.

80. Какова кинетическая энергия протона, если его траектория в магнитном поле с индукцией B = 2Тл представляет собой винтовую линию радиусом R = 10 см с шагом L = 60 см?

81. На двух лёгких проводящих нитях горизонтально висит металлический стержень длиной 0,25 м и массой m = 0,015 кг. Стержень находится в однородном магнитном поле с индукцией

В = 0,3Тл, направленном вертикально вниз. Определить угол отклонения нитей от вертикали, если сила тока в стержне I = 0,2 А.

82. По двум параллельным прямым проводам длиной L = 2,5 м каждый, находящимся на расстоянии d = 20 см друг от друга, текут одинаковые токи I = 1 кА. Вычислить силу взаимодействия проводов.

83. Альфа – частица прошла ускоряющую разность потенциалов U = 104В и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (Е = 10 кВ/м ) и магнитное (В = 0,1 Тл ) поля. Найти отношение заряда q частицы к её массе m, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейного движения.

84. Из проволоки длиной L = 20 см сделали контуры: а) квадратный; б) круговой. Найти вращающий момент сил, действующие на каждый контур, помещённый в однородное магнитное поле с индукцией 0,1Тл. Сила тока в каждом контуре I = 2А, а плоскость каждого контура составляет угол α = 45° с вектором магнитной индукции.

85. Проводник длиной L = 1м движется со скоростью υ = 5м/с перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Определить магнитную индукцию B, если на концах проводника возникает разность потенциаловU= 0,02В.

86. Соленоид с сердечником из немагнитного материала содержит N =1200 витков провода, плотно прилегающих друг к другу. При силе тока I = 4 А магнитный поток ф = 6мкВб. Определить индуктивность L соленоида и энергиюWмагнитного поля соленоида.

87. Короткая катушка, содержащая 100 витков, равномерно вращается с частотой n = 10 с-1 относительно оси, лежащей в плоскости катушки и перпендикулярной линиям однородного магнитного поля с индукцией 0,04 Тл. Определить мгновенное значение ЭДС индукции для тех моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол α = 60°с линиями поля. Площадь S катушки равна 100 см2.

88. Кольцо радиусом R = 10 см из медной проволоки диаметром d=1мм помещено в однородное магнитное поле с индукцией B=1Тл так, что плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитного поля. Кольцо преобразуют в квадрат. Какой электрический заряд пройдёт по проводнику при этом?

89. Найти частоту собственных колебаний в контуре, состоящим из соленоида длиной L = 3 см, площадью поперечного сечения S2 и плоского воздушного конденсатора, площадь платин которого S2 и расстояние между ними d = 0,1см. Число витков соленоида N = 1000.

90. Контур состоит из катушки индуктивностью L = 0,2 Гн и конденсатора емкостью C = 10-5 ф. Конденсатор зарядили до напряжения 2В и он начал разряжаться. Какой будет сила тока в тот момент, когда энергия окажется поровну распределенной между электрическим и магнитным полем?

91. Найти отношение энергии магнитного поля к энергии электрического поля в колебательном контуре в момент времени t = T/8, если в момент времени t =0 конденсатор был полностью заряжен.

92. В электрическом колебательном контуре сопротивлениеR=1кОм, емкость C = 0,01мкф, индуктивность L = 10-2Гн. Найти период колебаний и декремент затухания.

93. В колебательном контуре с сопротивлением R = 50 Ом время релаксации равно 10мс. Максимальная энергия конденсатора W-3Дж при амплитудном значении напряжения U =5В. Найти период колебаний и логарифмический декремент затухания.

94. Найти добротность колебательного контура, у которого емкость C = 0,1мкф, индуктивность L = 10-3Гн, а ток через катушку уменьшился в 2 раза за время t = 100мкс.

95. К сети переменного тока с эффективным напряжением U=127В присоединена цепь, состоящая из последовательно включенных активного сопротивления R = 199Ом и конденсатора емкостью C = 40 мкф. Определить амплитуду силы тока в цепи, если частота в сети ν = 50Гц.

96. Конденсатор емкостью 100 мкф и реостат с активным сопротивлением 3 кОм включены в цепь переменного тока с частотой ν = 50 Гц. Индуктивность реостата ничтожно мала. Найти полное сопротивление цепи, если конденсатор и реостат включены: а) последовательно; б) параллельно.

97. Катушка длиной L = 50 см и площадью поперечного сечения S = 10 см2 включена в цепь переменного тока с частотой ν = 50 Гц. Число витков катушки N = 3000. Найти активное сопротивление R катушки, если известно, что сдвиг фаз между током и напряжением равен 60°.

98. В цепь переменного тока с частотой ν = 50Гц и эффективным напряжением U = 75В включили последовательно соединенные сопротивление R = 20 Ом, катушку с индуктивностью L = 0,2Гн и конденсатор с емкостью C= 100 мкф. Найти эффективную силу тока и разность фаз между током и напряжением.

99. Катушка с активным сопротивлением 10 Ом и индуктивностью L включена в цепь переменного тока напряжением 127 В и частотой 50 Гц. Найти индуктивность катушки, если известно, что катушка поглощает мощность 400 Вт и сдвиг фаз между током и напряжением равен 60°.

100. Резонанс в последовательном колебательном контур, содержащем емкость C = 1 мкф, индуктивность L и сопротивление R, наступает при частоте CC, то резонансная частота становится C. Считать, что затухание электрических колебаний происходит слабо.

Оптика

101. На плоское зеркало падает луч под углом 250. На какой угол повернется отраженный луч, если зеркало повернуть вокруг точки падения луча на угол 100.Угол поворота зеркала лежит в плоскости, проходящей через падающий луч.

102. Два плоских зеркала образуют двугранный угол=1790. На расстоянии l=10см от линии соприкосновения зеркал и на одинаковом расстоянии от каждого зеркала находится точечный источник света. Определить расстояние d между мнимыми изображениями источника в зеркалах.

103. Вогнутое сферическое зеркало дает действительное изображение, которое в три раза больше предмета. Определить радиус кривизны зеркала, если расстояние между предметом и его изображением L=20см.

104. Сходящиеся лучи падают на выпуклое сферическое зеркало с радиусом кривизны R= 60см так, что их продолжения пересекаются на оси зеркала на расстоянии a=15см (за зеркалом). На каком расстоянии x от зеркала сойдутся эти лучи после отражения?

105.Столб вбит в дно реки так, что часть столба высотой h=1м возвышается над водой. Найти длину тени столба на дне реки, если высота солнца над горизонтом α=30°, а глубина реки H=2м.

106. Какова истинная глубина H ручья если при определении на глаз по вертикальному направлению глубина кажется равной h= 60см?

107.Расстояние между точечным источником света и экраном L=3м. Линза, помещенная между ними, дает четкое изображение при двух положениях, расстояние между которыми l=1м. Найти фокусное расстояние линзы.

108.Источник света находится на оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии d₁=20см от нее, а его мнимое изображение получается на расстоянии f₁=30см от нее. На каком расстоянии от линзы получится изображение светящейся точки, находящейся на расстоянии d₂=10см от нее? Какое получится изображение? .

109.На боковую грань призмы с преломляющим углом α= 450, изготовленной из материала с показателем преломления n=2, падает луч света. При каком наибольшем угле падения φ
110. Лампа, сила света которой l₁=60кд., применяется для печатания фотоснимка. Если лампу расположить на расстоянии r₁=1,5м от снимка, то время экспозиции t₁=20,5с. Определить время экспозиции t₂, если применять лампу силой света 40кд, расположенную на расстоянии r₂=2м от снимка.

111. Электрическая лампа, сила света которой I=100кд, находится на высоте h=8м от поверхности земли. Найти площадь участка, в пределах которого освещенность E=1лк.

112. Электрическая лампа, сила света которой I=100кд, заключена в матовый сферический плафон диаметром Д=5см. Найти светимость и яркость источника света. Поглощением света стеклом плафона пренебречь.

113. На пути монохроматического света с длиной волны λ=0,6мкм находится тонкая плёнка 0,1мкм. Свет падает на пластину нормально. Показатель преломления плёнки 1,5. На какой угол α следует повернуть плёнку, чтобы оптическая длина пути луча изменилась на λ/2?

114. На мыльную пленку, находящуюся в воздухе, под углом 450 падает пучок белого света. Показатель преломления пленки n=1,33. При какой минимальной толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет?

115. На стеклянный клин падает нормально пучок белого света с длиной волны λ=0,58мкм. Угол клина равен 200. Показатель преломления стекла 1,5. Какое число темных интерференционных полос приходится на 1см длины клина?

116. На поверхность стеклянного объектива (n₁=1,5) нанесена тонкая пленка, показатель преломления которой n₂=1,2(просветвляющая пленка). При какой наименьшей толщине пленки произойдет максимальное ослабление отраженного света в средней части видимого света?

117. Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается монохроматическим светом с длиной волны λ=0,5мкм, падающим нормально. Пространство между линзой и стеклянной пластиной заполнено водой. Найти толщину слоя воды между линзой и стеклянной пластиной в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо.

118. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l от точечного источника монохроматического света с длиной волны λ=6·10-5см. На расстоянии 0,9l от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 0,6мм. Чему равно расстояние l, если преграда закрывает только центральную зону Френеля?

119. На щель шириной 2·10-5м падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ=5·10-5см. Найти ширину изображения щели на экране, удаленном от щели на расстояние l=1м. Шириной изображения щели считать расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от главного максимума освещенности.

120. При освещении дифракционной решетки светом с длиной волны λ₁=590нм спектр третьего порядка виден под углом α₁=10⁰12’. Определить длину волны λ₂ линии, для которой спектр второго порядка буден виден под углом α₂=618’.

121. Какова ширина спектра первого порядка, полученного на экране, отстоящем на расстоянии L=3м от дифракционной решетки с переходом d=10мкм? Дифракционная решетка освещается белым светом.

122. Чему равна постоянная дифракционной решетки, если эта решетка может разрешить в первом порядке линии спектра калия λ₁=404,4нм и λ₂=404,7нм? Ширина решетки равна 3см.

123. Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества равна 450. Чему равен для этого вещества угол полной поляризации отраженного света?

124. На пути частично-поляризованного света, степень поляризации которого p=0,6, поставили анализатор так, что интенсивность проходящего света стала максимальной. Во сколько раз уменьшится интенсивность проходящего анализатор света, если плоскость пропускания повернуть на 30⁰?

125. Частично-поляризованный свет (степень поляризации p=0,6) падает на скрещенные под углом 45⁰ поляризаторы. Какова максимально возможная интенсивность света на выходе по отношению к интенсивности света Y
Квантовая, атомная и ядерная физика

126. Мощность излучения абсолютно черного тела 34кВт. Найти температуру этого тела, если известно, что поверхность его равна 0,6м2.

127. При нагревании абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 0,69 до 0,5мкм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела?

128. Чувствительность сетчатки глаза к желтому свету с длиной волны λ=600нм составляет P=1.7·10-18Вт. Сколько фотонов должно ежесекундно попадать на сетчатку, чтобы свет был воспринят?

129. Рубиновый лазер дает импульс монохроматического излучения с длиной волны λ=694,3нм. Определить концентрацию фотонов в пучке, если мощность излучения лазера P=2МВт, а площадь сечения луча S=4·10-4м2.

130. Параллельный пучок света с частотой ν=3·1016гц падает на поглощающую поверхность под углом 600. Определить давление света на эту поверхность, если через единицу площади поперечного сечения пучка за секунду проходит n=1020квантов.

131. Найти давление света на стенки электрической лампы мощностью N=100Вт. Колба лампы-сферический сосуд радиусом R=5см. Стенки лампы отражают k=10%. Падающего на них света. Считать, что вся мощность лампы идет на излучение.

132. Цезиевый катод фотоэлемента освещают светом натриевой лампы с длиной волны λ=600нм. Определить скорость вырываемых из катода фотоэлектронов, если красная граница фотоэффекта для цезия λ
133. Определить задерживающее напряжение для электронов, испускаемых с поверхности натрия под действием монохроматического излучения с длиной волны λ=200нм. Работа выхода электронов из натрия равна 2,27эВ.

134. Определить магнитный момент электрона, обусловленнуый движением электрона по первой боровской орбите атома водорода.

135. Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с длиной волны λ=1,2·10⁻⁵см. Определить радиус орбиты электрона r возбужденного атома.

136. Фотон с энергией E=16,5эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода. Какую скорость будет иметь электрон вдали от ядра атома?

137. Какова была длина волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения графитом под углом 60⁰ длина волны рассеянного излучения оказалось равной λ=2,54·10⁻⁹см?

138. Энергия рентгеновских лучей равна 0,6МэВ. Найти энергию электрона отдачи, если известно, что длина волны рентгеновских лучей после комптоновского рассеяния изменилась на 20%.

139. Найти коротковолновую границу непрерывного рентгеновского спектра, если известно, что уменьшение приложенного и рентгеновской трубке напряжения на 23кВ увеличивает искомую длину волны в 2 раза.

140. Найти длину волны де Бройля для электронов, прошедших ускоряющую разность потенциалов 100В.

141. Найти длину волны де Бройля для атома водорода, движущегося при температуре 20⁰С с наиболее вероятной скоростью.

142. Кинетическая энергия электрона в атоме водорода составляет величину порядка 10эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальные размеры lmin атома.

143. Время жизни атома в возбужденном состоянии равно 10⁻⁸с. Оценить ширину энергетического уровня атома с помощью соотношения неопределенностей.

144. Некоторый радиоактивный ряд начинается с изотопа, содержащего 235 нуклонов, и заканчивается на изотопе м порядковым номером 82, при этом он включает семь α-распадов и четыре β-распада. Определить недостающие характеристики начального и конечного изотопов ряда. Каким элементам они принадлежат?

145. В ампулу помещен радон с периодом полураспада 3,82суток, активность которого 400мКюри. Через сколько времени после наполнения ампулы радон будет давать 2,22ГБк?

146. Радиоактивный Na24 распадается, испуская β-частицы. Вычислить количество атомов, распавшихся в данном препарате массой m=1мг за t=10 часов. Каков суммарный заряд испущенных при этом распаде β-частиц? Период полураспада Na24 равен 14,8часа.

147. Для защиты от радиации используют стенку, которая собирается из свинцовых кирпичей толщиной 5см. Какова максимально возможная экспозиционная доза от радиоактивного препарата, с которой можно работать, если фоновое значение экспозиционной дозы 12мкР/час, а слой половинного поглощения свинца 5мм.

148. При бомбардировке изотопа алюминия 27 α-частицами получается радиоактивный изотоп фосфора 30, который затем распадается с выделением позитрона. Написать уравнения обеих реакций. Найти удельную активность полученного изотопа, если известно, что период его полураспада равен 130с.

149. Найти дефект массы ∆m и энергию связи трития, H3. Какой процент от энергии покоя ядра составляет его энергия связи?

150. При бомбардировке изотопа лития 6 если масса дейтона 2,01477 а.е.м., а масса α-частицы 4,00388а.е.м.

Ответы:

(1)t=3 c; V=25 м/c. (2) t= 12 c, a2. (3) tnhS=850м. (4)t=6,3c; N=9,4 об. (5)ω=14рад/с, V=1,4м/с2, Ԑ=12рад/с2, ατ2, a2. (6)µ=0,2. (7)F=18,3H (8)t=0,1c. (9) a=4,4м/с2, F=5,4Н. (10)T=mω2e, F= m(g-eω2Sin α) . (11)S=0,3м. (12)VVV'1V'h=0,4м. (14)α=600. (15)A=5,4Дж. (16)3ml2, 4/3ml2, ml2. (17)µ=0,3. (18)3,27 м/с2; 1,31H; 1,96H. (19)α =1310. (20)ω=5рад/c. (21)P=800Bт. (22)М=1,99 Нм. (23)S=4,08м. (24)ω=14рад/с; VV(25)α=81022’. (26) (27) (28)t=0,26c. (29)λ=0,023. (30)t=120с. (31)F=100H. (32)α=390. (33)T=1,5c. (34)∆l=21мм, w=2,62М·Дж/м3. (35)n=3,4 об/c. (36)N=1022. (37)1,4·103м/с; 1,58·103м/с; 1,72·103м/с. (38)T=394K. (39)T=207K. (40) A=600Дж. (41)P4Па. (42)ρ=1,98кг/м3. (43)Q=8кДж, ∆U=5.7кДж, А=2,3кДж. (44)ɣ=1,4. (45)50%. (46)∆S=5,4 Дж/K. (47)∆S=2,9Дж/К. (48)с3 Дж/кг·K. (50)Q(51)F=35Н. (52)7,8мкКл/м2. (53)E=3,12кВ/м. (54)Е=75В/м, =2В (55)ʊ =1.33·107м/с, α=410 (56)E=64кВ/м (57)Е=6·104В/м, W1-5Дж, W2-5 (58)U=20В (59)C=0,4пф (60)U=0 или U=-8В (61)F=3H (62)W=1,5мДж (63)R=0,8Ом (64)U=1.8B (65)R=2Ом (66)Q1Q2(67)r=2500 Ом, R=60кОм (68)Q1Q2(69)I=2.5А (70)Q=14,4кДж (71)U=0 (72)U=42B (73)U1(74)I=1,5A (75)I1I2I3(76)U=1B (77)B=35,4мкТл (78)В=138мкТл (79)a15 м/с2, а(80)W=5,8·10-13Дж (81)α=5,80 (82)F=2,5H (83)q/m=48МКл/кг (84)M1-4Н·м, M2-4Н·м (85)B=4мТл (86)L=1,8мГн, W=14,4мДж (87)=25B (88)q=0,496кл (89)0,48Мгц (90)I=0,01A (91)WмWэ(94)Q=7 (95)I=1,4A (96)R1R2(97)R=0,4Ом (98)I=2A, =570 (99)C=15мкф (100)α=200 (101)d=3,5мм (102)R=15см (103)x=30см (104)l=3,45м (105)H=80см (106)F=0,67м (107)f₂=12см (108)φ0 (109)t₂=6,7с (110)S=103 м2 (111)R=1.6·105лм/м2, B=5.1·104кд/м2 (112)α=200 (113)b=0,13мкм (114)N=5 (115)b=1,15-10⁻⁷м (116)b=4,7·10⁻⁷м (117)l=6,7м. (118)∆x=5см (119)λ₂=550нм (120)∆x=11см (121)d=2.2·10-5м (122)Y=54044’ (123)YY=1,23 (124)Y/Y₀=0,4 (125)Т=1000К (126)в 3,6раза (127)n=5 фотонов/с (128)n=5,8·10-3 (129)P=3,3мкПа (130)P=1,2·10⁻⁵Па (131)V=-2.4·10⁵м/с (132)U=3,9В (133)Р=9.27·10-24А·м2 (134)r=0,24нм (135)V=106м/с (136)λ₀=0,0242нм (137)W=0,1МэВ (138)λ(141)l=1.24·10-10м (142)∆E=10-26Дж (143) (144)t=10,4 суток (145)N=9,38·1018 q=1,5Кл (146)Д= 12,3мР/час (147)А=1,1·1023 Бк/кг (148)m=0,009106 а.е.м.; E(149)m=6,017а.е.м.


перейти в каталог файлов


связь с админом