Тема №8386 Ответы к задачам по физике 235
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике 235 из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике 235, узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Задачи для самостоятельного решения
1. Движение точки описывается уравнением s = 2t3 - 1012 + 8.
Найти скорость и ускорение точек в момент £ = 4 с. Ответ: 16 м/с,
28 м/с2.
2. Уравнение вращения твердого тела ф = St2 + t. Определить
частоту вращения твердого тела, угловую скорость и ускорение через 10 с после начала вращения. Ответ: 9,71 с-1; 61 рад/с; 6 с~2.
3. Материальная точка, находящаяся в покое, начала двигаться по окружности с постоянным тангенциальным ускорением
0,6 м/с2. Определить нормальное и полное ускорение точки в конце
пятой секунды после начала движения. Сколько оборотов сделает
точка за это время, если радиус окружности 5 см? Ответ: 180 м/с2;
180,001 м/с2; 24.
4. Диск, вращаясь вокруг оси, проходящей через его середину, делает 180 об/мин. Определить линейную скорость вращения
точек на внешней окружности диска и его радиус, если известно,
что точки, лежащие ближе к оси вращения на 8 см, имеют скорость
2,8 м/с. Ответ: 4,33 м/с; 0,23 м.
5* Снаряд массой 20 кг, летевший горизонтально, попадает в
платформу с песком массой 104 кг и застревает в песке. С какой скоростью летел снаряд, если платформа начала двигаться со скоростью 1 м/с? Ответ: 501 м/с.
6. Частица массой 6 • 10-25 кг упруго соударяется с частицей
массой 1,1*10~23кг, находящейся в покое. После удара первая
частица движется в направлении, обратном первоначальному. Во
сколько раз изменилась энергия первой частицы? Ответ: в0,8 раз.
7. Катящийся цилиндр массой 2 кг остановлен силой 9,81 Н
на пути 0,5 м. Вычислить скорость цилиндра до торможения.
Ответ: 2,21 м/с.
43
8. Маховик и легкий шкив насажены на горизонтальную ось.
К шкиву с помощью нити привязан груз, который, опускаясь
равноускоренно, прошел 2 м за 4 с. Момент инерции маховика
0,05 кг-м2. Определить массу груза, если радиус шкива 6 см. Массой шкива пренебречь. Ответ: 0,36 кг.
9* Во сколько раз кинетическая энергия, которую необходимо
сообщить телу для удаления его за пределы земного тяготения,
больше кинетической энергии, необходимой для того, чтобы это тело вывести на орбиту искусственного спутника Земли, вращающегося на высоте 3000 км над ее поверхностью? Ответ: в 1,51 раза.
10* Определить период обращения искусственного спутника
Земли, если известно, что он вращается по круговой орбите радиусом 7800 км. Ответ: 1,9 ч.
11 ♦ Точка движется по окружности радиусом 15 см с постоянным тангенциальным ускорением. К концу четвертого оборота
после начала движения линейная скорость точки достигла значения 15 см/с. Определить нормальное ускорение точки через 16 с.
Ответ: 1,5 см/с2.
12. Тело массой 5 кг падает с высоты 20 м. Определить сумму
его потенциальной и кинетической энергий в точке, находящейся
на высоте 5 м от поверхности Земли. Ответ: 981 Дж.
13. Материальная точка массой 20 г движется по окружности
радиусом 10 см с постоянным тангенциальным ускорением. К концу пятого оборота после начала движения ее кинетическая энергия
оказалась равной 6,3 мДж. Определить тангенциальное ускорение.
Ответ: 0,1 м/с2.
14. Полная кинетическая энергия диска, катящегося по
горизонтальной поверхности, равна 24 Дж. Определить кинетическую энергию поступательного и вращательного движения диска.
Ответ: 16 Дж; 8 Дж.
15. Найти импульс, полную и кинетическую энергию электрона, движущегося со скоростью 0,9 с. Ответ: 5,6 • 10~22 кг • м/с;
1,87 • 10"13Дж; 1,05-Ю"13 Дж.

Задачи для самостоятельного решения
1. В баллоне емкостью 30 л находится сжатый воздух при
температуре 17 °С. После того как часть воздуха израсходовали,
давление понизилось на 2 МПа. Какая масса воздуха была израсходована, если температура его оставалась постоянной? Ответ: 722 г.
2. Сколько молекул азота находится в сосуде емкостью 1 л,
если средняя квадратичная скорость движения молекул азота
500 м/с, а давление на стенки сосуда 1 кПа? Ответ: 2,58 • 1020.
3. Определить среднее число столкновений между молекулами воздуха за 1 с в 1 см3 при температуре 7 °С, если плотность воздуха 0,05 кг/м3. Ответ: 9,7 • 1025 с-1.
4. Вычислить коэффициент диффузии воздуха при давлении
105 Па и температуре 17 °С. Ответ: 1,5 • 10-5 м2/с.
5. Определить молярную массу газа, если удельные теплоемкости равны: cv = 650 Дж/(кг-К), ср = 910 Дж/(кг«К).
Чему равны молярные теплоемкости Cv и Ср этого газа? Ответ:
32 • 10-3 кг/моль; 20,8 ДжДмоль • К); 29,1 ДжДмоль • К).
6. Определить полную энергию молекул кислорода массой
64 кг, находящегося при температуре 47 °С. Какова энергия вращательного движения молекул кислорода? Ответ: 13,22 кДж;
5,32 кДж.
103
7. Азот массой 2 кг при температуре 17 °С и давлении 105 Па
сжимают до давления 1 МПа. Определить работу, затраченную на
сжатие, если газ сжимают: 1) изотермически, 2) адиабатно. Ответ:
396 кДж; 400 кДж.
8. При изобарном расширении воздуха массой 1 кг его объем
увеличился на 100 л. Найти температуру и работу воздуха при расширении, если начальное давление 105 Па, а начальная температура 15 °С. Ответ: 50 °С; 10,03 кДж.
9. Определить изменение энтропии при изотермическом расширении водорода массой 1 г, если объем газа увеличился в 3 раза.
Ответ: 4,56 Дж/К.
10. При изобарном расширении гелия массой 2 г его объем изменился в 10 раз. Каково изменение энтропии? Ответ. 23,9 Дж/К.
11 ♦ Тепловая машина работает по циклу Карно. Температура
нагревателя 127 °С, холодильника 15 °С. На сколько надо изменить
температуру нагревателя (при неизменной температуре холодильника), чтобы увеличить КПД машины в 2 раза? Ответ: на255К.
12. В сосуде объемом 1 л под давлением 1 МПа находится
кислород. Какое количество теплоты необходимо сообщить газу
для увеличения его объема в 2 раза при изобарном расширении и
для увеличения его давления в 2 раза при изохорном процессе?
Ответ: 3,5 кДж; 2,5 кДж.
13. Считая азот идеальным газом, определить его удельные
теплоемкости при изохорном и изобарном процессах. Ответ:
742 ДжДкг • К); 1,04 кДжДкг • К).
14. Температуру смеси азота массой 28 г и кислорода массой
32 г, находящуюся в закрытом сосуде, изменили на 20 °С. Определить изменение внутренней энергии смеси. Ответ: 0,831 кДж.
15. Углекислый газ массой 6,6 кг занимает объем 3,75 м3 при
давлении 0,1 МПа. Определить температуру газа, считая его идеальным; реальным. Ответ: Гид = 301 К; Тр = 302 К.

Задачи для самостоятельного решения
1. Определить силу электрического взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода. Среднее расстояние электрона от ядра
о
считать равным 0,5А. Ответ: 9,2 • 10“8 Н.
2* На каждом метре равномерно заряженной нити распределен заряд 2 • 10-7 Кл. Около нити находится пылинка с зарядом
-1,65 • 10-16 Кл, которая притягивается нитью с силой Ю '10 Н. На
каком расстоянии от нити находится пылинка? Ответ: 6 • 10_3 м.
3» Изолированный шарик радиусом 0,04 м заряжен отрицательно до потенциала 400 В. Найти массу электронов, составляющих заряд шарика. Ответ: Ю~20 кг.
4. Расстояние между точечными зарядами -5*10-8 К л и
+8 • 10“8 Кл равно 40 см. Найти напряженность поля в точке, находящейся посередине между зарядами. Ответ: 2,9 • 104 В/м.
175
5* Установить, на каком расстоянии от заряженного цилиндра напряженность поля равна 4 • 105 В/м. Диаметр цилиндра 4 см,
поверхностная плотность заряда 8,85 • 10“6 Кл/м2. Ответ; 0,03 м.
6* Какой силы ток возникает в электрической лампе, работающей под напряжением 120 В, если ее вольфрамовая нить нагревается до 2000 °С? Сопротивление нити при 18 °С равно 40 Ом.
Ответ: 0,29 А.
7♦ Во сколько раз сила электрического взаимодействия двух
электронов больше гравитационного взаимодействия этих электронов? Ответ: в 4,2 • 1042 раз.
8. Два проводящих шарика массой по 0,004 кг каждый подвешены в воздухе на непроводящих нитях длиной 205 см к одному
крючку. Шарикам сообщили равные одноименные заряды, вследствие чего шарики разошлись на расстояние 90 см. Определить заряд каждого шарика. Ответ: 0,9 мкКл.
9. Электрон движется вокруг ядра водорода по круговой орбите радиусом 5,29 • 10“9 см. Определить скорость электрона на этой
орбите. Ответ: 2,2 • 106 м/с.
10* Определить потенциал поля, образованного диполем, в
точках плоскости, перпендикулярной его оси и проходящей через
середину отрезка, соединяющего заряды диполя. Ответ: 0.
11 ♦ В центре куба помещен заряд 10,6 нКл. Определить поток
напряженности электрического поля, проходящего через грань
куба. Ответ: 200 В *м.
12* Обкладки плоского конденсатора помещены в керосин
(г = 2). Какую работу надо совершить, чтобы раздвинуть обкладки
конденсатора на расстояние от 2 до 11 см, если они заряжены до
напряжения 600 В и отключены от источника? Площадь каждой обкладки 628 см2. Ответ: 0,81 мкДж.
13* В центре квадрата расположен положительный заряд
0,25 мкКл. Какой заряд надо поместить в каждой вершине квадрата, чтобы система зарядов находилась в равновесии? Что можно
сказать о знаке зарядов? Ответ: 0,26 мкКл; отрицательный.
14. Между плоскими горизонтальными пластинами, заряженными равномерно, помещена пылинка массой 10~15 кг с зарядом 4,8 • 10-19 Кл. Какова плотность зарядов пластин, если пылинка
находится в равновесии? Ответ: 1,8 • 10~7 Кл/м2.
15. Площадь каждой обкладки плоского воздушного конденсатора 314 см2, расстояние между ними 2 мм. Напряженность поля
между обкладками 60 кВ/м. Какую работу нужно совершить, чтобы
вдвинуть между обкладками конденсатора стеклянную пластинку,
176
если она полностью заполняет конденсатор и конденсатор после зарядки отключен от источника напряжения? Ответ: -0,86 мкДж.
16. Расстояние между обкладками плоского конденсатора
равно 8 мм, площадь обкладок 62,8 см2. Какую работу нужно совершить, чтобы вдвинуть между обкладками конденсатора стеклянную
пластинку той же площади и толщиной 6 мм, если конденсатор
присоединен к источнику напряжения 600 В? Ответ: 2,25 мкДж.
17. Пластины плоского слюдяного (г = 6) конденсатора площадью 0,01 м2 притягиваются с силой 30 мН. Найти заряд пластины, напряженность и объемную плотность энергии поля. Ответ:
178 нКл; 336 кВ/м; 3 Дж/м3.
18. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора
0,01м2, расстояние между ними 2 см, разность потенциалов на обкладках 3 кВ. Пластины раздвигают на расстояние 5 см, не отключая от источника напряжения. Найти энергию конденсатора до и
после раздвижения пластин. Ответ: 20 мкДж; 8 мкДж.
19. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора
0,01 м2, расстояние между ними 1 мм, разность потенциалов на
обкладках 100 В. Пластины раздвигаются до расстояния 25 мм.
Найти энергию конденсатора до и после раздвижения пластин, если
источник напряжения перед раз движением: а) не отключается;
б) отключается. Ответ: а) 442,5 нДж; 17,7 нДж; б) 442,5 нДж;
11,1 мкДж.
20. Найти объемную плотность энергии электрического поля
в точке, находящейся на расстоянии 2 см от поверхности шара радиусом 1 см, заряженного с поверхностной плотностью заряда
16,7 мкКл/м2. Ответ: 0,19 Дж/м3.
21♦ Сила тока в проводнике равномерно возрастает от 0 до 2 А
в течение 5 с. Определить заряд, прошедший по проводнику за это
время. Ответ: 5 Кл.
22. Определить плотность тока, если за 2 с через проводник
сечением 1,6 мм2 прошло 2 • 1019 электронов. Ответ: 106 А/м2.
23. Сила тока в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно убывает с Ю АдоОзаЗОс. Определить количество теплоты,
выделившееся в проводнике за это время. Ответ: 100 кДж.
24. Плотность тока в медном проводнике равна 0,1 МА/м2.
Определить удельную тепловую мощность тока. Ответ: 170 Вт/м3.
25. Плоский контур площадью 4 см2 расположен параллельно
однородному магнитному полю напряженностью 104 А/м. По контуру кратковременно пропустили ток силой 2 А, и контур начал
свободно вращаться. Считая условно в начале движения силу тока и
177
вращающий момент неизменными, определить угловое ускорение
контура, если его момент инерции 10“6 кг • м2. Ответ: 10 с-2.
26. Алюминиевый провод длиной 5 м и диаметром 1 мм покрыт изоляцией толщиной 1 см. Провод согнут пополам, причем
обе половины прилегают друг к другу. С какой силой действует одна
половина провода на другую, если при пропускании тока на концах
провода создается разность потенциалов 1 В? Ответ: 7,9 • 10“4 Н.
27. В прямоугольной рамке со сторонами 4 и 6 см сила тока
5 А. Определить напряженность магнитного поля в центре рамки.
Ответ: 96 А/м.
28. Витки двухслойного длинного соленоида намотаны из
проволоки радиусом 0,2 мм. В первом слое сила тока 3 А, во
втором — 1 А. Определить напряженность магнитного поля внутри
соленоида. Рассмотреть два случая: токи текут в одном направлении и в противоположных направлениях. Ответ: 104А/м; 0,5 х
х 104 А/м.
29. По кольцу радиусом 15 см течет ток силой 10 А. В одной
плоскости с кольцом находится длинный прямой изолированный
проводник, сила тока в котором 10 А. Проводник совпадает с касательной к окружности кольцевого тока. Найти напряженность магнитного поля в центре кольца при различных направлениях токов.
Ответ: 43,9 А/м, 22,7 А/м.
30. По прямому проводнику течет ток силой 50 А. В плоскости проводника расположена прямоугольная рамка, длинные
стороны которой параллельны проводнику. Площадь поперечного сечения рамки 0,5 см2, расстояние от центра до проводника 1 м. Определить магнитный поток, пронизывающий рамку.
Ответ: 5 • Ю"10 Вб.
31 ♦ Соленоид имеет длину 1 м, площадь поперечного сечения
25 см2 и число витков 1000. Энергия поля соленоида при силе тока
1 А равна 1,9 Дж. Определить магнитную проницаемость сердечника. Ответ: 1200.
32. В плоскости, перпендикулярной магнитному полю напряженностью 100 А/м, вращается прямолинейный проводник длиной
1 м относительно оси, проходящей через конец проводника. По проводнику пропускают ток силой 10 А, угловая скорость вращения
проводника 50 с-1. Определить работу вращения проводника за
10 мин. Ответ: 18,8 Дж.
33. С какой скоростью движется перпендикулярно однородному магнитному полю напряженностью 500 А/м прямой проводник длиной 30 см и сопротивлением 0,1 Ом? При замыкании проводника по нему пошел бы ток силой 0,01 А. Влияние замыкающего
провода не учитывать. Ответ: 5,3 м/с.
178
34. В соленоиде сила тока равномерно возрастает от 0 до
100 А в течение 2 с и при этом индуцируется ^ = 1 В. Какую энергию накопит поле соленоида в конце возрастания силы тока?
Ответ: 100 Дж.
35. Какой длины надо взять проволоку диаметром 0,1 мм,
чтобы изготовить однослойный соленоид с индуктивностью 1 мГн?
Площадь поперечного сечения соленоида 7,5 см2. Сердечник отсутствует. Ответ: 10,3 м.
36. Вычислить максимальную напряженность магнитного поля, создаваемого а-частицей в точке, отстоящей от прямолинейной
траектории частицы на расстоянии 10“8 см. Скорость а-частицы
5 • 106 см/с. Ответ: 1,27 • 105А/м.
37. Электрон влетает в однородное магнитное поле, индукция
которого 0,01 Тл, и начинает двигаться по окружности. Определить
период вращения электрона. Ответ: 3,57 нс.
38. По двум параллельным проводникам текут токи силой 8 и
12 А. Расстояние между проводниками 20 см. Найти геометрическое место точек, в которых магнитная индукция поля токов равна
нулю. Направления токов выбрать самостоятельно. Ответ: 0,08 м,
0,12 м.
39. По изолированному проводнику, имеющему форму кольца радиусом 25 см, течет ток силой 15 А. Два прямых бесконечно
длинных проводника — один в плоскости кольцевого проводника,
другой перпендикулярно ей — касаются кольцевого проводника в
точках, лежащих на противоположных концах диаметра. Силы токов в проводниках 10 и 20 А. Определить напряженность в центре
кольцевого проводника при разных направлениях токов. Решение
пояснить рисунком. Ответ: а) 38,54 А/м; 26,85 А/м; б) 43,21 А/м;
18,4 А/м.
40. Два проводника в виде полуколец лежат в одной плоскости и имеют общий центр. Определить напряженность в центре полуколец при следующих данных: радиус первого полукольца 10 см,
второго — 20 см, токи текут в одном направлении и сила тока соответственно равна 1 и 4 А. Поле от подводящих проводников не учитывать. Ответ: 7,5 А/м.
41. В средней части длинного соленоида находится отрезок
проводника, сила тока в котором 4 А и длина 2 см. Проводник расположен перпендикулярно оси соленоида. На этот отрезок проводника действует сила 10“5 Н. Определить силу тока в обмотке соленоида при условии, что на 1 см длины соленоида приходится 10 витков и сердечник отсутствует. Ответ: 0,1 А.
42. Квадратная рамка площадью 20 см2, состоящая из тысячи
витков, расположена в однородном поле перпендикулярно полю с
179
индукцией 10 3 Тл. В течение 0,02 с рамку удалили за пределы поля. Какая ЭДС наводится в рамке? Ответ: 0,1 В.
43♦ В однородном магнитном поле с магнитной индукцией
4 Тл перпендикулярно магнитному полю движется прямолинейный
проводник длиной 1 м со скоростью 25 м/с. Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику и вектору скорости. Концы
проводника соединены гибким проводом вне поля. Общее сопротивление цепи 5 Ом. Определить мощность, необходимую для движения проводника. Ответ: 2 кВт.
44* Напряженность магнитного поля замкнутого кольцеобразного соленоида равна 5600 А/м. Средний диаметр кольца 20 см,
площадь сечения магнитопровода 5 см2. Магнитная проницаемость
сердечника 800 Гн/м. Найти энергию магнитного поля соленоида.
Ответ: 4,9 Дж.
45. Однородное электрическое поле напряженностью 20 кВ/м
и однородное магнитное поле напряженностью 3200 А/м взаимно
перпендикулярны. В этих полях прямолинейно движется электрон.
Определить скорость электрона. Ответ: 5000 км/с.

Задачи для самостоятельного решения
1. На какую длину волны настроен колебательный контур,
состоящий из конденсатора емкостью 445 пФ и катушки с индуктивностью 1 мГн? Ответ: 1257 м.
2. На какой диапазон длин волн можно настроить колебательный контур с индуктивностью 1 мГн, если изменять емкость от 50
до 500 пФ? Ответ: от 421 до 1332 м.
3. Катушку с какой индуктивностью надо включить в колебательный контур, чтобы при емкости 0,5 мкФ получить излучение
с частотой 1 мГц? Ответ: 0,05 Гн.
4. Катушка с индуктивностью 30 мкГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин 0,01 м2 и зазором между
ними 0,1 мм, заполненном диэлектриком. Контур настроен на длину волны 750 м. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика. Ответ: 6.
5. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью
25 нФ и катушки с индуктивностью 1,015 Гн. Заряд на обкладках
конденсатора 2,5 мкКл. Написать уравнение изменения разности
потенциалов на обкладках конденсатора и тока в катушке. Найти
их значения в момент времени, равный половине периода колебаний. Ответ: U = 100 cos(2rc • 103f) (В); I = -15,7 • 10_3 sin(2rc • 103f) (А);
Ux = -100 В; / х = 0.
6. В точках А и Ву расположенных на расстояниях 3 и 2,4 м
от точки С, находятся два источника гармонических колебаний.
Амплитуды колебаний равны соответственно 16 и 12 см, начальные
229
фазы 30 и 90°, частота колебаний одинакова, длина волны равна
3.6 м. Найти амплитуду результирующего колебания точки С.
Ответ: 14,4 см.
7. Скорость распространения электромагнитных волн в среде
2,6*108м/с. Определить длину волны в этой среде, если частота
волн в вакууме равна 1 МГц. Ответ: 260 м.
8. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью
100 пФ и катушку индуктивностью 1 мГн. Определить длину электромагнитной волны, излучаемой контуром. Ответ: 596 м.
9. В вакууме распространяется плоская электромагнитная
волна, амплитуда напряженности электрического поля которой
равна 20 В/м. Найти амплитудное значение напряженности магнитного поля волны. Ответ: 5,3 • 10~2 А/м.
10. Через площадку 30 см2 в направлении, ей перпендикулярном, распространяется плоская электромагнитная волна, амплитудные значения напряженности электрического и магнитного
полей которой 0,01 В/м и 1 мА/м. Какая энергия переносится волной через эту площадку за время 10 мин? Период волны Т « t.
Ответ: 9 • 10_6 Дж.
11. На пути одного из интерферирующих лучей в опыте Юнга
помещают тонкую стеклянную (п = 1,52) пластинку толщиной
2.6 мкм. Луч света падает на пластинку перпендикулярно. На
сколько светлых полос смещается интерференционная картина на
экране, если длина световой волны 0,676 мкм? Ответ: на 2.
12. При какой наименьшей толщине тонкой пленки из бензола (п * 1,5) при освещении белым светом под углом 30° пленка кажется желтой (X = 0,59 мкм) в отраженном свете? Ответ: 0,1 мкм.
13. На тонкий стеклянный клин (п — 1,5) нормально падает
монохроматический свет с длиной волны 668 нм. Определить преломляющий угол клина, если линейное расстояние между темными
полосами 1,4 мм. Ответ: 33".
14. На каком максимальном расстоянии от диафрагмы с
круглым отверстием радиусом 0,6 мм надо поместить экран, чтобы
при освещении отверстия плоской световой волной (X = 0,6 мкм) в
центре дифракционной картины на экране еще наблюдалось темное
пятно? Под каким углом при этом видно отверстие из точки наблюдения? Ответ: 0,3 м; 13,7'.
15. На щель шириной 12Х падает нормально монохроматический свет. Найти угол между направлениями на второй и третий
максимумы интенсивности света. Ответ: 5°.
16. На дифракционную решетку с периодом 2 мкм нормально
падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. Най230
ти линейное расстояние между желтой = 0,588 мкм) и зеленой
(Х2 = 0,5 мкм) линиями в спектре второго порядка, если экран находится на расстоянии 1 м от дифракционной решетки. Ответ: 15 см.
17. Найти коэффициент поглощения света в поляроидах, если при угле 45° между их плоскостями поляризации через систему
проходит 16% падающего света. Ответ: 0,2.
18. Во сколько раз изменится интенсивность света, проходящего через два николя, угол между главными направлениями которых составляет 60°, если между ними поместить пластинку левовращающегося кварца толщиной 3 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси. Такая же пластинка, но толщиной 1,5 мм,
поворачивает плоскость поляризации на 25°. Потерями света в николях и кварце пренебречь. Ответ: уменьшится в 17,1 раза.
19. Какова наименьшая толщина мыльной пленки, если при
наблюдении под углом 30° к поверхности мыльной пленки в отраженном свете она окрашивается в фиолетовый цвет? Значение X =
= 0,4 мкм. Ответ: 83 нм.
20. На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на
1 мм, падает свет с длиной волны 600 нм. Определить наибольший
порядок спектра, который можно получить данной решеткой.
Ответ: 3.
21. Угол между спектрами вторых порядков равен 36°. Определить длину волны света, падающего на дифракционную решетку
с с = 4 мкм. Ответ: X = 618 нм.
22. Найти угол полной поляризации при отражении от черного зеркала. Показатель преломления его п = 1,327. Ответ: 53°.
23. Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце,
чтобы поляризация солнечного света, отраженного от поверхности
воды, была максимальной? Ответ: а = 37°.
24. Определить показатель преломления стекла, если при отражении света от этого стекла отраженный свет будет полностью
поляризован при угле преломления 30°. Ответ: п = 1,73.
25. Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного
света при прохождении его через два николя, плоскости поляризации которых составляют 60°? Ответ: 8.

Задачи для самостоятельного решения
1• Какую энергию теряет за 1 с раскаленная поверхность площадью 0,2 см2 при температуре 2000 К? Поглощательная способность поверхности 0,5. Ответ: 9,1 Дж.
2. Определить длину волны, отвечающую максимуму испускательной способности черного тела при температуре 37 °С, и энергетическую светимость тела. Ответ: 7 • 10-6 м; 1602 Вт/м2.
3* Максимум испускательной способности Солнца приходится на длину волны 0,5 мкм. Считая, что Солнце излучает как черное
тело, определить температуру его поверхности и мощность излучения. Ответ: 5780 К; 3,84 • 1026 Вт.
4. Считая, что Солнце излучает как черное тело, определить
интенсивность солнечного излучения вблизи Земли. Температуру
поверхности Солнца принять равной 5780 К. Ответ: 1360 Вт/м2.
5. Красная граница для некоторого металла 0,6 мкм. Металл
освещается светом, длина волны которого 0,4 мкм. Определить максимальную скорость электронов, выбиваемых светом из металла.
Ответ: 6,04 • 105 м/с.
6. Найти частоту света, падающего на пластинку никеля, если скорость фотоэлектронов 2,8 • 106 м/с. Работа выхода электронов
из никеля 4,8 эВ. Ответ: 6,5 • 1015 с-1.
7. При освещении поверхности некоторого металла светом с
длиной волны 0,22 мкм задерживающий потенциал равен 1,14 В.
Найти работу выхода электронов из этого металла. Ответ: 4,5 эВ.
8. Давление монохроматического света длиной волны 0,5 мкм
на поверхность с коэффициентом отражения 0,8 равно 1,43 Па.
Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности.
Ответ: 2 • 1018 м_3.
9* Фотон с энергией 0,500 МэВ рассеялся на свободном электроне под углом 60°. Найти энергию рассеянного фотона, кинетическую энергию и импульс отдачи. Считать, что кинетической энергией электрона до соударения можно пренебречь. Ответ: 0,335 МэВ;
0,165 МэВ; 0,236 • 10"21 кг • м/с.
10. Определите импульс фотона, энергия которого равна
10 кэВ. Ответ: 5,33 • 10-24 кг • м/с.

Задачи для самостоятельного решения
1. Определить частоту света, излучаемого двукратно ионизованным атомом лития при переходе электрона на уровень с главным
квантовым числом 2, если радиус орбиты электрона изменился в
9 раз. Ответ: 6,58 • 1015 Гц.
2. Какую минимальную энергию необходимо сообщить электрону в атоме водорода, чтобы перевести его из основного состояния
во второе возбужденное? Ответ: 12,1 эВ.
3. Определить длину волны кванта, излучаемого атомом водорода при переходе с одного энергетического уровня на другой, если
при этом энергия атома уменьшилась на 10,2 эВ. Ответ: 0,12 мкм.
4* Вычислить длину волны де Бройля для электрона, прошедшего разность потенциалов 2 кВ. Ответ: 2,75 • 10”11 м.
5. Вычислить длину волны де Бройля для пули массой
0,015 кг, движущейся со скоростью 500 м/с. Ответ: 8,8 • 10-35 м.
280
6* Вычислить дефект массы и энергию связи ядра .Ответ:
0,112 а. е. м.; 104,7 МэВ.
7. Вычислить энергию связи ядра 3Ы .Ответ: 39,3 МэВ.
8* Вычислить энергетический эффект реакции
®He + п -> jH + р.
Ответ: 1,3 МэВ.
9, Вычислить энергетический эффект реакции
iH + 7ги ®Ве + оП.
Ответ: 15,028 МэВ.
10* Неопределенность скорости электрона составила Av =
= 10 м/с. Определить неопределенность координаты электрона, если он движется со скоростью 100 м/с. Ответ: 5,8 • 10~6 м.
11 ♦ Элементарная частица в потенциальной яме находится в
возбужденном состоянии. Какова вероятность нахождения частицы
в середине потенциальной ямы? Ответ поясните рисунком. Ответ:
нуль.
12. Наибольшая длина волны 1Га-серии рентгеновского излучения 0,21 нм. Из какого материала сделан антикатод? Ответ: Мп.
13. Какую наименьшую разность потенциалов надо приложить к рентгеновской трубке с медным антикатодом, чтобы в спектре излучения меди были видны все линии 1Га-серии? Ответ:
10,7 кэВ.
14. Пластина толщиной 1 см ослабляет интенсивность у-излучения в два раза. Во сколько раз уменьшится интенсивность у-излучения при прохождении его через 10 пластин? Ответ: 1027 раз.
15. Период полураспада радиоактивного вещества равен
5,3 года. Определить, в течение какого времени масса этого вещества уменьшится в 10 раз. Ответ: 17,6 года.
16. Постоянная распада радиоактивного элемента ЦА1 равна
X = 2,97 • 10-14 с-1. Определить продолжительность жизни и период
полураспада этого элемента. Ответ: 1,07*106 лет; 7,4• 105 лет.


Категория: Физика | Добавил: Админ (23.09.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar