Тема №6400 Ответы к задачам по физике Кашина, Сезонов (Часть 7)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Кашина, Сезонов (Часть 7) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Кашина, Сезонов (Часть 7), 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

34.29. Определите ЭДС индукции в проводнике длиной / = 20 см,
движущемся в однородном магнитном поле с индукцией 5 = 10 мТл
со скоростью v = 1,0 м/с под углом а = 30° к вектору магнитной ин­
дукции.
34.30. Проводящий стержень длиной / = 1,0 м равномерно враща­
ется в горизонтальной плоскости с частотой п = 10 об/с. Ось враще­
ния проходит через его конец. Вертикальная составляющая магнит­
ного поля Земли равна BL = 50 мкТл. Определите разность потенциа­
лов между концами проводника.
34.31. Проводник длиной /= 20 см и сопротивлением г = 1,0 Ом
скользит без трения со скоростью v = 10 м/с по двум рейкам в одно­
родном магнитном поле с индукцией В = 0,25 Тл, направленном пер­
пендикулярно плоскости, в которой лежат рейки (рис. 238). Они
замкнуты на резистор сопротивлением R = 24 Ом. Определите силу
тока в цепи и его направление. С какой силой тянут проводник?
34.32. Проводник массой от, длиной / лежит на двух горизонталь­
ных рейках, замкнутых на резистор сопротивлением R. Вся система
находится в вертикальном магнитном поле с индукцией В (рис. 238).
Коэффициент трения между рейками и проводником р. Какую силу
следует приложить к проводнику, чтобы он двигался равномерно со
скоростью v?
34.33. Прямоугольный контур находится в однородном магнит­
ном поле с индукцией В, перпендикулярном его плоскости. Пере­
мычка длиной / имеет сопротивление R, стороны АВ и CD — сопро­
тивления R[ и R2 (рис. 239). Определите силу тока, который течет по
перемычке при ее движении с постоянной скоростью v.
34.34. В однородном горизонтальном магнитном поле с индукци­
ей В = 60 мТл находится вертикальная Н-образная конструкция из
толстых металлических стержней, перпендикулярная магнитному
полю (рис. 240). По стержням свободно, без нарушения контакта,
скользит проводник длиной I = 50 см, массой от = 1,0 г и сопротивле­
нием R = 0,80 Ом. Определите, с какой скоростью движется провод­
ник, и направление тока в перемычке.
34.35. Н-образную конструкцию (см. задачу 34.34) наклонили под
углом а = 30° к горизонту так, что угол между вектором магнитного
поля и проводником остался прямым. Определите, с какой скоро­
стью движется проводник.
34.36. По двум гладким, замкнутым между собой металлическим
шинам, установленным под углом а = 30° к горизонту, скользит мед­
ный проводник (рис. 241). Система находится в однородном магнит­
ном поле с индукцией В =40 мТл, перпендикулярном плоскости, в
которой перемещается проводник. Какой максимальной скорости он
достигнет? Сопротивлением конструкции по сравнению с сопротив­
лением проводника пренебречь.
34.37. Проводник длиной / = 1,0 м и
сопротивлением R = 2,0 Ом лежит на двух
горизонтальных шинах, замкнутых на ис­
точник тока, ЭДС которого % — 1,0 В. Вся
конструкция находится в вертикальном
магнитном поле с индукцией В = 0,10 Тл
(рис. 242). Определите силу тока в провод­
нике, если он: 1) покоится; 2) движется
вправо со скоростью v = 4,0 м/с; 3) дви­
жется влево с той же скоростью. В каком
направлении и с какой скоростью надо перемещать проводник, что­
бы ток через него не шел? Внутренним сопротивлением источника и
сопротивлением шин пренебречь.
34.38. Проводник длиной / = 1,0 м лежит на двух гладких гори­
зонтальных шинах, расположенных в вертикальном магнитном поле
с индукцией В = 0,10 Тл. С какой установившейся скоростью и в ка­
ком направлении он будет двигаться, если к шинам подключить ис­
точник тока с ЭДС % = 0,50 В (рис. 242)?
34.39. В однородное магнитное поле с индукцией В = 2,0 Тл по­
мещено горизонтальное металлическое кольцо радиусом R = 5,0 см,
причем его ось совпадает с направлением поля. По кольцу может сво­
бодно двигаться стержень. Определите установившуюся угловую ско­
рость вращения стержня, когда между его центром и кольцом под­
ключили источник тока с ЭДС % =1,0 В.
34.40. На двух горизонтальных рельсах, расстояние между кото­
рыми / = 1,0 м, лежит проводник массой т =0,50 кг, сопротивлением
R = 2,0 Ом. Коэффициент трения между ним и рельсами р =0,10.
Вся система находится в вертикальном магнитном поле с индукцией
В = 0,10 Тл (рис. 242). Рельсы подключают к источнику тока с ЭДС
% = Ю В. Пренебрегая сопротивлением рельсов, определите: 1) силу
тока, проходящего по проводнику в начальный момент; 2) с какой ус­
тановившейся скоростью будет двигаться проводник; 3) мощность,
потребляемую от источника; 4) количество теплоты, выделяющейся в
проводнике за секунду; 5) какую механическую мощность развивает
такой «двигатель».
34.41. Как изменяется со временем ЭДС самоиндукции в соле­
ноиде с индуктивностью L, если ток в нем изменяется со временем по
закону: 1) / = /0 + At; 2) / = О 2; 3)/=/<, sin со/; 4) / = /0, где /0, Л, Си
со — размерные константы?
34.42. Геометрические размеры соленоида уменьшили в два раза,
сохранив число витков, а силу тока в обмотке увеличили в два раза.
Как при этом изменятся его: 1) индуктивность; 2) энергия магнитного
поля; 3) средняя плотность энергии магнитного поля?
34.43. Что показывают амперметры в схеме, изображенной на
рис. 243, если ключ ^замкнут? Катушка сделана из толстой проволо­
ки. Что покажут амперметры в момент размыкания ключа А?
34.44. Найдите индуктивность проводника, в котором равномер­
ное изменение силы тока на Д/ = 2,0 А в течение t = 0,50 с возбуждает
ЭДС самоиндукции % = 20 мВ.
34.45. Через длинный соленоид, индуктивность которого L = 4,0 мГн
и площадь поперечного сечения S = 10 см2, проходит ток силой
/ = 0,50 А. Какова индукция поля внутри соленоида, если он содер­
жит N = 1 000 витков провода?
34.46. В однородном магнитном поле находится катушка из
сверхпроводника. Поток вектора магнитной индукции через нее
Ф = 0,20 мВб. После выключения магнитного поля в катушке возник
ток силой / = 20 А. Чему равна ее индуктивность? Какое количество
теплоты выделится в ней, если сверхпроводимость нарушится?
34.47. В катушке индуктивностью L = 0,20 Гн сила тока / = 10 А.
Какова энергия магнитного поля? Как изменится энергия поля, если
сила тока увеличится вдвое?
34.48. Определите энергию магнитного поля соленоида, в кото­
ром при силе тока/= 5,0 А возникает магнитный поток Ф = 0,50 Вб.
34.49. Электрическая цепь, состоящая из двух резисторов сопро­
тивлением А = 20 Ом каждый и соленоида, подключена к напряже­
нию U = 14 В (рис. 244). Определите магнитный поток через солено-
159
ид, если после отключения напряжения
в резисторе выделилось количество теп­
лоты Q = 3,5 мДж.
34.50. Катушка индуктивностью
L = 0,30 Гн, намотанная толстым медным
проводом, соединена параллельно с рези­
стором сопротивлением R и подключена
к источнику тока с ЭДС ^ =4,0 В и
внутренним сопротивлением г = 2,0 Ом.
Какое количество теплоты выделится в
резисторе после отключения источника тока?
34.51. Электрическая цепь, состоящая из двух резисторов сопротив­
лением R — 10 Ом каждый и соленоида индуктивностью L — 64 мГн,
подключена к источнику постоянного тока с ЭДС % = 3,0 В и внут­
ренним сопротивлением г = 1,0 Ом (рис. 245). Определите количест­
во теплоты, выделившейся в каждом резисторе при отключении ис­
точника тока.
§ 35. Переменный ток. Трансформаторы
35.1. Проволочная рамка площадью S равномерно вращается в
однородном магнитном поле с индукцией В вокруг оси, перпендику­
лярной направлению поля. Частота вращения v. Как со временем из­
меняются: 1) магнитный поток Ф, проходящий через рамку; 2) ЭДС
индукции % в рамке?
35.2. Виток провода площадью S равномерно вращается в одно­
родном магнитном поле с индукцией В вокруг оси, перпендикуляр­
ной направлению поля. Частота вращения v. Чему равно максималь­
ное значение ЭДС индукции, возникающей в рамке? Постройте гра­
фик зависимости ЭДС от времени. Как изменятся максимальное зна­
чение ЭДС и график, если: 1) вместо одного витка намотать //витков;
2) частоту вращения увеличить в п раз?
35.3. Рамка площадью S = 400 см2 имеет N = 100 витков провода и
вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 10 мТл во­
круг оси, перпендикулярной магнитному полю. Период вращения
г = 20 мс. Концы провода через скользящие контакты замкнуты на
сопротивление R - 50 Ом. Определите силу тока, протекающего че­
рез сопротивление. Чему равно максимальное значение силы тока?
Какова частота тока?
35.4. Почему при получении переменного тока удобнее вращать
индуктор, а якорь оставлять неподвижным?
35.5. Полагая, что напряжение переменного тока изменяется по
закону синуса и начальная фаза равна нулю, определите напряжение в
моменты времени 5,0; 10 и 15 мс. Амплитуда напряжения = 200 В,
частота v = 50 Гц.
35.6. В сеть переменного тока включили резистор сопротивлени­
ем R. Амплитудное значение напряжения U0. Как изменяются со вре­
менем: 1) напряжение на резисторе; 2) сила тока, текущего через ре­
зистор; 3) мощность, выделяемая в резисторе?
35.7. Вольтметр переменного тока, включенный в сеть, показыва­
ет напряжение U = 220 В. Найдите максимальное значение напряже­
ния в сети.
35.8. Определите, на какое напряжение надо рассчитывать изоля­
торы линии электропередачи, если действующее значение напряже­
ния СГД = 500 кВ.
35.9. Электроплитка мощностью Р = 0,50 кВт включена в про­
мышленную сеть с напряжением U = 127 В. Напишите уравнения за­
висимости напряжения и силы тока в цепи электроплитки от време­
ни. Какая максимальная мощность выделяется в плитке?
35.10. Неоновая лампа начинает светиться и гаснуть, когда на­
пряжение на ее электродах достигнет строго определенного значе­
ния. Какую часть периода будет светиться лампа, если ее включить в
сеть, действующее значение напряжения в которой равно этому на­
пряжению?
35.11. В сеть переменного тока стандартной частоты напряжени­
ем U= 220 В последовательно включены резистор сопротивлением
R = 150 Ом и конденсатор емкостью С = 20 мкФ. Определите: 1) пол­
ное сопротивление цепи; 2) силу тока в ней; 3) напряжения на рези­
сторе и конденсаторе; 4) тепловую мощность, выделяющуюся в рези­
сторе и конденсаторе; 5) сдвиг фаз между током и напряжением.
35.12. В сеть переменного тока стандартной частоты напряжени­
ем U= 220 В последовательно включены резистор сопротивлением
Л =33 Ом и катушка индуктивностью £ = 0,15 Гн. Определите:
1) полное сопротивление цепи; 2) силу тока в ней; 3) напряжения на
резисторе и катушке; 4) тепловую мощность, выделяющуюся в рези­
сторе и катушке; 5) сдвиг фаз между током и напряжением.
35.13. В цепь переменного тока стандартной частоты напряжени­
ем U= 127 В последовательно включены резистор сопротивлением
R = 68 Ом, конденсатор емкостью С = 20 мкФ и катушка, индуктив­
ность которой £ = 0,10 Гн. Определите: 1) полное сопротивление
цепи; 2) силу тока в ней; 3) напряжения на резисторе, конденсаторе и
катушке; 4) сдвиг фаз между током и напряжением; 5) индуктивность,
при которой ток в цепи максимален, и сдвиг фаз при этом.
35.14. Как изменяются напряжение и сила тока в первичной и
вторичной обмотках трансформатора, подключенного к сети, при
увеличении полезной нагрузки (уменьшении сопротивления) во вто­
ричной обмотке?
35.15. Как изменится сила тока в первичной и вторичной обмот­
ках работающего трансформатора, если железный сердечник разомк­
нуть?
35.16. Трансформатор повышает напряжение с U\ = 220 В до
U2 = 1,1 кВ и содержит N\ = 700 витков в первичной обмотке. Каков
коэффициент трансформации? Сколько витков во вторичной обмот­
ке? В какой обмотке провод большего сечения?
35.17. Трансформатор повышает напряжение с U\ = 100 В до
U2 = 5,6 кВ. На одну из обмоток надели виток провода, а его концы
подсоединили к вольтметру, который показал напряжение U = 0,40 В.
Сколько витков имеют обмотки трансформатора?
35.18. Понижающий трансформатор с коэффициентом транс­
формации к = 5,0 включен в сеть с напряжением (Д = 220 В. Опреде­
лите КПД трансформатора, если потерь энергии в первичной обмот­
ке не происходит, а напряжение на вторичной обмотке (72= 42 В.
35.19. Первичная обмотка трансформатора имеет N\ =2,4- 103
витков. Сколько витков должна иметь вторичная обмотка, чтобы при
напряжении на зажимах U2 = 11 В передавать во внешнюю цепь мощ­
ность Р2 = 22 Вт? Сопротивление вторичной обмотки R2 = 0,20 Ом,
напряжение в сети (Д= 380 В.
35.20. Первичная обмотка трансформатора содержит ЛД = 120
витков провода с площадью сечения S\ — 20 мм2. Ее сопротивление
/?, = 80 мОм и при нагрузке сила тока в ней /, = 40 А. Сколько витков
содержит вторичная обмотка и какова площадь сечения ее провода,
если коэффициент трансформации к = 4? Определите сопротивле­
ние вторичной обмотки и потери мощности на нагрев обмоток транс­
форматора.
35.21. Понижающий трансформатор с коэффициентом транс­
формации к — 2 и КПД ц = 95 % включен в сеть с напряжением
Е/, = 220 В. В его вторичную цепь, имеющую сопротивление R2 = 7,0 Ом,
включен амперметр сопротивлением RA = 15 Ом. Определите пока­
зание амперметра.
35.22. Ко вторичной обмотке включенного в сеть понижающего
трансформатора с коэффициентом трансформации к = 2 подключе­
на нагрузка с сопротивлением RH = 8,8 Ом. Напряжение в сети
U\ = 220 В, сопротивление первичной обмотки трансформатора
R\ = 3,2 Ом, вторичной — R2 = 1,4 Ом. Определите напряжение на
нагрузке.
162
35.23. Определите, до какого значения надо повысить напряже­
ние в линии электропередачи сопротивлением R = 36 Ом, чтобы от
электростанции мощностью Д = 5,0 МВт было передано г| =95 %
энергии.
35.24. От подстанции к потребителю передается мощность
Р = 62 кВт. Сопротивление линии R = 5,0 Ом. Для случаев осуществ­
ления передачи при напряжениях Ux = 620 В и U2 = 6 200 В определи­
те: 1) часть мощности, получаемую потребителем; 2) напряжение у
потребителя.
35.25. Определите период и частоту электромагнитных колеба­
ний в контуре, содержащем индуктивность L = 10 мкГн и емкость
С = 250 пФ.
35.26. Как изменится частота электромагнитных колебаний в ко­
лебательном контуре, если: 1) в его катушку ввести ферритовый стер­
жень; 2) увеличить расстояние между пластинами конденсатора?
35.27. Как изменится частота электромагнитных колебаний в
контуре, если индуктивность катушки увеличить в 16 раз, а емкость
конденсатора уменьшить в 9 раз?
35.28. Частота электромагнитных колебаний в колебательном
контуре равна v0. С какой частотой изменяются энергии электриче­
ского поля конденсатора и магнитного поля катушки?
35.29. Чем отличаются свободные колебания в двух контурах с
одинаковыми параметрами, если их конденсаторы заряжены от ис­
точников тока с различными ЭДС?
35.30. Заряженный конденсатор замкнули на катушку индуктив­
ности. Через какое время (в долях периода) после подключения энер­
гия в конденсаторе будет равна энергии в катушке индуктивности?
35.31. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности
и двух одинаковых конденсаторов, включенных параллельно. Период
собственных колебаний контура Г, = 20 мкс. Чему будет равен пери­
од, если конденсаторы включить последовательно?
35.32. Конденсатор С = 50 пФ сначала подключили к источнику
тока с ЭДС % — 3,0 В, а затем к катушке индуктивностью L = 5,1 мкГн.
Чему равна частота колебаний, возникших в контуре? Чему равно
максимальное значение силы тока в контуре? действующее значение?
35.33. Конденсатор емкостью С = 10 нФ зарядили до разности
потенциалов Дер = 4,5 В и замкнули на катушку индуктивности. Оп­
ределите, какое количество теплоты выделится в колебательном кон­
туре к моменту времени, когда колебания затухнут полностью.
35.34. Электромагнитные колебания происходят в колебательном
контуре генератора незатухающих колебаний. Определите, во сколь­
п* 163
ко раз надо увеличить мощность, потребляемую от источника пита­
ния, чтобы амплитуда колебаний увеличилась вдвое.
35.35. Две катушки с индуктивностями L { = 10 мГн и L2= 20 мГн
соединены параллельно. Какими будут максимальные токи в катуш­
ках, если параллельно им подключить конденсатор с емкостью
С= 3,0 мкФ, предварительно заряженный до напряжения U= 100 В?
35.36. Конденсатор емкостью С = 4,0 мкФ с зарядом q = 8,0 мкКл
разряжается на две катушки с индуктивностями Z-i = 0,10 Гн и
L2 - 0,90 Гн, соединенные последовательно. Найдите закон измене­
ния напряжения на конденсаторе и определите максимальные значе­
ния энергии магнитного поля в катушках.
35.37. Две катушки с индуктивностями Ц - 0,50 мГн и Ь2 — 2,0 мГн
соединены параллельно. Какими будут максимальные значения
энергии магнитного поля в катушках, если параллельно им подклю­
чить конденсатор с емкостью С = 2,0 мкФ, которому сообщили заряд
q = 400 мкФ?
35.38. Два последовательно соединенных конденсатора с емко­
стями Q = 4,0 мкФ и С2 = 14 мкФ, заряженные от источника напря­
жения U = 200 В, разряжаются на две катушки с индуктивностями
L\ = 30 мГн и L2= 50 мГн, соединенные последовательно. Найдите
закон изменения тока в катушках и определите максимальные значе­
ния энергии электрического поля в конденсаторах.
35.39. Колебательный контур состоит из катушки индуктивно­
стью L — 80 мкГн, конденсатора емкостью С = 100 пФ и резистора
сопротивлением R = 0,50 Ом. Какую мощность должен потреблять
контур, чтобы в нем поддерживались незатухающие колебания, при
которых максимальное напряжение на конденсаторе равно U = 4,0 В?
35.40. Почему при подключении генератора к линии передач
электрический ток через нагрузку начинает протекать практически
мгновенно? Определите, через какое время это происходит, если дли­
на линии /= 6,0 км.
35.41. Длина линии электропередач стандартной частоты / = 600 км.
Чему равна разность фаз напряжения на этом расстоянии?
35.42. Электромагнитная волна с частотой v = 3,0 МГц переходит
из вакуума в немагнитную среду с диэлектрической проницаемостью
е = 4,0. Определите изменение длины волны.
35.43. Индуктивность колебательного контура L = 0,50 мГн. Оп­
ределите, какова должна быть электроемкость, чтобы он резонировал
на длину волны X = 300 м.
35.44. Определите резонансную частоту контура, если отношение
максимального заряда на конденсаторе к максимальной силе тока в
контуре равно п.
164
35.45. Радиоприемник может принимать в короткометровом диа­
пазоне с длинами волн от Л| = 1,0мдоЛ2 = 100 м. Определите диапа­
зон частот настройки приемника.
35.46. В каких пределах меняется емкость переменного конденса­
тора во входном контуре радиоприемника, рассчитанного на прием
волн в диапазоне от Д = 60 м до Х2 = 600 м? Индуктивность контура
L = 0,50 мГн.
35.47. В приемнике емкость в колебательном контуре можно ме­
нять в пределах 0,10...5,0 нФ, а индуктивность — 0,50...1,0 мГн. Ка­
кой диапазон частот и длин волн можно охватить настройкой этого
приемника?
35.48. Радиостанция работает на длине волны X = 30 м. Сколько
колебаний несущей частоты происходит в течение одного периода
звуковых колебаний с частотой v = 5,0 кГц?
35.49. Радиолокатор работает на волне X = 15 см и испускает им­
пульсы с частотой v = 4 ,0 кГц. Длительность каждого импульса
т = 2,0 мкс. Какова наибольшая дальность обнаружения цели?
Сколько колебаний содержится в одном импульсе?
Дополнительные задачи
Х.1. Квадратная рамка, сделанная из медного провода с площа­
дью сечения S = 2,0 мм2, может поворачиваться вокруг одной гори­
зонтальной оси ОО' (рис. 246). Она находится в однородном верти­
кальном магнитном поле с индукцией В = 30 мТл. Определите силу
тока, протекающего по проводам, если угол отклонения а = 30°.
Х.2. Если к точкам Си D прямоугольного проводника, по которо­
му течет ток, подключить чувствительный электрометр, то в случае
наличия магнитного поля, перпендикулярного образцу (рис. 247), он
покажет возникновение разности потенциалов. Определите разность
потенциалов между точками Си Д если заданы сила тока / через об-
Р и с. 246 Р ис. 247
165
в
разец, индукция В магнитного поля, толщина образца а, концентра­
ция п электронов в проводнике.
Х.З. Электрон влетает со скоростью = 100 км/с в область, в ко­
торой созданы однородные параллельные электрическое и магнитное
поля с напряженностью Е = 10 кВ/м и индукцией 5 = 10 мТл под
прямым углом к ним. Найдите зависимость радиуса кривизны траек­
тории движения электрона от времени. Чему равен радиус кривизны
траектории, когда электрон сделал один оборот?
Х.4. На конце невесомого проводящего стержня укреплен метал­
лический шарик, который касается проводящей сферы радиусом
R = 1,0 м. Второй конец стержня укреплен в центре сферы так, что он
может вращаться без трения в любом направлении. Вся система по­
мещена в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,50 Тл. Когда
между сферой и концом закрепления стержня подключили источник
тока, угол между стержнем и вертикалью стал равен а = 60° (рис. 248).
Определите ЭДС источника тока.
Х.5. Стержень длиной / скользит по кольцу, сопротивление кото­
рого ничтожно мало (рис. 249). Контур находится в однородном маг­
нитном поле с индукцией В, перпендикулярной плоскости кольца.
Между концом стержня и кольцом подключен источник тока с ЭДС
%. Определите, при какой угловой скорости вращения стержня разви­
вается максимальная мощность.
Х.6. В сеть переменного тока с напряжением (/включена схема, со­
стоящая из двух идеальных диодов и трех одинаковых резисторов со­
противлением R (рис. 250). Какая мощность выделяется на резисторах?
Х.7. Определите, во сколько раз отличаются амплитуды колеба­
ния через период. Колебательный контур состоит из катушки индук­
тивностью /,= 4 0 м Г н , конденсатора емкостью С = 0,25мкФ. Со­
противление контура R = 4,0 Ом.

Г л а в а XI
ГЕОМ ЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА. Ф О ТО М ЕТРИ Я
§ 36. Отражение и преломление света на плоской границе
36.1. Найдите построением точку на горизонтальной поверхно­
сти, в которой отражается луч, идущий из точки А и после отражения
от поверхности попадающий в точку В (рис. 251).
36.2. Два луча пересекаются в точке А и расходятся под углом
а = 120° друг к другу. На их пути ставят зеркало так, что его плоскость
перпендикулярна плоскости, в которой лежат лучи. Определите рас­
стояние от точки А до ее изображения в зеркале, если длина пути лу­
чей до зеркала одинакова и равна /= 15 см.
36.3. Луч света составляет с поверхностью стола угол а = 64°. Как
надо расположить плоское зеркало, чтобы изменить направление
луча на горизонтальное?
36.4. На какой угол повернется луч, отраженный от плоского зер­
кала, при повороте последнего на угол а?
36.5. Плоское зеркало движется со скоростью v = 1,5 см/с. С ка­
кой по модулю и направлению скоростью должен двигаться точеч­
ный источник света S, чтобы его отражение в плоском зеркале было
неподвижным?
36.6. Зеркало ОА вращается с угловой скоростью со (рис. 252).
С какой скоростью движется отражение точки S? OS= /.
36.7. Плоское зеркало движется со скоростью v = 2,0 см/с (рис.
253), точечный источник света S — со скоростью и = 3,0 см/с. С какой
скоростью и в каком направлении движется
отражение точки S?
36.8. Предмет АВ и зеркало 0 0 ' располо­
жены, как указано на рис. 254. Где следует рас- ...................
положить глаз, чтобы увидеть изображение "%%%%%%%%%%%%?%%
всего предмета целиком? Рис. 251
36.9. Какова наименьшая высота вертикального зеркала, чтобы
• человек мог в нем видеть свое изображение во весь рост, не меняя по­
ложения головы?
36.10. Два зеркала расположены под углом а = 120° друг к другу
(рис. 255), и перед ними помещен точечный источник света S. Где
следует находиться наблюдателю, чтобы одновременно видеть все
изображения, даваемые зеркалами?
36.11. Светящаяся точка расположена на расстоянии /0 = 12 см от
линии пересечения плоских зеркал, помещенных под углом а = 30°
друг от друга. На каком расстоянии друг от друга находятся два пер­
вых изображения светящейся точки в этих зеркалах?
36.12. Два источника света Si и S2 находятся на расстоянии а — 41 см
друг от друга. Два плоских зеркала расположены так, что изображе­
ния совпадают, причем расстояния от Si до одного зеркала и от S2 до
другого одинаковы и равны Ь — 25 см. Определите угол между зерка­
лами.
36.13. Предмет помещен между двумя взаимно перпендикуляр­
ными зеркалами. Сколько получается изображений? Постройте их.
Сколько изображений дадут два параллельных зеркала? Найдите ре­
шение для случая, когда угол между зеркалами а, причем 360°/а —
есть целое число.
36.14. Почему окна домов днем кажутся
темными, т. е. темнее наружных стен, даже если
стены выкрашены темной краской?
36.15. При переходе из воздуха в воду луч
света отклоняется на угол а. Как изменится
этот угол, если поверх воды налить слой масла?
36.16. В какой среде лучи света могут быть
криволинейными?
168
а . 6
36.17. Под каким углом должен падать свет на границу
вода — стекло, чтобы отраженный луч оказался перпендикулярным
преломленному?
36.18. На границу алмаз — спирт падает луч света под углом
а = 30°. Определите угол между отраженным и преломленным луча­
ми. При каком наименьшем значении угла падения он отразится пол­
ностью?
36.19. Взаимно перпендикулярные лучи идут из воздуха в жид­
кость. Каков показатель преломления жидкости, если один луч пре­
ломляется под углом Р, = 36°, а другой — под углом р2 = 20°?
36.20. В дно водоема глубиной Н = 2,0 м вбита свая, на h = 0,75 м
выступающая из воды. Найдите длину тени от сваи на поверхности и
дне водоема, если высота солнца равна а = 45°.
36.21. Каков дальнейший путь луча (рис. 256), падающего на пло­
скую грань полуцилиндра, изготовленного из кварцевого стекла?
36.22. На дно сосуда, наполненного водой до высоты И = 15 см,
помешен точечный источник света. Определите наименьший диа­
метр непрозрачной пластинки, которую надо поместить на поверхно­
сти воды, чтобы свет не выходил из нее.
36.23. Наблюдатель смотрит на свое изображение в плоском зер­
кале, положенном на дно сосуда с водой. На какой глубине находится
зеркало, если глаз расположен на высоте h = 20 см над уровнем воды
и аккомодирован на расстояние / = 60 см?
36.24. Какова истинная глубина бассейна, если при определении
«на глаз» по вертикальному направлению глубина его кажется равной
h = 2,0 м?
36.25. Водолаз ростом h= 1,7 м стоит на дне реки и воспринимает
отраженные от водной поверхности изображения предметов, удален­
ных от него на расстояние /= 15 м. Определите глубину реки.
36.26. Вертикальный луч света, падающий на стеклянный шар
диаметром D = 12 см, расположенный на горизонтальной зеркальной
поверхности, после преломления и отражения в точке касания шара с
зеркалом вышел из него параллельно первоначальному направле­
нию. Определите путь луча в шаре.
169
36.27. Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пла­
стинку толщиной d = 3,0 см под углом а = 60°. Определите длину
пути луча в пластинке. Под каким углом он выйдет из нее?
36.28. Луч падает на плоскопараллельную пластинку из флинт­
гласа под углом а = 45°. Какова толщина пластинки, если луч при вы­
ходе из нее сместился на /= 2,0 см?
36.29. У призмы с преломляющим углом ф = 35° одна грань посе­
ребрена. Луч, падающий на другую грань под углом а = 60°, после
преломления и отражения от посеребренной грани вернулся назад по
прежнему направлению. Определите показатель преломления мате­
риала призмы.
36.30. На грань стеклянной призмы нормально падает луч света.
Определите угол его отклонения, если преломляющий угол призмы
Ф = 30°.
36.31. Луч света выходит из стеклянной призмы под тем же углом,
что и входит в нее. Зная, что преломляющий угол призмы ф = 45°,
найдите угол отклонения луча от первоначального направления.
§ 37. Сферические зеркала и линзы
37.1. Почему в настоящее время на транспорте применяют не
плоские, а выпуклые зеркала?
37.2. Как определить в солнечный день радиус кривизны вогнуто­
го зеркала?
37.3. На выпуклое зеркало падает луч, как показано на рис. 257.
Построением найдите его дальнейший ход.
37.4. На рис. 258 дан ход луча в сферическом зеркале. Найдите по­
строением положение фокуса зеркала.
37.5. Светящаяся точка S находится на главной оптической оси
вогнутого зеркала (рис. 259), фокусное расстояние которого равно F.
Найдите графическим построением изображение. Какое оно: дейст­
вительное или мнимое?
37.6. На рис. 260 даны положения главной оптической оси сфери­
ческого зеркала, светящейся точки S и ее изображения S'. Найдите
построением положения центра кривизны и полюса зеркала. Какое
использовано зеркало: вогнутое или выпуклое?
37.7. Предмет помещают на оси вогнутого зеркала так, что на эк­
ране получается увеличенное действительное изображение. Как оно
изменится, если половину зеркала закрыть непрозрачной ширмой?
37.8. Докажите, что для сферического зеркала произведение рас­
стояний предмета и изображения до главного фокуса всегда равно
квадрату фокусного расстояния.
37.9. Светящаяся точка находится на расстоянии а = 36 см, ее
изображение — на расстоянии b = 9,0 см от главного фокуса выпук­
лого зеркала. Найдите главное фокусное расстояние зеркала. По­
стройте изображение точки в зеркале.
37.10. Где нужно поставить предмет, чтобы получить действи­
тельное изображение в Г = 0,50 натуральной величины в вогнутом
сферическом зеркале, радиус кривизны которого R = 40 см?
37.11. На вогнутое зеркало, радиус кривизны которого R = 30 см,
падают сходящиеся лучи света так, что их продолжения пересекаются
в точке, находящейся за зеркалом на расстоянии d = 30 см. На каком
расстоянии от зеркала сойдутся эти лучи после отражения? Будет ли
точка их пересечения действительной?
37.12. Сходящиеся лучи падают на выпуклое зеркало так, что их
продолжения пересекаются на его оси на расстоянии d = 30 см. После
отражения лучи расходятся так, что их продолжения пересекаются в
точке, отстоящей от зеркала на расстояние/ = 60 см. Определите ра­
диус кривизны зеркала.
37.13. Предмет находится на расстоянии d= 30 см от вогнутого
зеркала. Его изображение в Г = 1,5 раза больше самого предмета. Определите расстояние изображения до зеркала и радиус кривизны зер­кала.
37.14. Вогнутое зеркало дает обратное и увеличенное в Г = 4,0
раза изображение предмета. Определите главное фокусное расстоя­
ние зеркала, если расстояние между предметом и его изображением
равно / = 90 см.
37.15. Изображение, даваемое вогнутым зеркалом, в Г| = 3,0 раза
меньше предмета. Если предмет передвинуть на расстояние а = 10 см
ближе к зеркалу, то изображение будет меньше предмета только в
Г2 = 2,0 раза. Чему равно его главное фокусное расстояние?
37.16. На расстоянии а = 8,0 см от выпуклого зеркала помещена
тонкая плоская стеклянная пластинка. За пластинкой на расстоянии
Ь — 12 см от нее помещают точечный источник света. Изображение,
даваемое лучами, отраженными от передней поверхности пластинки,
совпало с изображением, даваемым лучами, отраженными от зеркала.
Определите радиус кривизны зеркала.
37.17. На главной оптической оси вогнутого сферического зерка­
ла радиусом R = 50 см помещен точечный источник света S на рас­
стоянии d = 30 см от него. На каком расстоянии от источника надо
поставить плоское зеркало, чтобы лучи, отраженные вогнутым, а за­
тем плоским зеркалом, вернулись в точку S1
37.18. На рис. 261 дан луч, прошедший сквозь линзу с фокусным
расстоянием F. Постройте ход луча до линзы.
37.19. На рис. 262 дан ход луча в линзе. Найдите построением по­
ложения главных ее фокусов. •
37.20. На рис. 263 дан ход луча 1 в линзе. Найдите построением
ход луча 2.
37.21. На рис. 260 даны положение главной оптической оси лин­
зы, светящаяся точка S и ее изображение S '. Найдите построением
положение центра линзы и ее фокусов. Какие это линзы?
37.22. Как надо расположить две линзы, чтобы параллельные
лучи, пройдя через них, остались параллельными? 1) Линзы собираю­
щие; 2) одна линза рассеивающая, другая — собирающая.
37.23. Можно ли с помощью двояковогнутой стеклянной линзы
получить действительное изображение?
37.24. Для изготовления плосковыпуклой линзы с главным фо­
кусным расстоянием F= 10 см был использован флинтглас. Опреде­
лите радиус кривизны выпуклой поверхности линзы.
37.25. Фокусное расстояние линзы, сделанной из флинтгласа, в
к= 1,6 раза меньше, чем у точно такой же по форме линзы, сделанной
из плексигласа. Найдите показатель преломления плексигласа.
37.26. Каковы радиусы кривизны стеклянной вогнуто-выпуклой
рассеивающей линзы с оптической силой D = 2,5 дптр, если один из
них больше другого в к= 1,6 раза?
37.27. Как изменится фокусное расстояние собирающей линзы,
сделанной из кварцевого стекла, если ее поместить в воду?
37.28. Мнимый источник находится в главном фокусе /-собираю­
щей линзы. Где находится его изображение?
37.29. Предмет находится перед рассеивающей линзой на рас­
стоянии d = 4F. На каком расстоянии от линзы получится мнимое
изображение и во сколько раз оно будет меньше самого предмета?
37.30. Линза дает увеличение Г = 3,0 предмета, находящегося на
расстоянии d= 10 см от нее. Найдите ее фокусное расстояние.

Ответы к задачам по физике Кашина, Сезонов from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (07.07.2016)
Просмотров: | Теги: сезонов, кашина | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar