|
|
Поиск по всей базе задач и всему сайту |
|
|
Новое на форуме
|
Популярное на форуме
|
|
ВОЛЬКЕНШТЕЙН
| |
| bovali | Дата: Четверг, 11.02.2010, 20:20 | Сообщение # 1 |
 Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| Сборник задач по общему курсу физики», автор — Валентина Сергеевна Волькенштейн. Этот сборник впервые вышел в свет в 1958 году и с тех пор переиздавался двенадцать раз. Книга В. С. Волькенштейн широко используется в качестве учебного пособия студентами высших технических учебных заведений нефизического профиля, физико-математических факультетов педагогических вузов
Бесплатные решения из данного сборника широко представлены на просторах Интернет.
Задача 2-66
Для тех, кто совсем не дружит с физикой, предлагается платное решение этих задач с пометкой : ДЕТАЛЬНО
2-66 платный вариант
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
| bovali | Дата: Суббота, 20.02.2010, 17:42 | Сообщение # 2 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| В1.1
Первую половину времени своего движения автомобиль двигался со скоростью 80 км/ч, а вторую половину времени – со скоростью 40 км/ч. Какова средняя скорость движения автомобиля?
В1.2
Первую половину своего пути автомобиль двигался со скоростью 80 км/ч, а вторую половину пути – со скоростью 40 км/ч. Какова средняя скорость движения автомобиля?
В1_5
Самолет летит относительно воздуха со скоростью v1=800 км/ч. С запада на восток дует ветер со скоростью v2=15 м/с. С какой скоростью самолет будет двигаться относительно земли и под каким углом к меридиану надо держать курс, чтобы перемещение было: 1) на юг, 2) на север, 3) на запад, 4) на восток?
В1.9
Камень бросили вверх на высоту 10 м. Через сколько времени он упадет на землю? На какую высоту поднимется камень, если начальная скорость камня увеличить вдвое? Сопротивление воздуха не учитывать.
В1.13
Тело падает вертикально с высоты h=19,6 м с нулевой начальной скоростью. За какое время тело пройдет: 1) первый 1 м своего пути, 2) последний 1 м своего пути? Сопротивление воздуха не учитывать.
В1.18
Скорость поезда, при торможении двигающегося равнозамедленно, уменьшается в течение 1 мин от 40 до 28 км/ч. Найти: 1) отрицательное ускорение поезда, 2) расстояние, пройденное им за время торможения.
В1.22
Зависимость пройденного телом пути s от времени t дается уравнением s=At–Bt2+Ct3, где А=2 м/с, В=3 м/с2 и С=4 м/с3. Найти: 1) зависимость скорости v и ускорения а от времени t, 2) расстояние, пройденное телом, скорость и ускорение тела через 2 с после начала движения. Построить график пути, скорости и ускорения для 0≤t≤3 c через 0,5 с.
В1.23
Зависимость пройденного телом пути s от времени t дается уравнением s=A–Bt+Ct2, где А=6 м, В=3 м/с и С=2 м/с2. Найти: среднюю скорость и среднее ускорение тела в интервале времени от 1 до 4 с. Построить график пути, скорости и ускорения для 0≤t≤5 c через 1 с.
В1.29
Камень брошен в горизонтальном направлении. Через 0,5 с после начала движения числовое значение скорости камня стало в 1,5 раза больше его начальной скорости. Найти начальную скорость камня. Сопротивление воздуха не учитывать.
В1.30
Камень брошен горизонтально со скоростью vx=15 м/с. Найти нормальное и an и тангенциальное aτ ускорения камня через время t=1 с после начала движения.
В1.31
Камень брошен горизонтально со скоростью vx=10 м/с. Найти радиус кривизны R траектории камня через время t=3 с после начала движения.
В1.32
Мяч бросили со скоростью v0=10 м/с под углом α=40˚ к горизонту. Найти: 1) на какую высоту sy поднимется мяч, 2) на каком расстоянии sx от места бросания он упадет на землю, 3) сколько времени он будет в движении. Сопротивление воздуха не учитывать.
В1.33
На спортивных состязаниях в Ленинграде спортсмен толкнул ядро на расстояние 16 м 20 см. На какое расстояние полетит такое же ядро в Ташкенте при тех же условиях? (При такой же начальной скорости, направленной под тем же углом к горизонту). Ускорение свободного падения в Ленинграде равно 981,9 см/с2, в Ташкенте 980,1 см/с2.
В1.37
Тело брошено со скоростью v0=10 м/с под углом α=45˚ к горизонту. Найти радиус кривизны траектории тела через t=1 c после начала движения?
В1.41
Найти угловую скорость ω: а) суточного вращения Земли; б) часовой стрелки на часах; в) минутной стрелки на часах; г) искусственного спутника Земли, движущегося по круговой орбите с периодом вращения Т=88 мин. Какова линейная скорость v движения этого искусственного спутника, если известно, что его орбита расположена на расстоянии h=200км от поверхности Земли?
В1.44
Ось с двумя дисками, расположенными на расстоянии l=0,5 м друг от друга, вращается с угловой скоростью, соответствующей частоте n=1600 об/мин. Пуля, летящая вдоль оси, пробивает оба диска; при этом отверстие от пули во втором диске смещено относительно отверстия в первом диске на угол φ=12˚. Найти скорость пули.
В1.45
Найти радиус R вращающегося колеса, если известно, что линейная скорость v1 точки, лежащей на ободе, в 2,5 раза больше линейной скорости v2 точки, лежащей на расстоянии r=5 см ближе к оси колеса.
В1.46
Колесо, вращаясь равноускоренно, достигло угловой скорости ω=20 рад/с и через N=10 оборотов после начала вращения. Найти угловое ускорение ε колеса.
В1.52
Точка движется по окружности радиусом R=10 см с постоянным тангенциальным ускорением аτ. Найти тангенциальное ускорение аτ точки, если известно, что к концу пятого оборота после начала движения скорость точки стала v=79,2 см/с.
В1.53
Точка движется по окружности радиусом R=10 см с постоянным тангенциальным ускорением aτ . Найти нормальное ускорение аn точки через время t= 20c после начала движения, если известно, что к концу пятого оборота после начала движения линейная скорость точки v= 10 см/с.
В1.54
В модели атома Бора электрон в атоме водорода движется по круговой орбите с линейной скоростью v. Найти угловую скорость ω вращения электрона вокруг ядра и его нормальное ускорение аn. Считать радиус орбиты r=0,5•10-10 м и линейную скорость на этой орбите v=2,2•106 м/с.
В1.60
Колесо радиусом R=10 см вращается так, что зависимость угла поворота радиуса колеса от времени дается уравнением φ=a+bt2+ct3, где a, b, c – константы, b=2 рад/с2, c=1 рад/с3. Для точек, лежащих на ободе колеса, найти через время t=2 с после начала движения: а) угловую ω и линейную v скорость, б) тангенциальное аτ и нормальное аn ускорения, в) угловое ускорение ε.
В1.62
Колесо радиусом R=10 см вращается так, что зависимость линейной скорости точек, лежащих на ободе колеса, от времени дается уравнением v=At+Bt2, где А=3 см/с2 и В=1см/с3. Найти угол, составляемый вектором полного ускорения с радиусом колеса в моменты времени t=0, 1, 2, 3, 4 и 5 с после начала движения.
В1.63
Колесо вращается так, что зависимость угла поворота радиуса от времени дается уравнением φ=A+Bt+Ct2+Dt3, где В=1 рад/с, С=1 рад/с2 и D=1 рад/с3. Найти радиус колеса, если известно, что к концу второй секунды движения нормальное ускорение точек, лежащих на ободе колеса, равно an=3,46•102 м/с2.
В2.4
Масса лифта с пассажирами равна 800 кг. Найти, с каким ускорением и в каком направлении движется лифт, если известно, что натяжение троса, поддерживающего лифт, равно: 1) 1200 кгс, 2) 600 кгс.
В2.13
Под действием постоянной силы F=10 Н тело движется прямолинейно так, что зависимость пройденного телом пути s от времени t дается уравнением s=A–Bt+Ct2. Найти массу тела, если постоянная С=1 м/с2.
В2.37
Самолет поднимается и на высоте h=5 км достигает скорости v=360 км/ч. Во сколько раз работа, совершаемая при подъеме против силы тяжести, больше работы, идущей на увеличение скорости самолета?
В2.38
Какую работа А надо совершить, чтобы заставить движущееся тело массой m= 2 кг: 1) увеличить скорость от v1= 2 м/с до v2= 5 м/с; б) остановиться при начальной скорости v0= 8 м/с?
В2.39
Мяч, летящий со скоростью v0=15 м/с, отбрасывается ракеткой в противоположную сторону со скоростью v1=20 м/с. Найти изменение импульса, если изменение кинетической энергии ΔW=8,75 Дж.
В2.40
Камень, пущенный по поверхности льда со скоростью v= 2 м/с, прошел до полной остановки расстояние s=20,4 м. Найти коэффициент трения камня о лед, считая его постоянным.
В2.44
Найти работу А, которую дано совершить, чтобы увеличить скорость движения тела массой m= 1 т от v1= 2 м/с до v2= 6 м/с на пути s= 10 м. На всем пути действует сила трения Fтр=2 Н.
В2.53
Работа, затраченная на толкание ядра, брошенного под углом α=30˚ к горизонту, равна А=216 Дж. Через сколько времени и на каком расстоянии от места бросания ядро упадет на землю. Масса ядра m=2 кг. Сопротивлением воздуха пренебречь.
В2.62
Автомат выпускает пули с частотой n= 600 мин-1. Масса каждой пули m= 4 г, её начальная скорость v=500 м/с. Найти среднюю силу отдачи F при стрельбе.
В2.66
Тело массой m1= 1 кг, движущееся горизонтально со скоростью v1= 1 м/с, догоняет второе тело массой m2=0,5 кг и неупруго соударяется с ним. Какую скорость u получат тела, если а) второе тело стояло неподвижно; б) второе тело двигалось со скоростью v2=0,5 м/с в том же направлении, что и первое тело; в) второе тело двигалось со скоростью v2=0,5 м/с в направлении, противоположном направлению движения первого тела.
В2.71
На рельсах стоит платформа массой m1=10 т. На платформе укреплено орудие массой m2=5т, из которого производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда m3=100 кг, его начальная скорость относительно орудия v0=500 м/с. На какое расстояние откатится платформа при выстреле, если: 1) платформа стояла неподвижно, 2) платформа двигалась со скоростью v1=18 км/ч и выстрел был произведен в направлении её движения, 3) платформа двигалась со скоростью v1=18 км/ч и выстрел был произведен в направлении противоположном направлению её движения. Коэффициент трения платформы о рельсы равен 0,002.
В2.72
Из орудия массой 5 т вылетает снаряд массой 100 кг. Кинетическая энергия снаряда при вылете равна 7,5 МДж. Какую кинетическую энергию получает орудие вследствие отдачи?
В2.73
Тело массой 2 кг движется со скоростью 3 м/с, и нагоняет второе тело массой 3 кг, движущееся со скоростью 1 м/с. Найти скорости тел после столкновения, если 1) удар был неупругий, 2) удар был упругим, тела движутся по одной прямой. Удар центральный.
В2.75
Тело массой 3 кг движется со скоростью 4 м/с и ударяется о неподвижное тело такой же массы. Считая удар центральным и неупругим, найти количество теплоты, выделившееся при ударе.
В2.76
Тело массой m1= 5 кг ударяется о неподвижное тело массой m2=2,5 кг, которое после удара начинает двигаться с кинетической энергией W’k2=5 Дж. Считая удар центральным и упругим, найти кинетические энергии Wk1 и W’k1 первого тела до удара.
В2.79
Два шара подвешены на параллельных нитях одинаковой длины так, что они соприкасаются. Масса первого шара 0,2 кг, масса второго 100 г. Первый шар отклоняют так, что его центр поднимается на высоту 4,5 см, и отпускают. На какую высоту поднимутся шары после соударения, если: 1) удар упругий, 2) удар неупругий?
В2.80
Пуля, летящая горизонтально, попадает в шар, подвешенный на очень легком жестком стержне, и застревает в нём. Масса пули в 1000 раз меньше массы шара. Расстояние от точки подвеса стержня до центра шара равно 1 м. Найти скорость пули, если известно, что стержень с шаром отклонился от удара пули угол 10˚.
В2.81
Пуля, летящая горизонтально, попадает в шар, подвешенный на легком жестком стержне, и застревает в нём. Масса пули m1=5 г и масса шара m2=0,5 кг. Скорость пули v1=500 м/с. При какой предельной длине стержня (расстояние от точки подвеса до центра шара) шар от удара пули поднимется до верхней точки окружности?
В2.85
Шарик из пластмассы, падая с высоты 1 м, несколько раз отскакивал от пола. Чему равен коэффициент восстановления при ударе шарика о пол, если с момента падения до второго удара о пол прошло 1,3 с?
В2.90
Камень, привязанный к веревке длиной l=50 см, равномерно вращается в вертикальной плоскости. При какой частоте вращения n веревка разорвется, если известно, что она разрывается при силе натяжения, равной десятикратной силе тяжести, действующей на камень?
В2.93
Нейтрон (масса m0) ударяется о неподвижное ядро: 1) атом углерода (m=12m0), 2) атом урана (m=235m0). Считая удар центральным и упругим, найти какую часть своей скорости потеряет нейтрон при ударе.
В2.99
Камень, привязанный к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу камня, если разность между максимальной и минимальной силами натяжения веревки ΔТ=10 Н.
В2.101
Гирька массой 50 г, привязанная к нити длиной 25 см, описывает в горизонтальной плоскости окружность. Скорость вращения гирьки соответствует частоте 2 об/с. Найти натяжения нити.
В2.104
Мотоциклист едет по горизонтальной дороге со скоростью v=72 км/ч, делая поворот радиусом R=100 м. На какой угол α при этом он должен наклониться, чтобы не упасть при повороте?
В2.126
Гиря массой m=0,5 кг, привязанная к резиновому шнуру длиной l0, описывает в горизонтальной плоскости окружность, частота вращения гири n=2 об/с. Угол отклонения резинового шнура от вертикали α=30˚. Жесткость шнура k=0,6 кН/м. Найти длину l0 нерастянутого шнура.
В2.129
Шар радиусом R= 6 см удерживается внешней силой под водой так, что его верхняя точка касается поверхности воды. Плотность материала шара ρ=500 кг/м3. Какую работу произведет выталкивающая сила, если отпустить шар и предоставить ему свободно плавать?
В2.133
Два медных шарика диаметрами d1=4 см и d2=6 см находятся в соприкосновении друг с другом. Найти гравитационную потенциальную энергию этой системы.
В2.144
Найти зависимость периода обращения искусственного спутника, вращающегося по круговой орбите у поверхности центрального тела, от средней плотности этого тела. По данным, полученным при решении задачи 2.135, составить таблицу периодов обращения искусственных спутников, вращающихся по круговой орбите у поверхности планет Солнечной системы.
В2.145
Найти центростремительное ускорение, с которым движется по круговой орбите спутник Земли, находящийся на высоте h=200 км от поверхности.
В3.2
Два шара одинакового радиуса R= 5 см закреплены на концах невесомого стержня. Расстояние между шарами r=0,5 м. Масса каждого шара m= 1 кг. Найти: 1) момент инерции J1 системы относительно оси, проходящей через середину стержня перпендикулярно к нему; 2) момент инерции J2 системы относительно той же оси, считая шары материальными точками, массы которых сосредоточены в их центрах; в) относительную ошибку δ=(J1–J2)/J2, которую мы допускаем при вычислении момента инерции системы, заменяя J1 величиной J2.
В3.3
К ободу однородного диска радиусом R=0,2 м приложена касательная сила F=98,1 Н. При вращении на диск действует момент сил трения М=4,9 Н•м. Найти массу диска m, если известно, что диск вращается с угловым ускорением ε=100 рад/с2.
В3.4
Однородный стержень длиной l=1 м и массой m=0,5 кг вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня. С каким угловым ускорением ε вращается стержень, если на него действует момент сил М=98,1мН•м?
В3.5
Однородный диск радиусом R=0,2 м и массой m=5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно к его плоскости. Зависимость угловой скорости ω вращения диска от времени t дается уравнением ω=А+Вt, где В=8 рад/с2. Найти касательную силу F, приложенную к ободу диска. Трением пренебречь.
В3.7
К ободу колеса, имеющего форму диска, радиусом 0,5 м и массой m=50 кг приложена касательная сила 98,1 Н. Найти: 1) угловое ускорение колеса, 2) через сколько времени после начала действия силы колесо будет иметь скорость, соответствующую частоте 100 об/с.
В3.8
Маховик радиусом R=0,2 м и массой m=10 кг соединен с мотором при помощи приводного ремня. Натяжение ремня, идущего без скольжения, постоянно и равно Т=14,7Н. Какое количество оборотов в секунду будет делать маховик через Δt=10 с после начала движения? Маховик считать однородным диском. Трением пренебречь.
В3.12
На барабан радиусом R=0,5 м намотан шнур, к которому привязан груз массой m=10 кг. Найти момент инерции барабана J, если известно, что груз опускается с ускорением а=2,04 м/с2.
В3.18
Обруч и диск одинаковой массы катятся без скольжения с одинаковой линейной скоростью v. Кинетическая энергия обруча W1=39,2 Дж. Найти кинетическую энергию W2 диска.
В3.23
Найти кинетическую энергию Wk велосипедиста, едущего со скоростью v= 9км/ч. Масса велосипедиста вместе с велосипедом m=78 кг, причем на колеса приходится масса m0= 3 кг. Колеса велосипеда считать обручами.
В3.26
Медный шар радиусом R=10 см вращается со скоростью, соответствующей частоте n=2 об/с, вокруг оси, проходящей через его центр. Какую работу надо совершить, чтобы увеличить угловую скорость вращения шара вдвое?
В3.28
Найти линейные скорости движения центров масс шара, диска и обруча, скатывающихся без скольжения с наклонной плоскости, высота которой h=0,5 м. Начальная скорость всех тел v0=0.
В3.31
Вентилятор вращается со скоростью, соответствующей частоте 900 об/мин. После выключения вентилятор, вращаясь равнозамедленно, сделал до остановки 75 об. Работа сил торможения равна 44,4 Дж. Найти: 1) момент инерции вентилятора, 2) момент сил торможения.
В3.34
Маховое колесо начинает вращаться с постоянным угловым ускорением ε=0,5 рад/с2 и через t1=15 c после начала движения приобретает момент количества движения L=73,5кг•м2/с. Найти кинетическую энергию колеса через t2=20 с после начала движения.
В3.36
К ободу диска массой m= 5 кг приложена касательная сила F= 19,6 Н. Какую кинетическую энергию Wk будет иметь диск через время t= 5 с после начала действия силы?
В3.46
Найти период колебаний Т стержня предыдущей задачи, если ось вращения проходит через точку, находящуюся на расстоянии d=10 см от его верхнего конца.
В4.2
В дне цилиндрического сосуда диаметром D=0,5 м имеется круглое отверстие диаметром d=1 см. Найти зависимость скорости понижения уровня воды в сосуде от высоты h этого уровня. Найти значение этой скорости для высоты h=0,2 м.
В4.3
На столе стоит сосуд с водой, в боковой поверхности которого имеется малое отверстие, расположенное на расстоянии h1 от дна сосуда и на расстоянии h2 от уровня воды. Уровень воды в сосуде поддерживается постоянным. На каком расстоянии l от сосуда (по горизонтали) струя воды падает на стол в случае, если а) h1=25 см, h2=16 см; б) h1=16 см, h2=25 см?
В4.10
Шарик всплывает с постоянной скоростью v в жидкости, плотность ρ1 которой в 4 раза больше плотности ρ2 материала шарика. Во сколько раз сила трения Fтр, действующей на всплывающий шарик, больше силы тяжести mg, действующей на этот шарик?
В4.17
На столе стоит сосуд, в боковую поверхность которого вставлен горизонтальный капилляр на высоте h1= 5 см от дна сосуда. Внутренний радиус капилляра r= 1 мм и длина l= 1 см. В сосуд налито машинное масло, плотность которого ρ=0,9∙103 кг/м3 и динамическая вязкость η= 0,5 Па∙с. Уровень масла в сосуде поддерживается постоянным на высоте h2= 50 см выше капилляра. На каком расстоянии l от конца капилляра (по горизонтали) струя масла падает на стол?
В4.20
Вода течет по трубе, причем за единицу времени через поперечное сечение трубы протекает объем воды Vt= 200 см3/с. Динамическая вязкость воды η= 0,001 Па∙с. При каком предельном значении диаметра D трубы движение воды остается ламинарным?
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
| bovali | Дата: Суббота, 20.02.2010, 17:43 | Сообщение # 3 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| В5.1
Какую температуру имеют 2 г азота, занимающего объем 820 см3 при давлении 0,2 МПа?
В5.2
Какой объем занимают 10 г кислорода при давлении 750 мм. рт. ст. и температуре 20˚С?
В5.3
Баллон емкостью 12 л наполнен азотом при давлении 8,1 МПа и температуре 17˚С. Какое количество азота находится в баллоне?
В5.7
Найти массу m сернистого газа (SO2), занимающего объем V= 25 л при температуре t= 27˚C и давлении р=100 кПа.
В5.8
Найти массу воздуха, заполняющего аудиторию высотой 5 м и площадью пола 200 м2. Давление воздуха 750 мм. рт. ст., температура помещения 17˚С. Молярную массу воздуха принять равной 0,029 кг/моль.
В5.12
Какое количество вещества газа находится в баллоне объемом 10 м3 при давлении 720 мм. рт. ст. и температуре 17˚С?
В5.13
5 г азота, находящегося в закрытом сосуде объемом 4 л при температуре 20˚С, нагревают до температуры 40˚С. Найти давление газа до и после нагревания.
В5.19
Плотность некоторого газа при температуре 10˚С и давлении 0,2 МПа равна 0,34 кг/м3. Чему равна молярная масса этого газа?
В5.20
Чему равна плотность воздуха в сосуде, если сосуд откачан до наивысшего разрежения, создаваемого современными лабораторными способами (р=10-11 мм.рт.ст.)? Температура воздуха равна 15˚С.
В5.21
12 г газа занимают объем 4•10-3 м3 при температуре 7˚С. После нагревания газа при постоянном давлении его плотность стала равна 6•10-4 г/см3. До какой температуры нагрели газ?
В5.22
10 г кислорода находятся под давлением 304 кПа при температуре 10˚С. После расширения вследствие нагревания при постоянном давлении кислород занял объем 10 л. Найти: 1) объем газа до расширения, 2) температуру газа после расширения, 3) плотность газа до расширения, 4) плотность газа после расширения.
В5.27
6 г углекислого газа (СО2) и 5 г закиси азота (N2O) заполняют сосуд объемом 2•10-3 м3. Каково общее давление в сосуде при температуре 127˚С?
В5.34
Найти массу атома: 1) водорода; 2) гелия.
В5.37
Молекула азота летит со скоростью 430 м/с. Найти импульс этой молекулы.
В5.38
Какое число молекул содержится в 1 г водяного пара?
В5.39
В сосуде емкостью 4 л находится 1 г водорода. Какое число молекул содержится в 1 см3 этого сосуда?
В5.41
Сколько молекул будет находиться в 1 см3 сосуда при 10˚С, если сосуд откачен до наивысшего разрешения, создаваемого современными лабораторными способами
(р=10-11мм. рт. ст.)?
В5.46
Найти среднюю квадратичную скорость vкв молекул воздуха при температуре t=17˚С. Молярная масса воздуха M=0,029 кг/моль.
В5.47
Найти отношение средних квадратичных скоростей молекул гелия и азота при одинаковых температурах.
В5.48
В момент взрыва атомной бомбы развивается температура, равная примерно 107 К. Считая, что при такой температуре все молекулы полностью диссоциированы на атомы, а атомы ионизованы, найти среднюю квадратичную скорость иона водорода.
В5.49
Найти концентрацию молекул водорода при давлении р=266,6 Па, если средняя квадратичная скорость его молекул 2,4•103 м/с.
В5.52
Найти импульс mv молекулы водорода при температуре t=20˚C. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.
В5.53
В сосуде объемом 2 л находится 10 г кислорода под давлением 680 мм рт. ст. Найти: 1) среднюю квадратичную скорость молекул газа, 2) число молекул, находящихся в сосуде, 3) плотность газа.
В5.55
Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа равна 450 м/с. Давление газа равно 50 кПа. Найти плотность газа при этих условиях.
В5.57
Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа при нормальных условиях равна 461 м/с. Какое число молекул содержится в 1 г этого газа?
В5.58
Чему равна энергия теплового движения 20 г кислорода при температуре 10˚С? Какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения и какая часть на долю вращательного?
В5.59
Найти кинетическую энергию теплового движения молекул, находящихся в 1 г воздуха при температуре 15˚С. Воздух считать однородным газом, молярная масса которого равна 0,029 кг/моль.
В5.61
Найти внутреннюю энергию U двухатомного газа, находящегося в сосуде объемом V= 2 л под давлением р= 150 кПа.
В5.63
При какой температуре энергия теплового движения атомов гелия будет достаточно для того, чтобы преодолеть земное тяготение и навсегда покинуть земную атмосферу? Решить аналогичную задачу для Луны.
В5.64
1 кг двухатомного газа находится под давлением р=80 кПа и имеет плотность ρ=4 кг/м3. Найти энергию теплового движения молекул газа при этих условиях.
В5.66
Найти удельную теплоемкость кислорода для: 1) V=const; 2) p=const.
В5.67
Найти удельную теплоемкость при постоянном давлении следующих газов: 1) хлористого водорода, 2) неона, 3) окиси азота, 4) окиси углерода, 5) паров ртути.
В5.68
Найти для кислорода отношение удельной теплоемкости при постоянном давлении к удельной теплоемкости при постоянном объеме.
В5.69
Для некоторого двухатомного газа удельная теплоемкость при постоянном давлении равна 14,7 кДж/(кг•К). Чему равна молярная масса этого газа?
В5.80
12 г азота находятся в закрытом сосуде объемом 2 л при температуре 10˚С. После нагревания давление в сосуде стало равно 104 мм. рт. ст. Какое количество теплоты было сообщено газу при нагревании?
В5.82
В закрытом сосуде находится масса m=14 г азота при давлении p1=0,1 МПа и температуре t1=27˚C. После нагревания давление в сосуде повысилось в 5 раз. До какой температуры t2 был нагрет газ? Найти объем V сосуда и количество теплоты Q, сообщенное газу.
В5.83
Какое количество теплоты надо сообщить 12 г кислорода, чтобы нагреть его на 50˚С при постоянном давлении?
В5.87
В закрытом сосуде объемом V=2 л находится азот, плотность которого ρ=1,4 кг/м3. Какое количество теплоты Q надо сообщить азоту, чтобы нагреть его в этих условиях на Δt=100˚C?
В5.88
Азот находится в закрытом сосуде объемом 3 л при температуре 27˚С и давлении 0,3МПа. После нагревания давление в сосуде повысилось до 2,5 МПа. Определить: 1) температуру азота после нагревания, 2) количество теплоты, сообщенное азоту.
В5.89
Для нагревания некоторой массы газа на 50˚С при постоянном давлении необходимо затратить 670 Дж. Если эту же массу газа охладить на 100˚С при постоянном объеме, то выделится 1005 Дж. Какое количество степеней свободы имеют молекулы этого газа?
В5.90
10 г азота находятся в закрытом сосуде при температуре 7˚С. 1) Какое количество теплоты надо сообщить азоту, чтобы увеличить среднюю квадратичную скорость его молекул вдвое? 2) во сколько при этом изменится температура газа?
В5.151
Найти теплопроводность воздуха при давлении р=100 кПа и температуре t=10˚С. Диаметр молекул воздуха d=0,3 нм.
В5.159
10 г кислорода находится в сосуде под давлением р=300 кПа и температуре 10˚С. После изобарического нагревания газ занял объем V=10 л. Найти количество теплоты, полученное газом, изменение внутренней энергии газа и работу, совершенную газом при расширении.
В5.160
Масса m= 6,5 г водорода, находящегося при температуре t= 27 ˚С, расширяется вдвое при р=const за счет притока тепла извне. Найти работу А расширения газа, приращение ∆U внутренней энергии газа и количество теплоты Q, сообщенное газу.
В5.162
2 кмоль углекислого газа нагревают при постоянном давлении на 50˚С. Найти:1) изменение его внутренней энергии, 2) работу расширения газа, 3) количество теплоты, сообщенное газу.
В5.163
Двухатомному газу сообщено 2,093 кДж тепла. При этом газ расширяется при постоянном давлении. Найти работу расширения газа.
В5.165
В сосуде объемом V=5 л находится газ при давлении р=200 кПа и температуре t=17˚С. При изобарическом расширении газа была совершена работа А=196 Дж. На сколько нагрели газ?
В5.166
7 г углекислого газа было нагрето на 10˚ С в условиях свободного расширения. Найти работу расширения и изменение его внутренней энергии.
В5.167
1 кмоль многоатомного газа нагревается на 100˚ С в условиях свободного расширения. Найти: 1) количество теплоты, сообщенное газу, 2) изменение его внутренней энергии, 3) работу расширения.
В5.171
При изотермическом расширении 10 г азота, находящегося при температуре 17˚С, была совершена работа 860 Дж. Во сколько раз изменилось давление при расширении?
В5.172
Работа изотермического расширения 10 г некоторого газа от объема V1 до объема V2=2V1 равна 575 Дж. Найти среднюю квадратичную скорость молекул газа при этой температуре.
В5.173
Гелий, находящийся при нормальных условиях, изотермически расширяется от объема V1=1 л до V2=2 л. Найти работу, совершенную газом при расширении, и количество теплоты, сообщенное газу.
В5.177
Воздух в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания сжимается адиабатически и его давление при этом изменяется от р1=0,1 МПа до р2=3,5 МПа. Начальная температура воздуха 40˚С. Найти температуру воздуха в конце сжатия.
В5.178
Газ расширяется адиабатически, и при этом объем его увеличился вдвое, а температура (абсолютная) падает в 1,32 раза. Какое число степеней свободы имеют молекулы этого газа?
В5.179
Двухатомный газ, находящийся при температуре 27˚С и давлении 2 МПа, сжимается адиабатически от объема V1 до объема V2=0,5V1. Найти температуру и давление газа после сжатия.
В5.186
При адиабатическом сжатии 1 кмоль двухатомного газа была совершена работа 146 кДж. На сколько увеличилась температура газа при сжатии?
В5.188
10 г кислорода, находящегося при нормальных условиях, сжимается до объема 1,4 л. Найти давление и температуру кислорода после сжатия, если: а) кислород сжимается изотермически, б) кислород сжимается адиабатически. Найти работу сжатия в каждом из этих случаев.
В5.198
Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. При этом 80% количества теплоты, получаемого от нагревателя, передается холодильнику. Машина получает от нагревателя количество теплоты Q1= 6,28 кДж. Найти к.п.д. η цикла и работу А, совершаемую за один цикл.
В5.217
Найти прирост энтропии при превращении 1 г воды при 0˚С в пар при 100˚С.
В5.225
10,5 г азота изотермически расширился от объема V1=2 л до объема V2=5 л. Найти прирост энтропии при этом процессе.
В7.22
При температуре 100˚С плотность ртути равна 13,4 г/см3. При какой температуре плотность ртути равна 13,1 г/см3? Коэффициент объемного расширения ртути принять равным 1,8·10-4˚С-1.
В7.49
В сосуд с водой опущен открытый капилляр, внутренний диаметр которого d= 1 мм. Разность уровней воды в сосуде и в капилляре ∆h= 2,8 см. Найти радиус кривизны R мениска в капилляре. Какова была бы разность уровней ∆h в сосуде и в капилляре, если бы смачивание было бы полным?
В7.50
На какую высоту поднимется бензол в капилляре, внутренний диаметр которого d=1 мм? Смачивание считать полным.
В7.51
Каким должен быть внутренний диаметр d капилляра, чтобы при полном смачивании вода в нём поднималась на Δh=2 см? Задачу решить, когда капилляр находится: а) на Земле; б) на Луне.
В7.52
Найти разность уровней Δh ртути в двух сообщающихся капиллярах, внутренние диаметры которых равны d1=1 мм и d2=2 мм. Несмачивание считать полным.
В8.21
При растяжении медной проволоки, поперечное сечение которой S=1,5 мм2, начало остаточной деформации наблюдалось при нагрузке F=44,1 Н. Каков предел упругости р материала проволоки?
В8.31
К стальной проволоке длиной l=1 м и радиусом r=1 мм подвесили груз массой m=100 кг. Найти работу А растяжения проволоки.
В8.32
Из резинового шнура длиной l=42 см и радиусом r=3 мм сделана рогатка. Мальчик, стреляя из рогатки, растянул резиновый шнур на Δl=20 см. Найти модуль Юнга для этой резины, если известно, что камень массой m=0,02 кг, пущенный из рогатки, полетел со скоростью v=20 м/с. Изменением сечения шнура при растяжении пренебречь.
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
| bovali | Дата: Суббота, 20.02.2010, 17:45 | Сообщение # 4 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| В9.1
В9.1
Найти силу притяжения между ядром атома водорода и электроном. Радиус атома водорода 0,5•10-8 см, заряд ядра равен численно и противоположен по знаку заряду электрона.
В9.2
Два точечных заряда, находясь в воздухе (ε=1) на расстоянии 20 см друг от друга, взаимодействуют с некоторой силой. На каком расстоянии нужно поместить эти заряды в масле, чтобы получить ту же силу взаимодействия?
В9.4
Во сколько раз сила гравитационного притяжения между двумя протонами меньше силы их электростатического отталкивания? Заряд протона равен по модулю и противоположен по знаку заряда электрона.
В9.5
Найти силу F электростатического отталкивания между ядром атома натрия и бомбардирующим его протоном, считая, что протон подошел к ядру атома натрия на расстояние r= 6·10-14 м. Заряд ядра натрия в 11 раз больше заряда протона. Влиянием электронной оболочки пренебречь.
В9.8
Построить график зависимости энергии Wэл электростатического взаимодействия двух точечных зарядов от расстояния r между ними в интервале 2≤r≤10 см через каждые 2 см. Заряды q1=1 нКл иq2=3 нКл; ε=1. График построить для: а) одноименных зарядов; б) разноименных зарядов.
В9.9
Найти напряженность Е электрического поля в точке, лежащей посередине между точечными зарядами q1=8 нКл и q2=-6 нКл. Расстояние между зарядами r=10 см, ε=1.
В9.10
В центр квадрата, в вершинах которого находится заряд q=2,33 нКл, помещен отрицательный заряд q0. Найти этот заряд, если на каждый заряд q действует результирующая сила F=0.
В9.11
В вершинах правильного шестиугольника расположены три положительных и три отрицательных заряда. Найти напряженность электрического поля в центре шестиугольника при различных комбинациях в расположении зарядов. Каждый заряд q=1,5 нКл; сторона шестиугольника а=3 см.
В9.12
В вершинах правильного шестиугольника расположены шесть положительных зарядов. Найти напряженность электрического поля в центре шестиугольника. Каждый заряд q=1,5нКл; сторона шестиугольника а=3 см.
В9.13
Два точечных заряда q1=7,5 нКл и q2=–14,7 нКл расположены на расстоянии r=5 см. Найти напряженность Е электрического поля в точке, находящейся на расстояниях a=3 см от положительного заряда и b=4 см от отрицательного заряда.
В9.14
Два шарика одинаковых радиуса и массы подвешены на нитях одинаковой длины так, что их поверхности соприкасаются. После сообщения шарикам заряда q0=0,4 мкКл они оттолкнулись друг от друга и разошлись на угол 2α=60˚. Найти массу m каждого шарика, если расстояние от центра шарика до точки подвеса l=20 см
В9.15
Два шарика одинаковых радиуса и массы подвешены на двух нитях так, что их поверхности соприкасаются. Какой заряд нужно сообщить шарикам, чтобы натяжение нитей стало равным 0,098 Н? Расстояние от точки подвеса до центра шарика равно 10 см. Масса каждого шарика равна 5·10-3 кг.
В9.19
На рис. 16 АА– заряженная бесконечная плоскость и В– одноименно заряженный шарик с массой m=4•10-5 кг и зарядом q=6,67•10-10 Кл. Натяжение нити, на которой висит шарик, равно Т=4,9•10-4 Н. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости АА.
В9.20
Найти силу F, действующую на заряд q=2 СГСq, если заряд помещен: а) на расстоянии r=2см от заряженной нити с линейной плотностью заряда τ=0,2 мкКл/м; б) в поле заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда σ=20 мкКл/м2; в) на расстоянии r=2 см от поверхности заряженного шара с радиусом R=2 см и поверхностной плотностью заряда σ=20 мкКл/м2. Диэлектрическая проницаемость среды ε=6.
В9.21
Построить на одном графике кривые зависимости напряженности Е электрического поля от расстояния r в интервале 1≤r≤5 см через каждый 1 см, если поле образовано: а) точечным зарядом q=33,3 нКл; б) бесконечно длинной заряженной нитью с линейной плотностью заряда τ=1,67 мкКл/м, в) бесконечно протяженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда σ=25 мкКл/м2.
В9.22
Определить напряженность электрического поля на расстоянии 2•10-8 см от одновалентного иона. Заряд иона считать точечным.
В9.23
С какой силой Fl электрическое поле заряженной бесконечной плоскости действует на единицу длины заряженной бесконечно длинной нити, помещенной в это поле? Линейная плотность заряда на нити τ=3 мкКл/м и поверхностная плотность заряда на плоскости σ= 20 мкКл/м2.
В9.25
Две длинные одноименно заряженные нити расположены на расстоянии а=10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях τ1= τ2=10-7 Кл/см. Найти числовое значение и направление напряженности результирующего электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 10 см от каждой нити.
В9.26
С какой силой FS на единицу площади отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости? Поверхностная плотность заряда на плоскостях σ=0,3 мКл/м2.
В9.27
Медный шар радиусом R=0,5 см помещен в масло. Плотность масла ρм=0,8•103 кг/м3. Найти заряд q шара, если в однородном электрическом поле шар оказался взвешенным в масле. Электрическое поле направлено вертикально вверх и его напряженность Е=3,6МВ/м.
В9.41
При бомбардировке неподвижного ядра натрия α-частицей сила отталкивания между ними достигла значения F=140 Н. На какое наименьшее расстояние r приблизилась α-частица к ядру атома натрия? Какую скорость v имела α-частица? Влиянием электронной оболочки атома натрия пренебречь.
В9.43
Шар радиусом 1 см, имеющий заряд 4•10-8 Кл, помещен в масло. Начертить график зависимости U=f(x) для точек поля, отстоящих от поверхности шара на расстояниях х, равных 1, 2, 3, 4 и 5 см.
В9.45
Какая работа А совершается при перенесении точечного заряда q=20 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии r=1 см от поверхности шара радиусом R=1 см с поверхностной плотностью заряда σ=10 мкКл/м2?
В9.46
Шарик с массой m=1 г и зарядом q=10 нКл перемещается из точки 1, потенциал которой φ1=600 В, в точку 2, потенциал которой φ2=0. Найти его скорость в точке 1, если в точке 2 она стала равной v2=20 см/с.
В9.47
Найти скорость v электрона, прошедшего разность потенциалов U, равную 1, 5, 10, 100, 1000 В.
В9.50
Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью. Двигаясь под действием этого поля от точки, находящейся на расстоянии х1=1 см от нити, до точки х2=4 см, α-частица изменила свою скорость от 2·105 до 3·106 м/с. Найти линейную плотность заряда на нити.
В9.53
Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора U=90 B. Площадь каждой пластины конденсатора S=60 см2, её заряд q= 1 нКл. На каком расстоянии d друг от друга находятся пластины?
В9.56
Между двумя вертикальными пластинами на одинаковом расстоянии от них падает пылинка. Вследствие сопротивления воздуха пылинка падает с постоянной скоростью v1=2 см/с. Через какое время t после подачи на пластины разности потенциалов U=3 кВ пылинка достигнет одной из пластин? Какое расстояние l по вертикали пылинка пролетит до попадания на пластину? Расстояние между пластинами d=2 см, масса пылинки m=2•10-9 г, её заряд q=6,5•10-17 Кл.
В9.59
Между двумя вертикальными пластинами, находящимися на расстоянии 1 см друг от друга, на нити висит заряженный бузиновый шарик массой 0,1 г. После того как на пластины была подана разность потенциалов 1000 В, нить с шариком отклонилась на угол 10˚. Найти заряд шарика.
В9.60
Мыльный пузырь с зарядом 2,22•10-10 Кл находится в равновесии в поле горизонтального плоского конденсатора. Найти разность потенциалов между пластинами конденсатора, если масса пузыря 0,01 г и расстояние между пластинами 5 см.
В9.61
Расстояние между пластинами плоского конденсатора d=4 см. Электрон начинает двигаться от отрицательной пластины в тот момент, когда от положительной пластины начинает двигаться протон. На каком расстоянии l от положительной пластины встретятся электрон и протон?
В9.62
Расстояние между пластинами плоского конденсатора d=1 см. От одной из пластин одновременно начинают двигаться протон и α-частица. Какое расстояние l пройдет α-частица за то время, в течение которого протон пройдет весь путь от одной пластины до другой?
В9.63
Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобретает скорость v=106 м/с. Расстояние между пластинами d=5,3 мм. Найти разность потенциалов U между пластинами, напряженность Е электрического поля внутри конденсатора и поверхностную плотность заряда σ на пластинах.
В9.64
Электрическое поле образовано двумя параллельными пластинами, находящимися на расстоянии d=2 см друг от друга. К пластинам приложена разность потенциалов U=120 В. Какую скорость v получит электрон под действием поля, пройдя по линии напряженности расстояние Δr=3 мм?
В9.66
Электрон летит от одной пластины плоского конденсатора до другой. Разность потенциалов между пластинами d=5 мм. Найти силу F, действующую на электрон, ускорение а электрона, скорость v, с которой электрон приходит ко второй пластине, и поверхностную плотность заряда σ на пластинах.
В9.69
Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно пластинам со скоростью 9·106 м/с. Найти полное, нормальное и тангенциальное ускорение электрона через 10-8 с после начала его движения в конденсаторе. Разность потенциалов между пластинами 100 В, расстояние между пластинами 1 см.
В9.71
Протон и α-частица, ускоренные одной и той же разностью потенциалов, влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколько раз отклонение протона полем конденсатора будет больше отклонения α-частицы?
В9.76
Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии 5 мм друг от друга, приложена разность потенциалов 150 В. К одной из пластин прилегает плоскопараллельная пластинка из фарфора толщиной 3 мм. Найти напряженность электрического поля в воздухе и в фарфоре.
В9.77
Найти емкость С земного шара. Считать радиус земного шара R=6400 км. На сколько изменится потенциал φ земного шара, если ему сообщить заряд q=1 Кл?
В9.78
Шарик радиусом R=2 см заряжается отрицательно до потенциала φ=–2 кВ. Найти массу m всех электронов, составляющих заряд, сообщенный шарику.
В9.80
Два шарика одинаковых радиуса R=1 см и массы m=40 мг подвешены на нитях одинаковой длины так, что их поверхности соприкасаются. Когда шарики зарядили, нити разошлись на некоторый угол и сила натяжения нитей стала равной Т=490 мкН. Найти потенциал φ заряженных шариков, если известно, что расстояние от центра каждого шарика до точки подвеса l=10 см.
В9.81
Шарик, заряженный до потенциала φ=792 В, найти поверхностную плотность заряда σ=333 нКл/м2. Найти радиус r шарика.
В9.84
Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S=1 м2, расстояние между ними d=1,5мм. Найти емкость С этого конденсатора.
В9.86
Требуется изготовить конденсатор емкостью 2,5·10-4мкФ. Для этого на парафинированную бумагу толщиной 0,05 мм наклеивают с обеих сторон кружки станиоля. Какой должен быть диаметр этих кружков?
В9.90
Между пластинами плоского конденсатора, находящимся на расстоянии 1 см друг от друга, приложена разность потенциалов 100 В. К одной из пластин прилегает плоскополяризованная пластинка кристаллического бромистого таллия (ε=173) толщиной 9,5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения пластинку кристалла вынимают. Какова будет разность потенциалов между пластинами конденсатора?
В9.96
Каким будет потенциал φ шара радиусом r=3 см, если: а) сообщить ему заряд q=1 нКл; б) окружить его концентрическим шаром радиусом R=4 см, соединенным с землей
В9.100
Найти емкость системы конденсаторов. Емкость каждого конденсатора равна 0,5 мкФ.
В9.101
При помощи электрометра сравнивали между содой емкости двух конденсаторов. Для этого заряжали их до разностей потенциалов U1=300 В и U2=100 В и соединяли оба конденсатора параллельно. Измеренная при этом электрометром разность потенциалов между обкладками конденсатора оказалась равной U=250 В. Найти отношение емкостей C1/C2.
В9.102
Разность потенциалов между точками А и В равна 0,02 СГСU. Емкость первого конденсатора 2 мкФ и емкость второго 4 мкФ. Найти заряд и разность потенциалов на обкладках каждого конденсатора
В9.104
В каких пределах может меняться емкость системы, состоящей из двух конденсаторов переменной емкости, если емкость каждого из них меняется от 10 до 450 пФ?
В9.105
Конденсатор емкостью С=20 мкФ заряжен до разности потенциалов U= 100 В. Найти энергию W этого конденсатора.
В9.106
Шар радиусом 1 м заряжен до потенциала 30 кВ. Найти энергию заряженного шара.
В9.107
Шар, погруженный в керосин, имеет потенциал φ=4,5 кВ и поверхностную плотность заряда σ=11,3 мкКл/м2. Найти радиус R, заряд q, емкость С и энергию W шара.
В9.108
Шар 1 радиусом R1=10 см, заряженный до потенциала φ1=3 кВ, после отключения от источника напряжения соединяется проволочкой (емкость которой можно пренебречь) сначала с удаленным незаряженным шаром 2, а затем после отсоединения от шара 2 с удаленным незаряженным шаром 3. Шары 2 и 3 имеют радиусы R2=R3=10 см. Найти: а) первоначальную энергию W1 шара 1; б) энергии W1’ и W2’ шаров 1 и 2 после соединения и работу А разряда при соединении; в) энергии W1’ и W3’ шаров 1 и 3 после соединения и работу А разряда при соединении.
В9.109
Два металлических шарика , первый с зарядом 10-8 Кл и радиусом 3 см и второй с радиусом 2 см и потенциалом 9000 В, соединены проволочкой, емкостью которого можно пренебречь. Найти: 1) потенциал первого шарика до разряда; 2) заряд второго шарика до разряда; 3) энергию каждого шарика од разряда; 4) заряд и потенциал первого шарика после разряда; 5) заряд и потенциал второго шарика после разряда; 5) заряд и потенциал второго шарика после разряда; 6) энергию соединенных проводником шариков; 7) работу разряда.
В9.111
Пластины плоского конденсатора площадью S=0,01 м2 каждая притягиваются друг к другу с силой F=30 мН. Пространство между пластинами заполнено слюдой. Найти заряды q, находящиеся на пластинах, напряженность Е поля между пластинами и объемную плотность энергии W0 поля.
В9.112
Между пластинами плоского конденсатора вложена тонкая слюдяная пластинка. Какое давление испытывает эта пластинка при напряженности электрического поля 1 МВ/м?
В9.115
Площадь пластин плоского воздушного конденсатора 100 см2 и расстояние между ними 5 мм. Какова разность потенциалов была приложена к пластинам конденсатора, если известно, что при разряде конденсатора выделилось 4,19•10-3 Дж тепла.
В9.116
Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S=0,01 м2, расстояние между ними d1=2 см. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U=3 кВ. Какова будет напряженность Е поля конденсатора, если, не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния d2=5 см? Найти энергии W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин.
В9.118
Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин 100 см2 и расстоянием между ними 1 мм заряжен до 100 В. Затем пластины раздвигаются до расстояния 25 мм. Найти энергию конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением 1) не отключается, 2) отключается.
В9.123
Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком, диэлектрическая восприимчивость которого равна 0,08. На пластины конденсатора подана разность потенциалов 4 кВ. Найти поверхностную плотность заряда на пластинах и на диэлектрике. Расстояние между пластинами 5 мм.
В9.126
Между пластинами плоского конденсатора зажата пластина стекла. Площадь пластин конденсатора 100 см2. Пластины конденсатора притягиваются друг к другу с силой 4,9·10-3 Н. Найти поверхностную плотность связанных зарядов на поверхности стекла.
В10.2
Ламповый реостат состоит из пяти электрических лампочек сопротивлением r=350 Ом, включенных параллельно. Найти сопротивление R реостата, когда: а) горят все лампочки; б) вывинчиваются одна, две, три, четыре лампочки?
В10.3
Сколько витков нихромовой проволоки диаметром d= 1 мм надо навить на фарфоровый цилиндр радиусом а= 2,5 см, чтобы получить печь сопротивлением R= 40 Ом?
В10.4
Катушка из медной проволоки имеет сопротивление R=10,8 Ом. Масса медной проволоки m=3,41 кг. Сколько метров проволоки и какого диаметра d намотано на катушке?
В10.5
Найти сопротивление R железного стержня диаметром d=1см, если масса стержня m=1 кг.
В10.6
Медная и алюминиевая проволоки имеют одинаковую длину l и одинаковое сопротивление R. Во сколько раз медная проволока тяжелее алюминиевой?
В10.7
Вольфрамовая нить электрической лампочки при t1=20˚С имеет сопротивление R1=35,8Ом. Какова будет температура t2 нити лампочки, если при включении в сеть напряжением U=120В по нити идет ток I=0,33 А? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама α=4,6•10-3 К-1.
В10.10
Найти падение потенциала на медном проводе длиной 500 м и диаметром 2 мм, если сила тока в нём 2 А.
В10.11
Определить падение потенциала в сопротивлениях R1, R2 и R3, если амперметр показывает 3 А, R1=4 Ом, R2=2 Ом и R3=4 Ом. Найти I2 и I3 – силу тока в сопротивлениях R2 и R3.
В10.12
Элемент с э.д.с. 1,1 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на внешнее сопротивление 9 Ом. Найти: 1) силу тока в цепи, 2) падение потенциала во внешней цепи, 3) падение потенциала внутри элемента, 4) с каким к.п.д. работает элемент.
В10.13
Элемент с э.д.с. 1,1 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на внешнее сопротивление 9 Ом. Построить график зависимости падения потенциала во внешней цепи от внешнего сопротивления. Внешнее сопротивление взять в пределах 0≤R≤10 Ом через каждые 2 Ом.
В10.14
Элемент с Э.Д.С. Е=2 В имеет внутреннее сопротивление r= 0,5 Ом. Найти падение потенциала Ur внутри элемента при силе тока I=0,25 A. Каково внешнее сопротивление R цепи при этих условиях?
В10.15
Э.д.с. элемента 1,6 В и внутреннее его сопротивление 0,5 Ом. Чему равен к.п.д. элемента при силе тока 2,4 А?
В10.17
Какую долю э.д.с. Е составляет разность потенциалов U на его зажимах, сопротивление элемента r в n раз меньше внешнего сопротивления R? Задачу решить для: а) n=0,1; б)n=1; в) n=10.
В10.18
Элемент, сопротивление и амперметр соединены последовательно. Элемент имеет Э.Д.С Е=2 В и внутреннее сопротивление r=0,4 Ом. Амперметр показывает ток I=1 А. С каким К.П.Д. η работает элемент?
В10.23
Два последовательно соединенных элемента с одинаковыми э.д.с. Е1=Е2=2В и внутренними сопротивлениями r1= 1 Ом и r2= 1,5 Ом замкнуты на внешнее сопротивление R=0,5 Ом. Найти разность потенциалов U на зажимах каждого элемента.
В10.26
Определить силу тока, показываемую амперметром в схеме рис. Напряжение на зажимах элемента в замкнутой цепи равно 2,1 В; R1=5 Ом, R2=6 Ом и R3=3 Ом. Сопротивлением амперметра пренебречь.
В10.29
ЭДС батареи Е=120 В, сопротивления R3=20 Ом и R4=25 Ом (рис.28). Падение напряжения на сопротивлении R1 равно U1=40 В. Амперметр показывает ток I=2 А. Найти сопротивление R2.
В10.30
1) Какую силу тока показывает амперметр в схеме рис.28, если ε=10 В, r=1 Ом и к.п.д. 0,8? 2) Чему равно падение потенциала на сопротивлении R2, если известно, что падение потенциала на сопротивлении R1 равно 4В и на сопротивлении R4 равно 2 В?
В10.31
Э.д.с. батареи Е=100 В, сопротивления R1=100 Ом, R2=200 Ом и R3=300 Ом, сопротивление вольтметра Rv=2 кОм. Какую разность потенциалов U показывает вольтметр?
В10.32
Сопротивления R1=R2=R3=200 Ом, сопротивление вольтметра Rv=1кОм. Вольтметр показывает разность потенциалов U=100 B. Найти э.д.с. батареи.
В10.33
Найти показания амперметра и вольтметра в схемах, изображенных на рис. 30-33. Э.д.с. батареи Е=110 В, сопротивления R1=400 Ом и R2=600 Ом, сопротивление вольтметра Rv=1 кОм.
В10.36
Имеется предназначенный для измерения разности потенциалов до U= 30 B вольтметр с сопротивлением Rv=2 кОм, шкала которого разделена на 150 делений. Какое сопротивление R надо взять и как его включить, чтобы этим вольтметром можно было измерять разности потенциалов до U0= 75 В? Как изменится при этом цена деления вольтметра?
В10.34
Амперметр с сопротивлением RA=0,16 Ом, зашунтирован сопротивлением R=0,04 Ом. Амперметр показывает ток I0=8 А. Найти ток I в цепи.
В10.38
Имеется 120-вольтовая электрическая лампочка мощностью Р=40 Вт. Какое добавочное сопротивление R надо включить последовательно с лампочкой, чтобы она давала нормальный накал при напряжении в сети U0= 220 В? Какую длину l нихромовой проволоки диаметром d=0,3 мм надо взять, чтобы получить такое сопротивление?
В10.41
От батареи с э.д.с. Е=500 В требуется передать энергию на расстояние l=2,5 км. Потребляемая мощность Р= 10 кВт. Найти минимальные потери мощности ΔР в сети, если диаметр медных подводящих проводов d=1,5 см.
В10.42
От генератора с э.д.с. Е=110 В требуется передать энергию на расстояние l=250 м. Потребляемая мощность Р=1 кВт. Найти минимальное сечение S медных проводящих проводов, если потери мощности в сети не должны превышать 1%.
В10.43
В цепь включены последовательно медная и стальная проволоки одинаковых длины и диаметра. Найти: а) отношение количеств теплоты, выделяющихся в этих проволоках; б) отношение падений напряжений на этих проволоках.
В10.44
В цепь включены параллельно медная и стальная проволоки одинаковых длины и диаметра. Найти: а) отношение количеств теплоты, выделяющихся в этих проволоках;
б) отношение падений напряжений на этих проволоках.
В10.45
Элемент с э.д.с. Е=6 В дает максимальный ток I=3 А. Найти наибольшее количество теплоты Qτ, которое может быть выделено во внешнем сопротивлении в единицу времени.
В10.46
Батарея с э.д.с. Е=240 В и внутренним сопротивлением r=1 Ом замкнута на внешнее сопротивление R=23 Ом. Найти полную мощность Р0, полезную мощность Р и к.п.д. η батареи.
В10.49
По данным кривой, изображенной на рис. 34, построить график зависимости от внешнего сопротивления R цепи: КПД η элемента, полной мощности Р0 и полезной мощности Р. Кривые построить для значений внешнего сопротивления R, равных: 0, r, 2r, 3r, 4r и 5r, где внутреннее сопротивление элемента.
В10.50
Элемент замыкают сначала на внешнее сопротивление R1=2 Ом, а затем на внешнее сопротивление R2=0,5 Ом. Найти э.д.с. ε элемента и его внутреннее сопротивление r, если известно, что в каждом из этих случаев мощность, выделяющаяся во внешней цепи, одинакова и равна Р=2,54 Вт.
В10.52
Элемент, э.д.с. которого Е и внутреннее сопротивление r, замкнут на внешнее сопротивление R. Наибольшая мощность во внешней цепи равно 9 Вт. Сила тока, текущего при этих условиях по цепи равна 3 А. Найти Е и r.
В10.54
Найти показания амперметра в схеме рис.35. Э.д.с. батареи 100 В, её внутреннее сопротивление 2 Ом. Сопротивления R1 и R3 равны соответственно 25 Ом и 78 Ом. Мощность, выделяющаяся на сопротивлении R1, равна 16 Вт. Сопротивлением амперметра пренебречь.
В10.57
Э.д.с. батареи Е=120 В, полное сопротивление потенциометра R0=120 Ом. Сопротивление R лампочки меняется при нагревании от 30 до 300 Ом. На сколько меняется при этом разность потенциалов U на лампочке, если подвижный контакт с стоит на середине потенциометра? На сколько при этом меняется мощность Р, потребляемая лампочкой?
В10.59
Две электрические лампочки включены в сеть параллельно. Сопротивление первой лампочки 360 Ом, сопротивление второй 240 Ом. Какая из лампочек поглощает большую мощность? Во сколько раз?
В10.61
Какой объем воды V можно вскипятить, затратив электрическую энергию W=3 кВт·ч? начальная температура воды t0=10˚C.
В10.62
Какую мощность Р потребляет нагреватель электрического чайника, если объем V=1 л воды закипает через τ=5 мин? Каково сопротивление R нагревателя, если напряжение в сети U=120 В? Начальная температура воды t0=13,5˚C.
В10.63
На плитке мощностью Р=0,5 кВт стоит чайник, в который налит объем V=1 л воды при t0=16˚C. Вода в чайнике закипела через τ=20 мин после включения плитки. Каково количество теплоты Q потеряно при этом нагревание самого чайника, на излучение и т.д.?
В10.64
Нагреватель электрической кастрюли имеет две одинаковые секции с сопротивлением R=20 Ом каждая. Через какое время τ закипит объем V=2,2 л воды, если: а) включена одна секция; б) обе секции включены последовательно; в) обе секции включены параллельно? Начальная температура воды t0=16˚C, напряжение в сети U=110 В, КПД нагревателя η=85%.
В10.68
Объем V=4,5 л воды можно вскипятить, затратив электрическую энергию W=0,5 кВт•ч. Начальная температура воды t0=23˚C. Найти к.п.д. η нагревателя.
В10.69
Для отопления комнаты пользуются электрической печью, включенной в сеть напряжением 120 В. Комната теряет в сутки 20 800 ккал тепла. Требуется поддерживать температуру комнаты неизменной. Найти: 1) сопротивление печи; 2) сколько метров нихромовой проволоки надо взять для обмотки такой печи, если диаметр проволоки 1 мм; 3) мощность печи.
В10.70
Температура водного термостата V=1 л поддерживается постоянной при помощи нагревателя мощностью Р=26 Вт; на нагрев воды тратится 80% этой мощности. На сколько понизится температура воды в термостате за время τ=10 мин, если нагреватель выключить?
В10.74
В цепь, состоящую из медного провода площадью поперечного сечения S1=3 мм2, включен свинцовый предохранитель площадью поперечного сечения S2=1 мм2. На какое повышение температуры проводов при коротком замыкании вследствие кратковременности процесса все выделившееся тепло идет на нагревание цепи. Начальная температура предохранителя t0=17˚C.
В10.76
Найти токи Ii в отдельных ветвях мостика Уитстона при условии, что через гальванометр идет ток Iг=0. Э.д.с. элемента Е=2 В, сопротивление R1=30 Ом, R2=45 Ом и R3=200 Ом.
В10.78
Какая разность потенциалов получается на зажимах двух элементов, включенных параллельно, если их э.д.с. равны соответственно Е1=1,4 В и Е2=1,2В и внутренние сопротивления r1=0,6 Ом и r2=0,4 Ом?
В10.80
Два элемента с одинаковыми э.д.с. ε1=ε2=4 В и внутренними сопротивлениями r1=r2=0,5Ом замкнуты на внешнее сопротивление R (рис. 97). Через элемент с э.д.с. ε1 течет ток I1=2 А. Найти сопротивление R и ток I2, текущий через элемент с э.д.с. ε2. Какой ток I течет через сопротивление R?
В10.81
Батареи имеют э.д.с. Е1=110 В и Е2=220 В, сопротивления R1=R2=100 Ом, R3=500 Ом. Найти показания амперметра.
В10.82
В схеме рис. 44 Е1=2 В, Е2=4 В, R1=0,5 Ом и падение потенциала на сопротивлении R2 (ток через R2 направлен сверху вниз) равно 1 В. Найти показание амперметра. Внутренним сопротивлением элементов и амперметра пренебречь.
В10.83
Батареи имеют э.д.с. Е1=30 В и Е2=5 В, сопротивления R2=10 Ом, R3=20 Ом. Через амперметр течет ток I=1 А, направленный от R3 к R1. Найти сопротивление R1.
В10.85
Батареи имеют э.д.с. Е1=2 В и Е2=3 В, сопротивление R3=1,5 кОм, сопротивление амперметра RA=0,5 кОм (рис.45). Падение потенциала на сопротивлении R2 равно U2=1 В (ток через R2 направлен сверху вниз). Найти показания амперметра.
В10.87
Батареи имеют э.д.с. ε1=ε2=ε3=6 В, сопротивление R1=20 Ом, R2=12 Ом. При коротком замыкании верхнего узла схемы с отрицательным зажимом батарей через замыкающий провод течет ток I=1,6 А. Найти токи Ii во всех участках цепи.
В10.88
В схеме, изображенной на рисунке, токи I1 и I3 направлены справа налево, ток I2 – сверху вниз. Падения потенциалов на сопротивлениях R1, R2 и R3 равны U1=U3=2U2=10 B. Найти э.д.с. Е1 и Е2, если э.д.с. Е1=25 В.
В10.91
В схеме рис. Е1 и Е2 – два элемента с одинаковой э.д.с. 2 В и одинаковым внутренним сопротивлением 0,5 Ом. Найти силу тока, текущего: 1) через сопротивление R1=0,5 Ом, 2) через сопротивление R2=1,5 Ом, 3) через элемент Е1.
В10.99
При электролизе медного купороса за время τ=1 ч выделилась масса m=0,5 г меди. Площадь каждого электрода S=75 см2. Найти плотность тока j.
В10.101
Амперметр, включенный последовательно с электролитической ванной с раствором AgNO3, показывает ток I=0,90 А. Верен ли амперметр, если за время τ=5 мин прохождения тока выделилась масса m=316 мг серебра?
В10.102
Две электролитические ванны с растворами AgNO3 и CuSO4 соединены последовательно. Какая масса m2 меди выделится за время, в течение которого выделилась масса m1=180 мг серебра?
В10.104
Какую электрическую энергию W надо затратить, чтобы при электролизе раствора AgNO3, выделилась масса m=500 мг серебра? Разность потенциалов на электродах U=4 В.
В10.107
Через раствор азотной кислоты пропускается ток I=2 А. Какое количество электричества q переносится за время τ=1 мин ионами каждого знака?
В10.110
Найти сопротивление R раствора KNO3, заполняющего трубку длиной l=2 см и площадью поперечного сечения S=7 см2. Эквивалентная концентрация раствора η=0,05 моль/л, эквивалентная проводимость Λ= 1,1•10-6 м2/(Ом•моль).
В10.119
Какой ток пойдет между электродами ионизационной камеры задачи 10.116, если к электродам приложена разность потенциалов 20 В? Подвижность ионов u+=u-=1 см2/(В·с) и коэффициент рекомбинации α=10-6. Какую долю тока насыщения составляет найденный ток?
В10.122
Потенциал ионизации атома гелия U=24,5 B. Найти работу ионизации А.
В10.124
Во сколько раз изменится удельная электронная эмиссия вольфрама, находящегося при температуре Т1=2400 К, если повысить температуру вольфрама на ΔТ=100 К?
В10.126
При какой температуре Т2 торированный вольфрам будет давать такую же удельную эмиссию, какую дает чистый вольфрам при Т1=2500 К? Необходимые данные взять из предыдущей задачи.
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
| bovali | Дата: Суббота, 20.02.2010, 17:46 | Сообщение # 5 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| В11.1
Найти напряженность магнитного поля в точке, отстоящей на 2 см от бесконечно длинного проводника, по которому течет ток 5А.
В11.2
Найти напряженность Н магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом R=1 см, по которому течет ток I=1 А.
В11.3
На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние между проводниками АВ=10 см, токи I1=20 A и I2=30 A. Найти напряженности Н магнитного поля, вызванного токами I1 и I2 в точках М1, М2 и М3. Расстояние М1А=2 см, АМ2=4 см ВМ3=3 см. Токи текут в одном направлении.
В11.4
На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние между проводниками АВ=10 см, токи I1=20 A и I2=30 A. Найти напряженности Н магнитного поля, вызванного токами I1 и I2 в точках М1, М2 и М3. Расстояние М1А=2 см, АМ2=4 см ВМ3=3 см. Токи текут в одном направлении.
В11.6
На рис. изображены сечения трех прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Расстояния АВ=ВС=5 см, I1=I2=I и I3=2I. Найти точку на прямой АС, в которой напряженность магнитного поля, вызванного токами I1, I2 и I3, равна нулю. Все токи текут в одном направлении.
В11.7
Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся в одной плоскости. Найти напряженность магнитного поля в точках М1 и М2, если I1= 2 A и I2= 3 A. Расстояние АМ1= АМ2= 1 см, ВМ1= СМ2= 2 см.
В11.8
Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Найти напряженность магнитного поля в точках М1 и М2, если I1=2A и I2=3 A. Расстояния АМ1=АМ2=1 см и АВ=2 см.
В11.9
Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии d=10см друг от друга. По проводам текут токи I1=I2=5А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии а=10 см от каждого проводника.
В11.11
Вычислить напряженность магнитного поля, создаваемого отрезком АВ прямолинейного проводника с током, в точке С, расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка и на расстоянии 5 см от него. По проводнику течет ток 20 А. Отрезок АВ виден из точки С под углом 60˚.
В11.12
Решить предыдущую задачу при условии, что ток в проводнике I=30 А и отрезок проводника виден из точки С под углом 90˚. Точка С расположена на расстоянии а=6 см от проводника.
В11.16
Ток I=20 А, протекая по кольцу из медной проволоки сечением s=1,0 мм2, создает в центре кольца напряженность магнитного поля Н=178 А/м. Какая разность потенциалов U приложена к кольцу проволоки, образующей кольцо?
В11.17
Найти напряженность Н магнитного поля на оси кругового контура на расстоянии а=3 см от его плоскости. Радиус контура R=4 см, ток в контуре I=2 А.
В11.19
Два круговых витка радиусом 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии 0,1 м друг от друга. По виткам текут токи I1=I2=2 A. Найти напряженность магнитного поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Задачу решить для случаев: 1) токи в витках текут в одном направлении, 2) токи текут в противоположных направлениях.
В11.21
Найти распределение напряженности Н магнитного поля вдоль оси кругового витка диаметром D=10 см, по которому течет ток I=10 А. Составить таблицу значений Н и построить график для значений х в интервале 0≤х≤10 см через каждые 2 см.
В11.23
Из проволоки длиной l=1 м сделана квадратная рамка. По рамке течет ток I=10 A. Найти напряженность Н магнитного поля в центре рамки.
В11.26
Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. По проводу идет ток силой 5 А. Найти радиус петли, если известно, что напряженность магнитного поля в центре петли равна 41 А/м.
В11.33
Найти напряженность Н магнитного поля в точках оси соленоида, длина которого l= 3 см и диаметр D=2 см. По соленоиду течет ток I=2 А. Катушка имеет N=100 витков. Составить таблицу значений Н и построить график для значений х в интервале 0≤х≤3 см через каждые 0,5 см.
В11.36
В однородном магнитном поле напряженностью Н=79,6 кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол α=45˚. Сторона рамки а=4 см. Найти магнитный поток Ф, пронизывающий рамку.
В11.39
Железный образец помещен в магнитное поле, напряженность которого 10 Э. Найти магнитную проницаемость железа при этих условиях.
В11.40
Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиной l=30 см объемная плотность энергии магнитного поля была равна W0=1,75 Дж/м3?
В11.41
Сколько ампер-витков потребуется для создания магнитного потока Ф=0,42 мВб в соленоиде с железным сердечником длиной l=120 см и площадью поперечного сечения S=3 см2?
В11.45
Длина железного сердечника тороида l2=1 м, длина воздушного зазора l1=3 мм. Число витков в обмотке тороида N=2000. Найти напряженность магнитного поля Н1 в воздушном зазоре при силе тока I=1 А в обмотке тороида.
В11.46
Длина железного сердечника тороида l2=50 см, длина воздушного зазора l1=2 мм. Число витков в обмотке тороида I•N=2000 А•в. Во сколько раз уменьшится напряженность магнитного поля в воздушном зазоре, если при том же числе ампер-витков увеличить длину воздушного зазора вдвое?
В11.53
Железный сердечник диаметром D=11,4 см имеет обмотку из N=200 витков, по которой течет ток I1=5 А. Какой ток I2 должен проходить через обмотку, чтобы индукция в сердечнике осталась прежней, если в кольце сделать зазор шириной b=1 мм? Найти магнитную проницаемость μ материала сердечника при этих условиях.
В11.55
Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле с индукцией В=0,1 Тл. По проводу длиной l=70 см, помещенному перпендикулярно к направлению магнитного поля, течет ток I=70 А. Найти силу F, действующую на провод.
В11.56
Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии 10 см друг от друга. По проводникам течет ток в одном направлении I1= 20 A и I2= 30 А. Какую работу надо совершить (на единицу длины проводников), чтобы раздвинуть эти проводники до расстояния 20 см?
В11.57
Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам текут одинаковые токи в одном направлении. Найти токи I1 и I2, текущие по каждому из проводников, если известно, что для того, чтобы раздвинуть эти проводники на вдвое большее расстояние, пришлось совершить работу (на единицу длины проводников) Аl=55 мкДж/м.
В11.58
Из проволоки длиной l=20 см сделаны квадратный и круговой контуры. Найти вращающие моменты сил М1 и М2, действующие на каждый контур, помещенный в однородное магнитное поле с индукцией В=0,1 Тл. По контурам течет ток I=2 А. Плоскость каждого контура составляет угол α=45˚ с направлением поля.
В11.59
Алюминиевый провод, площадь поперечного сечения которого 1 мм2, подвешен в горизонтальной плоскости перпендикулярно магнитному меридиану, по нему течет ток (с запада на восток) силой 1,6 А. 1) Какую долю от силы тяжести провода составляет сила, действующая на него со стороны земного магнитного поля? 2) На сколько уменьшится сила тяжести 1 м провода вследствие этой силы? Горизонтальная составляющая земного магнитного поля 0,2 Э.
В11.60а
Катушка гальванометра, состоящая из N=400 витков тонкой проволоки, намотанной на прямоугольный каркас длиной l=3 см и шириной b=2см, подвешена на нити в магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл. По катушке течет ток I=0,1 мкА. Найти вращающий момент М, действующий на катушку гальванометра, если плоскость катушки: а) параллельна направлению магнитного поля.
В11.62
Катушка гальванометра, состоящая из 600 витков проволоки, подвешена на нити длиной 10 см и диаметром 0,1 мм в магнитном поле напряженностью 16•104 А/м так, что её плоскость параллельна направлению магнитного поля. Длина рамки катушки a=2,2 см и ширина b=1,9 см. Какой ток течет по обмотке катушки, если катушка повернулась на угол 0,5˚? Модуль сдвига материала нити 600 кгс/мм2.
В11.64
Круговой виток помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна к направлению магнитного поля. Напряженность магнитного поля Н=150 кА/м. По контуру течет ток I=2 A. Радиус контура R=2см. Какую работу А надо совершить, чтобы повернуть контур на угол φ=90˚ вокруг оси, совпадающей с диаметром контура?
В11.65
В однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл, движется равномерно проводник длиной 10 см. По проводнику течет ток силой 2 А. Скорость движения проводника 20 см/с и направлена перпендикулярно направлению магнитного поля. Найти: 1) работу перемещения проводника за 10 с движения, 2) мощность, затраченную на это движение.
В11.68
Найти магнитный поток Ф, пересекаемый радиусом ab диска А за время t= 1мин вращения. Радиус диска R=10 см. Индукция магнитного поля В=0,1 Тл. Диск вращается с частотой n=5,3 с-1.
В11.70
Электрон, ускоренный разностью потенциалов 300 В, движется параллельно прямолинейному длинному проводу на расстоянии 4 мм от него. Какая сила подействует на электрон, если по проводу пустить ток 5 А?
В11.71
Поток α-частиц (ядер атома гелия), ускоренных разностью потенциалов U=1 МВ, влетает в однородное магнитное поле напряженностью Н=1,2 кА/м. Скорость каждой частицы направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти силу F, действующую на каждую частицу.
В11.72
Электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно силовым линиям. Скорость электрона v=4·107 м/с. Индукция магнитного поля равна 10-3 Тл. Чему равны тангенциальное и нормальное ускорения электрона в магнитном поле?
В11.73
Найти кинетическую энергию W (в электронвольтах) протона, движущегося по дуге окружности радиусом R=60 см в магнитном поле с индукцией В=1 Тл.
В11.74
Протон и электрон, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны R1 траектории протона больше радиуса кривизны R2 траектории электрона?
В11.75
Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны R1 траектории протона больше радиуса кривизны R2 траектории электрона?
В11.76
На фотографии, полученной в камере Вильсона, помещенной в однородное магнитное поле, траектория электрона представляет собой дугу окружности радиусом 10 см. Индукция магнитного поля 10-2 Тл. Найти энергию электрона в электронвольтах.
В11.77
Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью v=106 м/с. Индукция магнитного поля В=0,3 Тл. Радиус окружности R=4 см. Найти заряд q частицы, если известно, что её энергия W=12 кэВ.
В11.79
α-частица, кинетическая энергия которой W=500 эВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению её движения. Индукция магнитного поля В=0,1 Тл. Найти силу F, действующую на α-частицу, радиус R окружности, по которой движется α-частица и период обращения Т α-частицы.
В11.80
α-частица, момент количества движения которой равен 1,33·10-22 кг·м2/с, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное скорости её движения. Индукция магнитного поля 2,5·10-2 Тл. Найти кинетическую энергию α-частицы
В11.86
Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом α=30˚ к направлению поля и движется по винтовой траектории. Индукция магнитного поля В=13 мТл. Найти радиус R и шаг h винтовой траектории.
В11.87
Протон влетает в однородное магнитное поле под углом α=30˚ к направлению поля и движется по винтовой линии радиусом 1,5 см. Индукция магнитного поля 103 Гс. Найти кинетическую энергию протона.
В11.88
Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью v=107 м/с. Длина конденсатора l= 5 см. Напряженность электрического поля конденсатора Е= 10 кВ/м. При вылете из конденсатора электрон попадает в магнитное поле, перпендикулярное к электрическому полю. Индукция магнитного поля В= 10мТл. Найти радиус R и шаг h винтовой траектории электрона в магнитном поле.
В11.89
Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=3000 B, влетает в магнитное поле соленоида под углом α=30˚ к его оси. Число ампер витков соленоида равно 5000. Длина соленоида 25 см. Найти шаг винтовой траектории электрона в магнитном поле соленоида.
В11.93
В однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл движется проводник длиной l=10 см. скорость движения проводника v= 15 м/c и направлена перпендикулярно к магнитному полю. Найти индуцированную в проводнике э.д.с. Е.
В11.95
Скорость самолета с реактивным двигателем v=950 км/ч. Найти э.д.с. индукции Е, возникающую между концами крыльев, если вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля НВ=39,8 А/м и размах крыльев самолета l=12,5 м.
В11.98
Круговой проволочный виток площадью S=0,01 м2 находится в однородном магнитном поле, индукция которого В=1 Тл. Плоскость витка перпендикулярна к направлению магнитного поля. Найти среднюю э.д.с. индукции Е, возникающую в витке при выключении поля в течении времени t= 10 мс.
В11.100
В однородном магнитном поле, индукция которого В=0,8 Тл, равномерно вращается рамка с угловой скоростью ω=15 рад/с. Площадь рамки S=150 см2. Ось вращения находится в плоскости рамки и составляет угол α=30˚ с направлением магнитного поля. Найти максимальную э.д.с. индукции Еmax во вращающейся рамке.
В11.103
На соленоид длиной l=20 см и площадью поперечного сечения S=30 см2 надет проволочный виток. Обмотка соленоида имеет N=320 витков, и по нему идет ток I=3 А. Какая средняя э.д.с. Еср индуцируется в надетом на соленоид витке, когда ток в соленоиде выключается в течение времени t=1 мс?
В11.107
Катушка длиной l=20 см имеет N=400 витков. Площадь поперечного сечения катушки S=9см2. Найти индуктивность L1 катушки. Какова индуктивность L2 катушки, если внутрь катушки введен железный сердечник? Магнитная проницаемость материала сердечника μ=400.
В11.108
Обмотка соленоида состоит из N витков медной проволоки, поперечное сечение которой S= 1 мм2. Длина соленоида l=25 см и его сопротивление R=0,2 Ом. Найти индуктивность соленоида.
В11.109
Катушка длиной l=20 см и диаметром D= 3 cм имеет N=400 витков. По катушке идет ток I= 2A. Найти индуктивность L катушки и магнитный поток Ф, пронизывающий площадь её поперечного сечения.
В11.110
Сколько витков проволоки диаметром d=0,6 мм имеет однослойная обмотка катушки, индуктивность которой L=1 мГн и диаметр D=4 см? Витки плотно прилегают друг другу.
В11.112
Соленоид длиной l=50 см и площадью поперечного сечения S=2 см2 имеет индуктивность L=0,2 мкГн. При каком токе I объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида W0=1 мДж/м3?
В11.113
Сколько витков имеет катушка, индуктивность которой L=1 мГн, если при токе I=1 А магнитный поток сквозь катушку Ф=2 мкВб?
В11.118
В магнитном поле, индукция которого В=0,1 Тл, помещена квадратная рамка из медной проволоки. Площадь сечения проволоки s=1мм2, площадь рамки S=25 см2. Нормаль к плоскости рамки параллельна магнитному полю. Какое количество электричества q пройдет по контуру рамки при исчезновении магнитного поля?
В11.121
На соленоид длиной 21 см и площадью поперечного сечения 10 см2 надета катушка, состоящая из 50 витков. Катушка соединена с баллистическим гальванометром, сопротивление которого 103 Ом. По обмотке соленоида, состоящего из 200 витков, идет ток силой 5 А. Найти баллистическую постоянную гальванометра, если известно, что при выключении тока в соленоиде гальванометр дал отброс по шкале, равный 30 делениям. Сопротивлением катушки, малым по сравнению с сопротивлением баллистического гальванометра, пренебречь. Баллистической постоянной гальванометра называется величина, численно равная количеству электричества, которое вызывает отброс по шкале на одно деление.
В11.122
Для измерения индукции магнитного поля между полюсами электромагнита помещена катушка, состоящая из 50 витков проволоки и соединенная с баллистическим гальванометром. Ось катушки параллельна направлению магнитного поля. Площадь поперечного сечения катушки 2 см2, сопротивлением её по сравнению с сопротивлением гальванометра можно пренебречь. Сопротивление гальванометра 2·103 Ом, его баллистическая постоянная 2·10-8 Кл/дел. При быстром выдергивании катушки из магнитного поля гальванометр дает отброс, равный 50 делениям шкалы. Чему равна индукция магнитного поля?
В11.127
Катушка имеет индуктивность L=0,2 Гн и сопротивление R=1,64 Ом. Во сколько раз уменьшится ток в катушке через время t=0,05 с после того, как э.д.с. выключена и катушка замкнута накоротко?
В11.128
Катушка имеет индуктивность L=0,144 Гн и сопротивление R=10 Ом. Через какое время t после включения в катушке потечет ток, равный половине установившегося?
В11.131
Через катушку, индуктивность которой равна 0,021 Гн, течет ток, изменяющийся со временем по закону I=I0 sinωt, где I0=5 A, ω=2π/T и Т=0,02 с. Найти зависимость от времени: 1) э.д.с. самоиндукции, возникающей в катушке, 2) энергии магнитного поля.
В11.132
Две катушки имеют взаимную индуктивность L12=5 мГн. В первой катушке ток изменяется по закону I=I0sinωt, где I0=10 A, ω=2π/T и Т=0,02 с. Найти зависимость от времени t э.д.с ε2, индуцируемой во второй катушке, и наибольшее значение ε2max этой э.д.с.
В12.3
Написать уравнение гармонического колебательного движения с амплитудой А=50 мм, периодом Т=4 с и начальной фазой φ=π/4. Найти смещение х колеблющейся точки от положения равновесия при t=0 и t=1.5 с. Начертить график этого движения.
В12.4
Написать уравнение гармонического колебательного движения с амплитудой А=5 см и периодом Т=8 с, если начальная фаза φ колебаний равна: а) 0; б) π/2; в) π; г) 3π/2; д) 2π. Начертить график этого движения во всех случаях.
В12.5
Начертить на одном графике два гармонических колебания с одинаковыми амплитудами А1=А2=2 см и одинаковыми периодами Т1=Т2=8 с, но имеющими разность фаз φ2–φ1, равную: а) π/4; б) π/2; в) π; г) 2π.
В12.10
Дано уравнение движения точки x=2sin(πt/2+π/4) см. Найти период колебаний Т, максимальную скорость vmax и максимальное ускорение amax точки.
В12.12
Точка совершает гармоническое колебание. Период колебаний Т=2 с, амплитуда А=50 мм, начальная фаза φ=0. Найти скорость v точки в момент времени, когда смещение точки от положения равновесия х=25 мм.
В12.15
Уравнение колебаний материальной точки массой m=16 г имеет вид . Построить график зависимости от времени t (в пределах одного периода) силы F, действующей на точку. Найти максимальную силу Fmax.
В12.17
Уравнение колебания материальной точки массой m=16 г имеет вид . Построить график зависимости от времени t (в пределах одного периода) кинетической Wk, потенциальной Wп и полной W энергий точки.
В12.19
Чему равно отношение кинетической энергии точки, совершающей гармоническое колебание, к её потенциальной энергии для моментов, когда смещение точки от положения равновесия составляет: 1) х=А/4; 2) х=А/2; 3) х=А, А – амплитуда колебаний?
В12.23
К пружине подвешен груз массой m= 10 кг. Зная, что пружина под воздействием силы F= 9,8 Н растягивается на l= 1,5 см, найти период Т вертикальных колебаний груза.
В12.26
Медный шарик, подвешенный к пружине, совершает вертикальные колебания. Как изменится период колебаний, если к пружине подвесить вместо медного шарика алюминиевый такого же радиуса?
В12.28
К резиновому шнуру длиной l=40 см и радиусом r=1 мм подвешена гиря массой m=0,5 кг. Зная, что модуль Юнга резины Е=3 МН/м2, найти период Т вертикальных колебаний гири. Указание. Учесть, что жесткость k резины связана с модулем Юнга Е соотношением k=SE/l, где S – площадь поперечного сечения резины, l – её длина.
В12.35
Даны два гармонических колебания x1=3sin4πt см и x2=6sin10πt см. Построить график этих колебаний. Сложив графически эти колебания, построить график результирующего колебания. Начертить спектр полученного сложного колебания.
В12.45
Уравнение затухающих колебаний дано в виде х=5e-0,25tsin(πt/2) м. Найти скорость v колеблющейся точки в моменты времени t, равные: 0, Т, 2Т, 3Т и 4Т.
В12.46
Логарифмический декремент затухания математического маятника θ=0,2. Во сколько раз уменьшится амплитуда колебаний за одно полное колебание маятника?
В12.59
Уравнение незатухающих колебаний дано в виде x=4sin600πt см. Найти смещение от положения равновесия точки, находящейся на расстоянии 75 см от источника колебаний, через 0,01 с после начала колебаний. Скорость распространения колебаний 300 м/с.
В12.62
Найти разность фаз Δφ колебаний двух точек, лежащих на луче и отстоящих на расстоянии l=2 м друг от друга, если длина волны λ=1 м.
В12.66
Определить длину волны колебаний, если расстояние между первой и четвертой пучностями стоячей волны равно 15 см.
В13.11
Зная, что средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул 1 кмоль азота равна 3,4·103 кДж, найти скорость распространения звука в азоте при этих условиях.
В14.1
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 800 СГСс и катушки, индуктивность которой 2·10-3Гн. На какую волну настроен контур? Сопротивлением контура пренебречь.
В14.2
На какой диапазон длин волн можно настроить колебательный контур, если его индуктивность L=2 мГн, а емкость может меняться от С1=69 пФ до С2=533 пФ?
В14.4
Катушка с индуктивностью L=30 мкГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин S=0,01 м2 и расстоянием между ними d=0,1 мм. Найти диэлектрическую проницаемость ε среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур настроен на длину волны λ=750 м.
В14.5
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=25 нФ и катушки с индуктивностью L=1,015 Гн. Обкладки конденсатора имеют заряд q=2,5 мкКл. Написать уравнение (с числовыми коэффициентами) изменение разности потенциалов U на обкладках конденсатора и тока I в цепи. Найти разность потенциалов на обкладках и ток в цепи в моменты времени Т/8; T/4;T/2. Построить графики этих зависимостей в пределах одного периода.
В14.7
Уравнение изменения со временем разности потенциалов на обкладках конденсатора в колебательном контуре дано в виде U=50 cos 104 πt B. Емкость конденсатора 0,1 мкФ. Найти: 1) период колебаний, 2) индуктивность контура, 3) закон изменения со временем силы тока в цепи, 4) длину волны, соответствующую этому контуру.
В14.8
Уравнение изменения со временем тока в колебательном контуре имеет вид
I=–0,02sin400πt А. Индуктивность контура L=1 Гн. Найти период Т колебаний, емкость С контура, максимальную энергию Wм магнитного поля и максимальную энергию Wэл электрического поля.
В14.13
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С= 2,22 нФ и катушки длиной l=20 см из медной проволоки диаметром d=0,5 мм. Найти логарифмический декремент затухания θ колебаний.
В14.20
Конденсатор емкостью 20 мкФ и реостат, активное сопротивление которого 150 Ом, включены последовательно в цепь переменного тока частотой 50 Гц. Какую часть напряжения, приложенного к этой цепи, составляет падение напряжения: 1) на конденсаторе, 2) на реостате?
В14.21
Конденсатор и электрическая лампочка соединены последовательно и включены в цепь переменного тока напряжением 440 В и частотой 50 Гц. Какую емкость должен иметь конденсатор для того, чтобы через лампочку протек ток 0,5 А и падение потенциала на лампочке было равно 110 В?
В14.27
Активное сопротивление R и индуктивность L соединены параллельно и включены в цепь переменного тока напряжением 127 В и частотой 50 Гц. Найти активное сопротивление R и индуктивность L, если известно, что мощность, поглощаемая в этой цепи, равна 404 Вт и сдвиг фаз между напряжением и током равен 60˚.
В14.28
В цепь переменного тока напряжением 220 В включены последовательно емкость С, активное сопротивление R и индуктивность L. Найти падение напряжения UR на омическом сопротивлении, если известно, что падение напряжения на конденсаторе UC=2UR и падение напряжения на индуктивности UL=3UR.
В16.5
В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом длиной волны λ=600 нм, расстояние межу отверстиями 1 мм и расстояние от отверстия до экрана 3 м. Найти положение трёх первых светлых полос.
В16.9
На мыльную пленку падает белый свет под углом i=45˚ к поверхности пленки. При какой наименьшей толщине h пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет (λ=600 нм)? Показатель преломления мыльной воды n=1,33.
В16.20
Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом длиной волны λ=600 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Найти толщину h воздушного слоя между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается четвертое темное кольцо в отраженном свете.
В16.34
На щель шириной 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ=589 нм. Найти углы, в направлении которых будут наблюдаться минимумы света.
В16.35
На щель шириной 20 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ=500 нм. Найти ширину изображения щели на экране, удаленном от щели на l=1 м. Шириной изображения считать расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от главного максимума освещенности.
В16.38
Сколько штрихов на 1 мм длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути (λ=546,1 нм) в спектре первого порядка наблюдается под углом 19˚8΄?
В16.42
На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию в спектре третьего порядка накладывается красная линия гелия (λ=670 нм) спектра второго порядка?
В16.41
На дифракционную решетку нормально падает пучок света. При повороте трубы гониометра на угол φ в поле зрения видна линия λ1=440 нм в спектре третьего порядка. Будут ли видны под этим же углом φ другие спектральные линии λ2, соответствующие длинам волн в пределах видимого спектра (от 400 до 700 нм)?
В16.45
На дифракционную решетку нормально падает пучок монохроматического света. Максимум третьего порядка наблюдается под углом 36˚48' к нормали. Найти постоянную решетки, выраженную в длинах волн падающего света.
В16.57
Какое фокусное расстояние F должна иметь линза, проецирующая на экран спектр, полученный при помощи дифракционной решетки, чтобы расстояние между линиями калия λ1=404,4 нм и λ2=404,7 нм в спектре первого порядка было равно l=0,1 мм? Постоянная решетки d=2 мкм.
В16.59
Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества i=45˚. Найти для этого вещества угол iБ полной поляризации.
В16.60
Под каким углом iБ к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были наиболее полно поляризованы?
В16.62
Луч света проходит через жидкость, налитую в стеклянный (n=1,5) сосуд, и отражается от дна. Отраженный луч полностью поляризован при падении его на дно сосуда под углом 42˚37'. Найти: 1) показатель преломления жидкости, 2) под каким углом должен падать на дно сосуда луч света, идущий в этой жидкости, чтобы наступило полное внутреннее отражение.
В16.63
Пучок плоскополяризованного света (λ=589нм) падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно к его оптической оси. Найти длины волн λо и λе обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле, если показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей равны nо=1,66 и nе=1.49.
В16.64
Найти угол φ между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, проходящего через поляризатор и анализатор, уменьшается в 4 раза.
В17.1
При какой относительной скорости v движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составляет 25%.
В17.5
Мезон, входящий в состав космических лучей, движется со скоростью, составляющей 95% скорости света. Какой промежуток времени Δτ по часам неподвижного наблюдателя соответствует одной секунде «собственного времени» мезона?
В17.6
На сколько увеличилась масса α-частицы при ускорении её от начальной скорости, равной нулю, до скорости, равной 0,9 скорости света?
В17.13
Какую долю скорости света должна составлять скорость частицы, чтобы её кинетическая энергия была равна её энергии покоя?
В17.20
Найти изменение энергии ΔW, соответствующее изменению массы на Δm=1 а.е.м.
В18.3
Какое количество энергии излучает 1 см2 затвердевшего свинца в 1 с? Отношение энергетических светимостей поверхности свинца и абсолютно черного тела для этой температуры считать равным 0,6.
В18.4
Мощность излучения абсолютно черного тела N=34 кВт. Найти температуру Т этого тела, если известно, что его поверхность S=0,6 м2.
В18.12
Мощность излучения абсолютно черного тела N=10 кВт. Найти площадь S излучающей поверхности тела, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны λ=700 нм.
В18.16
На какую длину волны λ приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, имеющего температуру, равную температуре t=37˚С человеческого тела, т.е. Т=310 К?
В18.20
Какую мощность надо подводить к зачерненному металлическому шарику радиусом 2 см, чтобы поддерживать его температуру на 27 К выше температуры окружающей среды? Температура окружающей среды 20˚С. Считать, что тепло теряется только вследствие излучения.
В19.3
Ртутная дуга имеет мощность N=125 Вт. Какое число фотонов испускается в единицу времени в излучении с длинами волн λ, равными: 612,3; 579,1; 546,1; 404,7; 365,5; 253,7нм? Интенсивности этих линий составляют соответственно 2; 4; 4; 2,9; 2,5; 4% интенсивности ртутной дуги. Считать, что 80% мощности дуги идет на излучение.
В19.5
С какой скоростью v должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны λ=520 нм?
В19.9
При высоких энергиях трудно осуществить условия для измерения экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения в рентгенах, поэтому допускается применение рентгена как единицы дозы для излучения с энергией до ε=3 МэВ. До какой предельной длины волны λ рентгеновского излучения можно употреблять рентген?
В19.10
Найти массу фотона, импульс которого равен импульсу молекулы водорода при температуре 20˚С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.
В19.15
Найти частоту света, вырывающего с поверхности металла электроны, полностью задерживающиеся обратным потенциалом 3 В. Фотоэффект у этого металла начинается при частоте падающего света 6•1014 с-1. Найти работу выхода электрона из металла.
В19.20
Вакуумный фотоэлемент состоит из центрального катода (вольфрамового шара) и анода (внутренней поверхности посеребренной изнутри колбы). Контактная разность потенциалов между электродами U0=0,6 В ускоряет вылетающие электроны. Фотоэлемент освещается светом с длиной волны λ=230 нм. Какую задерживающую разность потенциалов U надо приложить между электродами, чтобы фототок упал до нуля? Какую скорость v получат электроны, когда они долетят до анода, если не прикладывать между катодом и анодом разности потенциалов?
В19.21
Между электродами фотоэлемента предыдущей задачи приложена задерживающая разность потенциалов U=1 В. При какой предельной длине волны λ0 падающего на катод света начнется фотоэффект?
В19.34
Найти длину волны де Бройля λ для электронов, прошедших разность потенциалов U1=1 B и U2=100 В.
В20.7
Найти потенциал ионизации Ui атома водорода.
В20.8
Найти первый потенциал возбуждения U1 атома водорода.
В20.20
Найти длину волны λ фотона, соответствующего переходу электрону со второй боровской орбиты на первую в однократно ионизованном атоме гелия.
В20.23
На рис.66 изображена схема прибора для определения резонансного потенциала натрия. Трубка содержит пары натрия. Электроды G и А имеют одинаковый потенциал. При какой наименьшей ускоряющей разности потенциалов U между катодом К и сеткой G наблюдается спектральная линия с длиной волны λ=589 нм?
В20.25
На рис.67 изображена установка для наблюдения дифракции рентгеновских лучей. При вращении кристалла С только тот луч будет отражаться на фотографическую пластинку В, длина волны которого удовлетворяет уравнению Вульфа-Брэгга. При каком наименьшем угле φ между плоскостью кристалла и пучком рентгеновских лучей были отражены рентгеновские лучи с длиной волны λ=20 пм? Постоянная решетки кристалла d=303 пм.
В20.26
Найти постоянную решетки d каменной соли, зная молярную массу μ=0,058 кг/моль каменной соли и её плотность ρ=2,2•103 кг/м3. Кристаллы каменной соли обладают простой кубической структурой.
В20.27
При экспериментальном определении постоянной Планка h при помощи рентгеновских лучей кристалл устанавливается под некоторым углом φ, а разность потенциалов U, приложенная к электродам рентгеновской трубки, увеличивается до тех пор, пока не появится линия, соответствующая этому углу. Найти постоянную Планка h из следующих данных: кристалл каменной соли установлен под углом φ=14˚; разность потенциалов, при которой впервые появилась линия, соответствующая этому углу, U=9,1 кВ; постоянная решетки кристалла d=281 пм.
В20.40
Во сколько раз уменьшается интенсивность рентгеновских лучей с длиной волны λ=20 пм при прохождении слоя железа толщиной d=0,15 мм? Массовый коэффициент поглощения железа для этой длины волны μм=1,1 м2/кг.
В21.12
Кинетическая энергия α-частицы, вылетающей из ядра атома радия при радиоактивном распаде, W1=4,78 МэВ. Найти скорость v α-частицы и полную энергию W, выделяющуюся при вылете α-частицы.
В21.20
В нижеследующей таблице приведены результаты измерения зависимости активности а некоторого радиоактивного изотопа от времени t. Найти период полураспада Т1/2 элемента.
В21.21
В ампулу помещен радон, активность которого равна 400 мКи. Через сколько времени после выполнения ампулы активность радона будет равна 2,22•109 Бк?
В21.26
Какая доля первоначальной массы радиоактивного изотопа распадается за время жизни этого изотопа?
В21.34
Какой изотоп образуется из радиоактивного изотопа 3 8Li после одного β-распада и одного α-распада?
В21.35
Какой изотоп образуется из радиоактивного изотопа 51 133Sb после четырех β-распадов?
В21.36
Кинетическая энергия α-частицы, вылетающей из ядра атома полония 84214Po при радиоактивном распаде, Wk=7,68 МэВ. Найти: а) скорость v α-частицы; б) полную энергию W, выделяющуюся при вылете α-частицы; в) число пар ионов N, образуемых α-частицей, принимая, что на образование одной пары ионов в воздухе требуется энергия W0=34 эВ; г) ток насыщения Iн в ионизационной камере от всех α-частиц, испускаемых полонием. Активность полония а=3,7•104 Бк.
В22.2
Найти энергию связи W ядра изотопа лития 73Li.
В22.5
Найти энергию связи ядер: а) 1Н3, б) 2Не3. Какое из этих ядер наиболее устойчиво?
В22.13
Какую массу М воды можно нагреть от 0˚С до кипения, если использовать все тепло, выделяющееся при реакции 3 7Li (p, α), при полном разложении массы m=1 г лития?
В22.15
Найти энергию Q, выделяющуюся при реакции:
;
В22.18
При бомбардировке изотопа алюминия 13 27Al α-частицами получается радиоактивный изотоп фосфора 15 30Р, который затем распадается с выделением позитрона. Написать уравнения обеих реакций. Найти удельную активность аm изотопа 15 30Р, если его период полураспада Т1/2=130 с.
В22.24
Написать недостающие обозначения в реакциях:
А) ; б) ; в) ; г)
В22.30
Реакция образования радиоактивного изотопа углерода 6 11С имеет вид 5 10В (d, n), где d – дейтон (ядро дейтерия 1 2Н). Период полураспада изотопа 6 11С Т1/2=20 мин. Какая энергия Q выделяется при этой реакции? Найти выход реакции k2, если k1=10-8.
В22.31
В реакции 714 N (α,p) кинетическая энергия α-частицы W1=7,7 МэВ. Под каким углом φ к направлению движения α-частицы вылетает протон, если известно, что его кинетическая энергия W2=5,7 МэВ.
В22.43
При взрыве водородной бомбы протекает термоядерная реакция образования гелия из дейтерия и трития. Написать уравнение реакции. Найти энергию Q, выделяющуюся при этой реакции. Какую энергию W можно получить при образовании массы m=1 г гелия?
В23.1
В ядерной физике принято число заряженных частиц бомбардирующих мишень, характеризовать их общим зарядом, выраженным в микроампер-часах (мкА•ч). Какому числу заряженных частиц соответствует общий заряд q=1 мкА•ч? Задачу решить для: а) электронов; б) α-частиц.
В23.11
Мезон космических лучей имеет кинетическую энергию W=7m0c2, где m0 – масса покоя мезона. Во сколько раз собственное время жизни τ0 мезона меньше его времени жизни τ по лабораторным часам?
В23.12
Позитрон и электрон соединяются, образуя два фотона. Найти энергию hν каждого из фотонов, считая, что начальная энергия частиц ничто
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
|
