Тема №7335 Ответы к задачам по физике Дмитриева, Прокофьев
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Дмитриева, Прокофьев из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Дмитриева, Прокофьев, 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.

Ответы в самом низу встроенного документа

4. От самолета, летящего горизонтально со скоростью 500 м/с, сброшен предмет. Чану равны нормальное н тангенциальное ускорения предмета через 50 с
после начала падения? Сопротивление воздуха не учитывать,
5. Тело брошено со скоростью 15 м/с под углом 30° к горизонту. Определи­те: © наибольшую высоту подъема; © дальность полета; © радиус кривизны
траектории в наивысшей точке.
6. По условию предыдущей задачи определите скорость тела, а также его
нормальное и тангенциальное ускорения через 2 с после начале движения.
7: Зависимость пройденного телом пути от времени имеет вцд
я = 2 /-3 /2 +4/3. Найдите зависимость скорости от времени и силу действующую
на тело в конце второй секунды. Масса тела 1 кг.
8. Материальная точка массой 1 г движется по окружности радиусом 2 м со­гласно уравнению s = 8 /-ОД/3. Найдите: Ф скорость; © тангенциальное, нор­мальное и полное ускорения в момент времени 3 с.
- 9. Тело вращается равноускоренно с начальной угловой скоростью 5 с 1 и
угловым ускорением 1 с-2. Сколько оборотов сделает тело за 10 с?
10. Тело массой 2 кг движется прямолинейно со скоростью, зависимость ко­торой от времени выражается уравнением о = 2,5/2 +10/. Определите: ® путь,
пройденный телом за 5 с; <2> силу, действующую на тело в конце пятой секунды.
11. Найдите закон движения тела массой т под действием постоянной силы
F, если в момент < = 0 начальная координата * = 0 и и = v0.
12. Тело массой 2 кг движется с ускорением, изменяющимся по закону
а = 5 /-1 0 . Определите: Ф силу, действующую на тело через 5 с после начала
действия; <2> скорость в конце пятой секунды.
13. Под действием постоянной сипы ЮН тело движется прямолинейно и за­
висимость пройденного пути от времени имеет вид л- = 10 — 5/Ч-2/2. Найдите мас­су тела.
14. Найдите закон движения тела массой т под действием постоянной сипы
F, если в момент < = 0 имеем х = *0 и v = и0-

17. Тело массой 1 кг под действием постоянной сипы движется прямолиней­
но. Зависимость пути, пройденного телом, от времени выражается уравнением
s = t2 +2t + 2 . Определите работу силы за 5 с после начала ее действия.
18. Для того чтобы растянуть пружину на длину х, требуется приложить си­лу F = far. Какая работа совершается при растяжении пружины на длину х,? По­
тенциальная энергия деформированной пружины U = А х2. Найдите силу, дейст­вующую на пружину.
19. Тепловоз массой 40 т, двигаясь со скоростью 1 м/с, ударяется в два
неподвижных пружинных буфере вагона. Найдите: ® наибольшее сжатие
буферов вагона, если коэффициент упругости пружины 5 -10* Н/м; Ф про­должительность удара.
20. На тело Действует сила F = Ах2. На сколько увеличится потенциальная
энергия тела при его перемещении из точки х = 0 в точку х = х{}
21. Стальная цепочка длиной 1 м, лежащая на столе, начинает скользить, ес­
ли 0,15 м этой цепочки спущены со стола. Масса цепочки 3 кг, коэффициент тре­ния между столом и цепочкой 0,1. Какая работа против сил трения совершается при соскальзывании всей цепочки?
22. По условию задачи 17 найдите зависимость кинетической энергии от
времени и пути.
23. Выведите формулу, по которой вычисляется кинетическая энергия тела
массой т, движущегося под действием постоянной силы F, если t = 0, v<> = 0.
24. Скорость двух центрально соударяющихся шаров до их взаимодействия
равна 0,1 и 0,05 м/с, их масса соответственно равна 4 и 3 кг. Определите скорость
шаров после удара при упругом соударении.
25. В каком случае двигатель автомобиля совершит большую работу (во сколько раз): для разгона с места до скорости 36 км/ч или при увеличении скоро­сти от 36 до 72 км/ч. Силу сопротивления и время движения в обоих случаях счи­тать одинаковыми.
2-203 33
26. Шар массой 4 кг движется со скоростью 2 м/с и сталкивается с покоя­щимся шаром массой 1 кг. Вычислите работу, совершенную вследствие деформа­ции шаров при прямом центральном ударе. Шары считать неупругими.

29. Сплошной цилиндр массой 10 кг катится без скольжения с постоянной
скоростью 10 м/с. Определите: ф кинетическую энергию цилиндра; ф время до
его остановки, если на него действует сила трения SO Н.
30. Сплошной шар скатывается по наклонной плоскости, длина которой 10 м
и угол наклона 30° Определите скорость шара в конце наклонной плоскости.
Трение шара q плоскость не учитывать.
31. Полый цилиндр массой 2 кг катится по горизонтальной поверхности со
скоростью 20 м/с. Определите сипу, которую необходимо приложить к цилиндру,
чтобы остановить его на пути 1,6 м.
32. Маховик, имеющий форму диска массой 30 кг и радиусом 10 см, был
раскручен до частоты 300 мин . Под действием сипы трения диск остановился
через 20 с. Найдите момент сил трения, считая его постоянным.
33. Шар и сплошной цилиндр имеют одинаковую массу 3 кг каждый и ка­тятся с одинаковой скоростью 10 м/с. Найдите кинетическую энергию этих тел.
34. Сплошной шар массой 1 кг и радиусом 3 см вращается вокруг оси, про­ходящей через его центр. Закон вращения шара выражается уравнением
Ф =4+2г-/2. В точке, наиболее удаленной от оси вращения, на шар действует
сила, касательная к поверхности. Определите: Ф эту сипу; Ф тормозящий мо­мент.
35. Какой скоростью должен обладать шар, катящийся без скольжения, что­бы подняться по наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол 30°, на
высоту 2 м, если сила трения равна ОД сипы давления шара на плоскость? Чему
равно время подъема?

37. Вычислите первую и вторую космическую скорость тела, запущенно­го с Земли.
38. Ракета была запущена с Земли с начальной скоростью 10 км/с. Опреде­лите скорость ракеты на орбите, предположив, что орбита круговая и ее радиус
равен двум радиусам Земли. Сопротивление воздуха не учитывать.
39. На какой высоте над поверхностью Земли напряженность гравитацион­ного поля 0,5 Н/кг? Определите потенциал поля тяготения на этой высоте.
40. Во сколько раз изменятся напряженность и потенциал гравитационного
поля Земли на высоте, равной радиусу Земли? Принять ускорение свободного
падения вблизи поверхности Земли равным 9,8 м/с2.
41. Какую работу необходимо совершить, чтобы вывести тело массой 250 кг
на орбиту искусственной планеты солнечной системы?
42. Определите работу, которую совершают силы гравитационного поля
Земли, если тело массой 2 кг упадет на поверхность Земли с высоты, равной ра­диусу Земли.

44. Какую скорость должно иметь движущееся тело, чтобы его продольные
размеры уменьшились в 2 раза?
45. Прямоугольный брусок размером 3,3x3,3x6,9 см движется параллельно
большому ребру. При какой скорости движения он будет казаться кубом?
46. Найдите собственное время жизни нестабильной частицы р-мезона,
движущегося со скоростью 0,99с, если расстояние, пролетаемое им до распада,
равно примерно 10 км.
47. Собственное время жизни л-мезона 2,6 - 10~* с. Чему равно время жизни
л-мезона для наблюдателя, относительно которого эта частица движется со ско­ростью 0,95с?
4S. Электрон, скорость которого 0,97с, движется навстречу [фотону, имею­щему скорость 0,5с. 0[феделите скорость их относительного движения.
49. Радиоактивное ядро, вылетевшее из ускорителя со скоростью 0,4с, вы­бросило в направлении своего движения р-частицу со скоростью 0,75с относи­тельно ускорителя. Найдите скорость частицы относительно ядра.
50. Масса движущегося [фотона 2,25 - 10~27 кг. Найдите скорость [фотона и
его кинетическую энергию.
51. Найдите импульс, полную и кинетическую энергию электрона, движу­щегося со скоростью, равной 0,7с.
52. С какой скоростью движется электрон, если его кинетическая энергия
1,78 МэВ определите импульс электгона.

4. В баллоне емкостью 0,5 м3 находится 4 кг водорода и 6,5 кг азота. Определите давление смеси, если температура окружающей среды 18 °С.
5. В баллоне емкостью 30 л находится сжатый воздух при 17 °С. После того
как часть воздуха выпустили, давление понизилось на 2 - 10s Па. Определите массу выпущенного воздуха. Процесс считать изотермическим.
6. В сосуде, имеющем форму шара, радиус которого 0,2 м, находится 80 г
азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки выдерживают
давление 7 • 101 Па?
7. Определите молекулярную формулу аммиака, если при давлении 103 740 Па
и температуре 20 °С его плотность равна 0,736 кг/м3. Учесть, что элементы, из
которых образуется аммиак, — это азот и водород.
8. При температуре 27 °С и давлении 12 - 105 Па плотность смеси водорода и
азота 10 г/дм3. Определите молярную массу смеси.
9. В сосуде емкостью 10 л находится 2 г кислорода. Определите среднюю
длину свободного пробега молекул.
10. Вычислите среднюю длину свободного пробега молекул воздуха при
давлении 1 • 1051 Па и температуре 10 °С.
11. По условию предыдущей задачи вычислите коэффициент диффузии
воздуха.
12. Сколько соударений в секунду в среднем испытывают молекулы азота,
находящиеся цри нормальных условиях?
13. Определите коэффициент внутреннего трения углекислого газа при тем­
пературе 300 К.

19. Определите среднюю кинетическую энергию вращательного движения
одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия моле­
кул 1 кмоль этого газа 6,02 МДж.
20. Давление идеального газа 2 мПа, концентрация молекул 2 - Ю10 см~3. Оп­
ределите среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной мо­
лекулы и температуру газа.
21. Определите среднее значение полной кинетической энергии одной моле­
кулы неона, кислорода и водяного пара при температуре 600 К.
22. Какое количество теплоты нужно сообщить 1 кмоль кислорода, чтобы он со­
вершил работу 1000 Дж: Ф три изотермическом процессе; Ф при изобарном?
23. При нагревании 1 кмоль азота было передано 1000 Дж теплоты. Опреде­
лите работу расширения при постоянном давлении.
24. Определите количество теплоты, сообщенное 20 г азота, если он был на­
грет от 27 до 177 °С. Какую работу при этом совершит газ и как изменится его
внутренняя энергия?
25. Найдите работу и изменение внутренней энергии при адиабатном рас­
ширении 1 кг воздуха, если его объем увеличился в 10 раз. Начальная температу­
ра 15 °С.
26. Водород, занимающий объем 5 л и находящийся под давлением 105 Па,
адиабатно сжат до объема 1 л. Найдите работу сжатия и изменение внутренней
энергии водорода.
27. Азот массой 2 кг, находящийся при температуре 288 К, сжимают: Ф изо­
термически, Ф адиабатно, увеличивая давление в 10 раз. Определите работу, за­
траченную на сжатие газа, в обоих случаях.
28. Определите работу идеальной тепловой машины за один цикл, если она в
течение цикла получает от нагревателя количество теплоты 2095 Дж. Температу­
ре нагревателя 500 К, температура холодильника 300 К
29. Температура нагревателя тепловой машины, работающей по циклу Кар­
но, 480 К, температура холодильника 390 К. Определите температуру нагревателя
при неизменной температуре холодильника в случае, когда КПД машины увели­
чится в 2 раза?
30. При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу 200 Дж.
Температура нагревателя 375 К, холодильника 300 К. Определите количество
теплоты, получаемое машиной от нагревателя.
31. Найдите изменение энтропии при нагревании 1 кг воды от 0 до 100 °С и
последующем превращении ее в пар при той же температуре.
32. Определите изменение энтропии при изобарном нагревании 0,1 кг азота
от 17 до 100 °С.
33. Объем гелия, масса которого 2 кг, увеличился в 5 раз: Ф изотермически;
(2) адиабатно. Чему равно изменение энтропии в этих случаях?
34. Определите изменение энтропии, происходящее при смешивании 3 кг
воды, находящейся при температуре 280 К, и 8 кг воды, находящейся при темпе­
ратуре 350 К.

36. Поправки для воды в уравнении Ван-дер-Ваальса равны соответственно
а = 0,566 Н • м4/моль2, b = 3,06 • 10~5 мкмоль. Определите критический объем для
1 кг воды.
37. Вычислите постоянные в уравнении Ван-дер-Ваальса для азота, если его
критическая температура 126 К, а критическое давление 3383 кПа.
38. Азот массой 14 кг занимает объем 0,5 м3 три температуре 0 °С. Пользу­
ясь уравнением Ван-дер-Ваальса, найдите, на сколько надо изменить температуру
газа, чтобы его давление увеличилось вдвое.
39. Определите эффективный диаметр молекулы газа, для которого критиче­
ская температура равна 282,7 К, поправка в уравнении Ван-дер-Ваальса а =
= 45,ЗК Г 2Н ы 4/моль2.
40. В сосуде, объем которого 10 л, находится 360 г водяного пара при тем­
пературе 470 К. Вычислите давление пара, используя уравнение Ван-дер-Ваальса.

2. Два точечных одноименных заряда по 2,7 - 10~* Кл находятся в воздухе на
расстоянии 5 см друг от друга. Определите напряженность поля, создаваемого
этими зарядами в точке, удаленной на расстояние 3 см от одного заряда и 4 см от
другого. Решение поясните рисунком.
3. Расстояние между двумя бесконечно длинными параллельными металли­
ческими нитями, заряженными одноименно с линейной плотностью 6 ■ ДО*3 Кл/м,
равно 5 см. Найдите напряженность поля в точке, удаленной на 5 см от каждой
нити. Решение поясните рисунком.
4. Две параллельно расположенные плоскости заряжены — одна с поверх­
ностной плотностью 0,4 • КГ6 Кл/м2, другая — 0,6 • 10"* Кл/м2. Определите напря­
женность поля между плоскостями. Решение поясните рисунком.
5. Две параллельные плоскости одноименно заряжены с поверхностной
плотностью зарядов 0,3 ■ 1C6 и 1,3 -10^ Кл/м2. Определите натяженность поля:
Ф между плоскостями; <2> вне плоскостей. Решение поясните рисунком.
6. В центре металлической полой сферы, радиус которой 0,04 м, расположен
точечный заряд 10 нКл. Заряд 40 нКл равномерно распределен по поверхности
сферы. Определите напряженность поля в точках, удаленных от ценгра сферы на
расстояние: Ф 2 см; <2> 8 см. Решение поясните рисунком.

10. Пылинка, заряд которой 6,4 • 10“18 Кл, масса 10 м кг, удерживается в рав­
новесии в плоском конденсаторе с расстоянием между обкладками 4 мм. Опреде­
лите разность потенциалов между обкладками.
11. Два точечных одноименных заряда 20 и 50 нКл находятся в воздухе на
расстоянии 1 м. Определите работу, которую нужно совершить, чтобы сблизить
их до расстояния 0,5 м.
12. При разности потенциалов 900 В в середине между обкладками плоского
конденсатора в равновесии находилась пылинка. Расстояние между обкладками
конденсатора 10 мм. При уменьшении напряжения пылинка через 0,5 с достигла
нижней обкладки. Определите это напряжение.
13. Конденсатор, заряженный до напряжения 200 В, соединен с незаряжен­
ным конденсатором такой же электроемкости: Ф параллельно; Ф последо­
вательно. Кахое напряжение установится между обкладками конденсатора в этих
случаях?
14. Как нужно соединить три конденсатора электроемкостью 3, 6 и 9 мкФ
каждый, чтобы электроемкость батареи была: Ф минимальной; Ф максимальной.
15. Напряженность поля внутри плоского воздушного конденсатора с пло­
щадью обкладок по 100 см2 равна 120 кВ/м. Напряжение на конденсаторе 600 В.
Определите энергию, поверхностную плотность зарядов и электроемкость кон­
денсатора.
16. Определите работу, совершаемую при раздвигании обкладок плоского
конденсатора площадью 100 см2 каждая на расстояние 1,5 см, при условии, что
обкладки несут заряд 0,4 и -0,4 мкКл.
17. Объемная плотность энергии электрического поля внутри заряженного
конденсатора с твердым диэлектриком равна 3 Дж/м3. Определите давление, про­
изводимое пластинами конденсатора на диэлектрик
18. Давление, производимое обкладками плоского конденсатора на твердый
диэлектрик, находящийся между ними, равно 1,5 Па. Определите энергию элек­
трического поля конденсатора и объемную плотность энергии, если площадь
обкладок 100 см2, расстояние между ними 0,5 см.
19. Найдите напряженность поля плоского конденсатора и объемную плот­
ность энергии, если расстояние между обкладками конденсатора 0,05 м. Конден­
сатор заряжен до разности потенциалов 600 В и обладает энергией 3,2 мкДж.

21. Определите заряд, прошедший по резистору с сопротивлением 1 Ом, при
равномерном возрастании напряжения на концах резистора от 1 до 3 В в течение 10 с.
219
22. Определите удельное сопротивление и материал провода, который намо­
тан на катушку, имеющую 500 витков со средним диаметром витка 6 см, если при
напряжении 320 В допустима* плотность тока 2 АУм2.
23. Определите заряд, прошедший по резистору за 10 с, если сила тока в ре­
зисторе за это время равномерно возрастала от 0 до 5 А.
24. В резисторе сопротивлением 20 Ом сила тока за 5 с линейно возросла от
5 до 15 А. Какое количество теплоты выделилось за это время?
25. Определите ток короткого замыкания батареи, ЭДС которой 15 В, если
при подключении к ней резистора сопротивлением 3 Ом сила тока в цепи 4 А.
26. Два источника тока, ЭДС которых по 2 В и внутреннее сопротивление
каждого 0,5 Ом, соединены последовательно. При каком внешнем сопротивлении
потребляемая полезная мощность будет максимальной?
27. Два источника тока, ЭДС которых по 1,5 В и внутреннее сопротивление
каждого по 0,5 Ом, соединены параллельно. Какое сопротивление нужно под­
ключить к ним, чтобы потребляемая полезная мощность была максимальна.

 поле с индукцией 2,4 Тл.по окружности радиусом 24,5 см. Определите заряд
этой частицы, если ее скорость 2,72 ■ 107 м/с.
39. Электрон, обладающий анергией 0,5 кэВ, пролетает в вакууме сквозь од­
нородное магнитное поле напряженностью 1 кА/м перпендикулярно полю. Опре­
делите скорость электрона, силу Лоренца и радиус траектории его движения.
40. Рамка в виде кольца с током силой 1 А и радиусом 2 см находится в воз­
духе в однородном магнитном поле, напряженность которого равна 75 А/м.
Плоскость рамки составляет угол 10° с вектором напряженности поля. Какую
работу надо совершить, чтобы повернуть рамку перпендикулярно полю?
41. Прямолинейный проводник с током силой 5 А и длиной 1 м вращается со
скоростью 50 с-1 в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, относитель­
но оси, проходящей через конец проводника. Напряженность магнитного поля
50 А/м. Определите работу, совершаемую сторонними силами при вращении
проводника за 5 мин.
42. Определите работу внешних сил, совершаемую при перемещении про­
водника за 30 мин, если проводник движется со скоростью 30 км/ч перпендику­
лярно магнитному полю, напряженность которого 15 А/м (р = 1). Длина провод­
ника 20 см, по нему течет ток силой 0,5 А.

46. Сила тока в соленоиде равномерно возрастает от 0 до 10 А за 1 мин, при
этом соленоид накапливает энергию 20 Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде?
47. В однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл под углом 30° к по­
лю расположена медная квадратная рамка со стороной длиной 0,5 м. Диаметр
провода ОД мм. Рамку повернули перпендикулярно полю. Какое количество
электричества индуцировалось в рамке?
285
48. В однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл движется прямолиней­
ный проводник длиной 10 см со скоростью 10 м/с. Направление вектора индук­
ции перпендикулярно проводнику и вектору скорости его. Концы проводника
соединены гибким проводом вне поля. Общее сопротивление цепи 10 Ом. Опре­
делите мощность, необходимую для движения проводника.
49. С какой скоростью движется перпендикулярно магнитному полю напря­
женностью 1 кА/м (р = 1) прямой проводник длиной 20 см и сопротивлением
0,1 Ом, если при замыкании проводника по нему идет ток силой 0,05 А. Сопро­
тивление замыкающего провода не учитывать.
50. Найдите индуктивность соленоида, если при скорости изменения силы
тока 20 А/с среднее значение возникающей ЭДС самоиндукции 0,04 В.
51. Огределиге индуктивность соленоида с железным сердечником, магнит­
ный поток и энергию в нем, если по соленоиду длиной 30 см идет ток силой 3 А,
диаметр соленоида б см и на каждый сантиметр длины приходится 10 витков.
Зависимость индукции от напряженности магнитного поля показана на рис. 3.68.
52. Соленоид без сердечника с обмоткой ю проволоки диаметром 1 мм име­
ет длину 1 м и поперечное сечение 40 см2. Определите сипу тока, текущего по
обмотке при напряжении 25 В, если за время 0,001 с в обмотке выделяется столь­
ко же теплоты, какова энергия поля соленоида.
53. В соленоид длиной 30 см, имеющий число витков 900, введен магнитный
сердечник. Найдите намагниченность железа внутри соленоида, если по нему
идет ток силой 1 А. Зависимость В =j{H) дана на рис. 3.68.
54. По соленоиду длиной 0,5 м, имеющему число витков 250, течет ток си­
лой 5 А. Площадь поперечного сечения 25 см2. В соленоид вставлен железный
сердечник. Найдите энергию магнитного поля соленоида. Зависимость В =j{H)
дана на рис. 3.68.
55. По соленоиду, имеющему длину ОД м, площадь поперечного сечения 10 см2
и число витков 800, течет ток силой 1 А. Соленоид находится в диамагнитной
среде, индуктивность его 0/4 мГн. Найдите магнитную индукцию внутри соле­
ноида и намагниченность.

3. Гармоническое колебание происходит по закону s — 0,5sin(300/ + 1 ).
Определите: Ф амплитуду; Ф частоту; Ф период; Ф начальную фазу колебания.
4. Груз, подвешенный к пружине, колеблется с амплитудой 2 см. Жесткость
пружины 10 кН/м. Чему равна максимальная кинетическая энергия груза?
5. Тело массой 0,02 кг совершает гармоническое колебание с амплитудой
0,05 м и частотой 10 с '1, начальная фаза колебания равна нулю. Определите пол­
305
ную энергию колеблющегося тела и напишите уравнение гармонического коле­
бания.
6. Груз, подвешенный к пружине, колеблется с амплитудой 3 см. Определи­
те жесткость пружины, если максимальная кинетическая энергия колеблющегося
груза равна 0,5 Дж.
7. Амплитуда гармонического колебания, совершаемого телом, равна 5 см,
период 0,1 с, масса тела 20 г. Найдите: Ф скорость в начальный момент времени;
(2) полную энергию тела. Напишите уравнение колебания, если в начальный мо­
мент смещение было равно половине амплитуды.
8. Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью 200 пФ
и катушки индуктивностью 0,5 мкГн (без сердечника). Определите период собст­
венных электромагнитных колебаний контура.
9. Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конден­
сатора электроемкостью 500 пФ, имеет период колебаний 0,5 мкс. Найдите энер­
гию колебательного контура, если максимальная сила тока, протекающего по
катушке индуктивности, равна 0,1 А.
10. Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивно­
сти. Определите частоту колебаний, возникающих в контуре, если максимальная
сила тока в катушке индуктивности 1,2 А, максимальная разность потенциалов на
обкладках конденсатора 1200 В, энергия контура 1,1 мДж.
11. Колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью 5 мГн и
плоского конденсатора. Расстояние между обкладками конденсатора 4 мм, пло­
щадь обкладок 2 см2, диэлектрик — слюда. Как изменится период колебаний в
контуре, если в качестве диэлектрика взять эбонит?
12. Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конден­
сатора электроемкостью 1 нФ, имеет частоту колебаний 5 мГц. Найдите макси­
мальную силу тока, протекающего по катушке, если энергия контура 0,5 мкДж.

14. Скорость распространения электромагнитных волн в кабеле умень­
шилась на 15% после того, как пространство между внешним и внутренним про­
водниками кабеля заполнили диэлектриком. Определите диэлектрическую про­
ницаемость диэлектрика.
15. Плоская электромагнитная волна
Е = 100 sin(6,28-10*/ + 4,55*)
распространяется в веществе. Определите диэлектрическую проницаемость ве­щества.
16. Огределите энергию, которую переносит за 0,5 мин плоская электромаг­
нитная волна, распространяющаяся в воздухе, сквозь площадку 10,0 см2, распо­ложенную перпендикулярно натравлению распространения. Амплитуда индук­ции магнитного поля волны 3,33 пТл. Период волны Т « и
17. В среде с е = 6, ц = 1 распространяется плоская электромагнитная волна.
Амплитуда напряженности магнитного поля 0,65 А/м. Определите энергию, пе­
реносимую этой волной за промежуток времени 1 мин сквозь площадку 50 см2,
расположенную перпендикулярно направлению распространения волны. Период
волны Т « / .

3. На каком расстоянии от экрана находятся мнимые источники света
(А = 0,6 мкм), расстояние между которыми 0,4 мы, а ширина светдых интерфе­
ренционных полос на экране 2 мм? Решение поясните рисунком.
4. Определите толщину глицериновой пленки, если при освещении ее белым
светом, падающим под углом 45°, она в отраженном свете кажется красной? Дли­
на волны красных лучей 0,63 мкм. Принять к = 5.
5. Какую наименьшую толщину должна иметь пленка из скипидара, если на
нее под углом 30° падает белый свет и она в проходящем свете кажется желтой?
Длина волны желтых лучей 0,58 мкм.
6. Расстояние между двумя когерентными источниками света 2 мм, они уда­
лены от экрана на 2 м. Найдите длину волны, излучаемую когерентными источ­
никами, если расстояние на экране между третьим и пятым минимумами интер­
ференционной картины 12 см.
7. На тонкую пленку из глицерина падает белый свет под углом 30°. В от­
раженном свете пленка кажется зеленой, длина волны этого цвета 0,540 мкм.
Каким будет казаться цвет пленки в отраженном свете, если свет будет падать
под углом 60°?

10. На непрозрачную пластинку с узкой щелью падает нормально плоская
монохроматическая световая волна. Угол отклонения лучей, соответствующий
первому дифракционному максимуму, равен 30°. Определите ширину щели, если
длина волны падающего света 0,6 мкм.
11. Определите длину световой волны спектральной линии, изображение ко­торой, даваемое дифракционной решеткой в спектре третьего порядка, совпадает
с изображением линии X = 0,38 мкм в спектре четвертого порядка.
12. На грань кристалла каменной соли падает пучок параллельных рентге­
новских лучей с длиной волны 0,13 нм. Под каким углом к атомной плоскости
наблюдается дифракционный максимум третьего порядка, если расстояние между
атомными плоскостями кристалла 0,285 нм.
13. Пучок параллельных лучей монохроматического света падает нормально
на дифракционную решетку. Угол дифракции для спекгрв второго порядка 10°.
Каким будет угол дифракции для спектра пятого порядка?
14. На кристалл кальцита, расстояние между атомными плоскостями которо­го 0,3 нм, падает пучок параллельных рентгеновских лучей. Дифракционный
максимум первого порядка наблюдается под углом 13° (угол скольжения). Опре­делите длину волны падающих лучей.

17. Луч света переходит из воды в алмаз, так что луч, отраженный от грани­цы раздела этих сред, оказывается максимально поляризован. Определите угол
между падающим и преломленным лучами
18. Угол между плоскостями поляризации николей равен 30°. Интенсив­
ность света, прошедшего такую систему, уменьшилась в 5 раз. Пренебрегая поте­рей света при отражении, определите коэффициент поглощения света в каждом
из николей, считая их одинаковыми.
19. Раствор сахара с концентрацией 300 кг/м3, налитый в стеклянную трубку,
поворачивает плоскость поляризации света, проходящего через раствор на угол
65°. Другой раствор, налитый в такую же трубку, поворачивает плоскость поля­
ризации на 50°. Определите концентрацию этого раствора.
20. Луч света переходит из кварца в жидкость, частично отражаясь, частич­
но преломляясь. Отраженный луч максимально поляризован при угле падения
43°6'. Определите показатель преломления жидкости и скорость распространения
света в ней.
370
21. При прохождении естественного света через два николя, угол между
плоскостями поляризации которых 45°, происходит ослабление света. Коэффици­
енты поглощения света соответственно в поляризаторе и анализаторе равны 0,08
и 0,1. Найдите, во сколько раз изменилась интенсивность света после прохожде­ния этой системы.

23. В черенковский счетчик, заполненный водой, влетает пучок релятивист­ских электронов с энергией 3,5 МэВ. Определите угол отклонения от оси конуса
фиолетовых лучей, длина волны которых 0,4 мкм.
24. Какую ускоряющую разность потенциалов должен был бы пройти [фо­
тон в глицерине, чтобы наблюдать черенковское свечение?
25. В черепковском счетчике из каменной соли пучок релятивистских про­
тонов излучает в красной области спектра (0,67 мкм) в конусе с раствором 98°38'.
Определите кинетическую энергию протонов.
26. Для каких частиц возникает черенковское излучение при их движении в
воде, когда их кинетическая энергия превышает 972 МэВ?

2. На какую длину волны приходится максимум энергии излучения, если
температура черного тела равна 500 К? Во сколько раз возрастает суммарная
мощность излучения, если температура увеличивается до 1300 К?
3. Начальная температура тела 150 °С. Определите, на сколько нужно повы­
сить температуру черного тела, чтобы мощность суммарного излучения увеличи­
лась в 5 раз.
4. Принимая спектр Солнца за спектр излучения черного тела, определите
плотность потока энергии у поверхности Земли. Считать, что расстояние от Зем­
ли до Солнца 1,5 ■ 10* км, радиус Солнца 6,5 - 10: км. Максимум испускательной
способности соответствует длине волны 0,48 мкм.
5. Определите количество теплоты, теряемое поверхностью расплавленной
платины при 1770 °С за 1 мин, если площадь поверхности 100 см2. Коэффициент
поглощения принять равным 0.8.

7. Какую часть энергии кванта света составляет энергия, пошедшая на рабо­ту выхода электрона из фотокатода, если красная граница для материала фотока­
тода равна 540 мкм, кинетическая энергия фотоэлектрона 0,5 эВ?
8. При облучении светом цинкового шарика, удаленного от других тел, ша­
рик зарядился до потенциала 4,3 В. Определите граничную длину световой волны
излучателя.
9. Облучение литиевого фотокатода производится фиолетовыми лучами,
длина волны которых 400 мкм. Определите скорость фотоэлектрона, если красная
граница фотоэффекта для лития равна 520 мкм.
10. Фотон с длиной волны 0,2 мкм вырывает с поверхности натрия фото­
электрон, кинетическая энергия которого 2 эВ. Определите работу выхода и
красную границу фотоэффекта.

12. Фотои с энергией 1,3 МэВ в результате эффекта Комптона был рассеян
на свободном электроне. Определите комтоновскую длину волны рассеянного
фотона, если угол рассеяния фотона 60°.
13. В результате компгоновского эффекта электрон приобрел энергию 0,5 МэВ.
Определите энергию падающего фотона, если длина волны рассеянного фотона
равна 0,025 нм.
14. Фотон с импульсом 1,02 МэВ/с (с — скорость света) в результате эффек­
та Комптона был рассеян на угол 30°. Определите импульс рассеянного фотона.

16. Определите давление на черную поверхность, создаваемое светом с дли­ной волны 0,4 мкм, если ежесекундно на 1 см2 поверхности падает 6 ■ Ю16 фотонов.
17. На зачерненную поверхность нормально падает монохроматический свет
с длиной волны 0,45 мкм. Найдите число фотонов, падающих на площадку 1 м2 в
1 с, если давление, производимое этим светом, равио 10“5 Па.
18. Принимая спектр Солнца за спектр абсолютно черного тела, определите
давление солнечных лучей на земную поверхность при условии, что максималь­
ная испускательиая способность соответствует длине волны 0,48 мкм. Радиус
Солнца считать равным 6,5 - 10s км. Коэффициент отражения солнечных лучей
равен нулю. Расстояние от Земли до Солнца 1,5 - 108 км.
19. Давление света на зеркальную поверхность, расположенную на расстоя­
нии 2 м от лампочки нормально к падающим лучам, равно 0,5 ■ 10“8 Па. Опреде­
лите мощность лампочки, расходуемую на излучение.

2. Определите длины волн де Бройля электрона и протона, прошедших одинаковую ускорящую разность потенциалов 400 В.
3. Кинетическая энергия протона равна его энергии покоя. Вычислите длину
волны де Бройля для такого протона.
4. Какой кинетической энергией должен обладать электрон, чтобы дебройлевская длина волны электрона была равна его комптоновской длине волны.
5. Сравните длины волн де Бройля электрона, прошедшего разность потен­циалов 1000 В, атома водорода, движущегося со скоростью равной средней квад­
ратичной скорости при температуре 27 °С, и шарика массой 1 г, движущегося со
скоростью 0,1 м/с.

7. Средняя кинетическая энергия электрона в невозбужденном атоме водо­рода 13,6 эВ. Используя соотношение неопределенностей, найдите наименьшую
погрешность, с которой можно вычислить координату электрона в атоме.
8. Электрон, движущийся со скоростью 8-106 м/с, зарегистрирован в пу­
зырьковой камере. Используя соотношение неопределенностей, найдите погреш­
ность в измерении скорости электрона, если диаметр образовавшегося пузырька в
камере 1 мкм.
9. Среднее время жизни л°-мезона равно 1,9 - 10“16 с. Чему равна энергетиче­
ская разрешающая способность прибора, с помощью которого можно зарегистри­
ровать я°-мезон?
10. Исходя из соотношения неопределенностей, оцените размеры ядра ато­
ма, считая, что минимальная энергия нуклона в ядре 8 МэВ.

12. Частица в потенциальной яме шириной / находится в возбужденном со­стоянии. Определите вероятность нахождения частицы в интервале 0 < х < 1/2 на
третьем энергетическом уровне.
13. Электрон находится в основном состоянии в одномерной потенциальной
яме с бесконечно высокими стенками, ширина которой 0,1 нм. Определите им­
пульс электрона.
14. Электрон находится в основном состоянии в одномерной потенциальной
яме с бесконечно высокими стенками, ширина которой 0,1 нм. Определите сред­
нюю силу давления, оказываемую электроном на стенки ямы.
15. Электрон находится в одномерной потенциальной яме с бесконечно вы­
сокими стенками, ширина которой 1,4 • 10 9 м. Определите энергию, излучаемую
при переходе электрона с третьего энергетического уровня на второй.
16. Определите ширину одномерной потенциальной ямы с бесконечно высо­
кими стенками, если при переходе электрона с третьего энергетического уровня
на второй излучается энергия 1 эВ?

18. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к рентге­новской трубке с вольфрамовым антикатодом, чтобы в спектре излучения вольф­
рама были все линии К-серии?
19. Наименьшая длина волны тормозного рентгеновского излучения, полу­
ченного от трубки, работающей под напряжением 15 кВ, равна 0,0825 нм. Вычис­
лите по этим данным постоянную Планка.

12. Рассчитайте толщину защитного водяного слоя, который ослабляет ин­
тенсивность у-из лучения с энергией 1,6 МэВ в 5 раз.
13. На железный экран падает узкий монохроматический пучок у-лучей,
длина волны которых 0,124 ■ 10~z им. Найдите толщину слоя половинного погло­
щения железа.
14. Какова энергия у-из лучения, если при прохождении через слой алюми­
ния толщиной 5 см интенсивность излучения ослабляется в 3 раза?
15. Вычисли» толщину слоя половинного поглощения свинца, через кото­
рый проходит узкий монохроматический пучок у-лучей с энергией 1,2 МэВ.

8. Вычислите молярные теплоемкости алмаза и цезия при температуре 200 К.
Температура Дебая для алмаза и цезия соответственно равна 1860 К и 38 К.
9. Вычислите удельную теплоемкость рубидия при температуре 3 К и 300 К.
Температура Дебая для рубидия 56 К.
10. Удельная теплоемкость молибдена при температуре 25 К составляет
3,47 Дж/(кг - К). Вычислите по значению теплоемкости дебаевскую температуру
молибдена.
11. Какое количество теплоты требуется для нагревания 1 моль никеля от 5 К до
15 К. Температура Дебая для никеля равна 450 К.

Ответы к задачам по физике Дмитриева, Прокофьев from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (07.08.2016)
Просмотров: | Теги: дмитриева, Прокофьев | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar