|
|
Поиск по всей базе задач и всему сайту |
|
|
Новое на форуме
|
Популярное на форуме
|
|
Контрольные работы для студентов-заочников по физике
| |
| bovali | Дата: Четверг, 27.10.2011, 10:00 | Сообщение # 1 |
 Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| Задача 101.
Колесо радиусом R = 0,3 м вращается согласно уравнению φ = At+Вt3, где A = 1 рад/с; В = 0,1 рад/с3. Определить полное ускорение точек на окружности колеса в момент времени t = 2 с.
________________________________________
Задача 102.
Движения двух материальных точек выражаются уравнениями x1 = A1+С1t2 и x2 = A2+В2t+С2t2 где A1 = 20 м; В1 = 2 м/с; С1 = -4 м/с2; A2 = 2 м; B2 = 2 м/с; С2 = 0,5 м/с2. В какой момент времени скорости этих точек будут одинаковы? Чему равны скорости и ускорения точек в этот момент?
________________________________________
Задача 103.
Материальная точка движется по окружности радиуса R = 2 м согласно уравнению S = Аt+Вt3, где А = 8 м/с; В = -0,2 м/с3.Найти скорость v, тангенциальное аτ , нормальное аn и полное а ускорения в момент времени t = 3 с.
________________________________________
Задача 104.
Материальная точка движется прямолинейно. Уравнение движения имеет вид х = Аt+Вt3, где A = 3 м/с; В = 0,06 м/с3. Найти скорость v и ускорение точки в моменты времени t1 = 0 и t2 = 3 с. Каковы средние значения скорости и ускорения за первые 3 с движения?
________________________________________
Задача 105.
Точка движется по прямой согласно уравнению х = Аt+Bt3, где A = 6 м/с; В = 0,125 м/с3. Определить среднюю скорость <Δs/Δt> точки в интервале времени от t1 = 2 с до t2 = 6 с.
________________________________________
Задача 106.
Две материальные точки движутся согласно уравнениям х1 = А1+В1t+С1t2 и x2 = А2+C2t2, где A1 = 10м; В1 = 32м/с; С1 = -3 м/с2; A2 = 5 м; С2 = 5 м/с2. В какой момент времени скорости этих точек одинаковы? Чему равны скорости и ускорения точек в этот момент?
________________________________________
Задача 107.
Диск радиусом R = 0,2 м вращается согласно уравнению φ = А+Вt+Сt3, где А = 3 рад; B = -1 рад/с; С = 0,1 рад/с3. Определить тангенциальное aτ , нормальное аn и полное а ускорения точек на окружности диска для момента времени t = 10 с.
________________________________________
Задача 108.
По дуге окружности радиуса R = 10 м вращается точка. В некоторый момент времени нормальное ускорение точки an = 4,9 м/с2, вектор полного ускорения образует в этот момент с вектором нормального ускорения угол α = 60°. Найти скорость u и тангенциальное ускорение aτ точки.
________________________________________
Задача 109.
Снаряд массой m = 10 кг обладал скоростью v = 300 м/св верхней точке траектории. В этой точке он разорвался на две части. Меньшая массой m1 = 2 кг получила скорость u1 = 500 м/с. С какой скоростью и в каком направлении полетит большая часть, если меньшая полетела вперед под углом α = 60° к плоскости горизонта?
________________________________________
Задача 110.
Шарик массой m = 200 г ударился о стенку со скоростью v = 10 м/с и отскочил от нее с такой же скоростью. Определить импульс р, полученный стенкой, если до удара шарик двигался под углом α = 30° к плоскости стенки.
________________________________________
Задача 111.
Шарик массой m = 100 г свободно падает с высоты h1 = 1 м на стальную плиту и подпрыгивает на высоту h2 = 0,5 м. Определить импульс р (по величине и направлению), сообщенный плитой шарику.
________________________________________
Задача 112.
Шарик массой m1 = 100 г ударился о стенку со скоростью v = 5 м/с и отскочил от нее с той же скоростью. Определить импульс, полученный стенкой, если до удара шарик двигался под углом α = 60° к плоскости стенки.
________________________________________
Задача 113.
На тележке, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью v = 3 м/с, находится человек. Человек прыгает в сторону, противоположную движению тележки. После прыжка скорость тележки изменилась и стала равной u1 = 4 м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости u2x человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки m1 = 210 кг, масса человека m2 = 70 кг.
________________________________________
Задача 114.
Снаряд, летевший со скоростью v = 500 м/с, в верхней точке траектории разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 20% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью u1 = 200 м/с. Определить скорость u2 большего осколка.
________________________________________
Задача 115.
На железнодорожной платформе установлено орудие. Орудие жестко скреплено с платформой. Масса платформы и орудия M = 20 т. Орудие, производит выстрел под углом α = 60° к линии горизонта в направлении пути. Какую скорость u1 приобретает платформа с орудием вследствие отдачи, если масса снаряда m = 50 кг и он вылетает из канала ствола со скоростью u2 = 500 м/с?
________________________________________
Задача 116.
Две одинаковые лодки массами М = 200 кг каждая (вместе с человеком и грузами, находящимися в лодках) движутся параллельными курсами навстречу друг другу с одинаковыми скоростями v1 = 1м/с. Когда лодки поравнялись, то с первой лодки на вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают грузы массами m = 20 кг. Определить скорости лодок после перебрасывания грузов.
________________________________________
Задача 117.
Шар массой m1 = 2 кг движется со скоростью v1 = 3 м/с н сталкивается с шаром массой m2 = 1 кг, движущимся навстречу ему со скоростью v2 = 4 м/с. Каковы скорости u1 и u2 шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.
________________________________________
Задача 118.
Боек свайного молота массой m1 = 0,6 т падает с некоторой высоты на сваю массой m2 = 150 кг. Найти к. п. д. бойка, считая удар неупругим. Полезной считать энергию, пошедшую на углубление сваи.
________________________________________
Задача 119.
Шар массой m1 = 6 кг движется со скоростью v1 = 2 м/с и сталкивается с шаром массой m2 = 4 кг, который движется ему навстречу со скоростью u2 = 5 м/с. Найти скорость шаров после прямого центрального удара. Шары считать абсолютно упругими.
________________________________________
Задача 120.
Молот массой m = 10 кг ударяет по небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне. Масса наковальни М = 0,4 т. Определить к. п. д. удара молота при данных условиях. Удар считать неупругим. Полезной в данном случае является энергия, пошедшая на деформацию куска железа.
________________________________________
Задача 121.
Шар массой m1 = 5 кг движется со скоростью v1 = 2 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2 = 3 кг. Вычислить работу А, совершенную при деформации шаров при прямом центральном ударе. Шары считать неупругими.
________________________________________
Задача 122.
Шар массой m1 = 2 кг движется со скоростью v1 = 4 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2 = 5 кг. Определить скорости шаров после прямого центрального удара. Шары считать абсолютно упругими.
________________________________________
Задача 123.
Деревянный шар массой М = 10 кг подвешен на нити длиной l = 2 м. В шар попадает горизонтально летящая пуля массой m = 5 г и застревает в нем. Определить скорость v пули, если нить с шаром отклонилась от вертикали на угол α = 3°. Размером шара пренебречь. Удар пули считать центральным.
________________________________________
Задача 124.
Вагон массой m = 40 т движется на упор со скоростью v = 0,1 м/с. При полном торможении вагона буферные пружины сжимаются на Δl = 10 см. Определить максимальную силу Fмакс сжатия буферных пружин и продолжительность Δt торможения.
________________________________________
Задача 125.
Атом распадается на две части массами m1 = 1,6•10-25 кг и m2 = 2,3•10-25 кг. Определить кинетические энергии Т1 и Т2 частей атома, если их общая кинетическая энергия T = 2,2•10-11 Дж, Кинетической энергией и импульсом атома до распада пренебречь.
________________________________________
Задача 126.
На покоящийся шар налетает со скоростью v = 4 м/с другой шар одинаковой с ним массы. В результате столкновения шар изменил направление движения на угол α = 30°. Определить скорости шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим.
________________________________________
Задача 127.
На спокойной воде пруда находится лодка длиной l = 4 м, расположенная перпендикулярно берегу. Па корме лодки стоит человек. Масса лодки с человеком M = 240 кг, масса человека m = 60 кг. Человек перешел с кормы на нос лодки. На сколько переместились при этом относительно берега человек и лодка?
________________________________________
Задача 128.
Тело массой m = 0,2 кг соскальзывает без трения с горки высотой h = 2 м. Найти изменение импульса Δp тела.
________________________________________
Задача 129.
Какую максимальную часть своей кинетической энергии может передать частица массой m1 = 2•10-22 г, сталкиваясь упруго с частицей массой m2 = 8•10-22 г, которая до столкновения покоилась?
________________________________________
Задача 130.
Абсолютно упругий шар массой m1 = 1,8 кг сталкивается с покоящимся упругим шаром большей массы. В результате центрального прямого удара шар потерял 36% своей кинетической энергии. Определить массу m2 большего шара.
________________________________________
Задача 131.
Плот массой M = 140 кг и длиной l = 3 м плавает на воде. На плоту находится человек, масса которого m = 70 кг. С какой наименьшей скоростью v и под каким углом α к плоскости горизонта должен прыгнуть человек вдоль плота, чтобы попасть на его противоположный край?
________________________________________
Задача 132.
Лодка длиной l = 3 м и массой М = 120 кг стоит на спокойной воде. На носу и корме находятся два рыбака массами m1 = 60 кг и m2 = 90 кг. На сколько сдвинется лодка относительно воды, если рыбаки поменяются местами?
________________________________________
Задача 133.
С какой скоростью вылетит из пружинного пистолета шарик массой m = 10 г, если пружина была сжата на Δx = 5 см и жесткость пружины k = 200 Н/м?
________________________________________
Задача 134.
Пружина жесткостью k = 104 Н/м сжата силой F = 200 Н. Определить работу внешней силы, дополнительно сжимающей эту пружину еще на Δl = 1 см.
________________________________________
Задача 135.
Вагон массой m = 20 т двигался со скоростью v = 1м/с. Налетев на пружинный буфер, он остановился, сжав пружину буфера на Δх = 10 см. Определить жесткость пружины.
________________________________________
Задача 136.
Пружина жесткостью k = 103 Н/м была сжата на x1 = 5 см. Какую нужно совершить работу, чтобы сжатие пружины увеличить до x2 = 15 см?
________________________________________
Задача 137.
Гиря, положенная на верхний конец спиральной пружины, сжимает ее на Δl = 2 мм. На сколько сожмет пружину та же гиря, упавшая на конец пружины с высоты h = 5 см?
________________________________________
Задача 138.
Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m = 10 г со скоростью v = 300 м/с. Затвор пистолета массой M = 200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k = 25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? (Считать, что пистолет жестко закреплен.)
________________________________________
Задача 139.
Две пружины жесткостью k1 = 0,5 кН/м и k2 = 1 кН/м скреплены параллельно. Определить потенциальную энергию данной системы при абсолютной деформации Δl = 4 см.
________________________________________
Задача 140.
Две пружины жесткостью k1 = 300 Н/м и k2 = 500 Н/м скреплены последовательно. Определить работу но растяжению обеих пружин, если вторая пружина была растянута на Δl = 3 см.
________________________________________
Задача 141.
Диск радиусом R = 20 см и массой m = 7 кг вращается согласно уравнению φ = A+Вt+Сt3, где А = 3 рад; В = -1 рад/с; С = 0,1 рад/с3. Найти закон, по которому меняется вращающий момент, действующий на диск. Определить момент сил М в момент времени t = 2 с.
________________________________________
Задача 142.
Маховик радиусом R = 10 см насажан на горизонтальную ось. На обод маховика намотан шнур, к которому привязан груз массой m = 800 г. Опускаясь равноускоренно, груз прошел расстояние s = 160 см за время t = 2 с. Определить момент инерции J маховика.
________________________________________
Задача 143.
Сплошной цилиндр скатился с наклонной плоскости высотой h = 15 см. Определить скорость v поступательного движения цилиндра в конце наклонной плоскости.
________________________________________
Задача 144.
Сплошной однородный диск катится по горизонтальной плоскости со скоростью v = 10 м/с. Какое расстояние пройдет диск до остановки, если его предоставить самому себе? Коэффициент трения при движении диска равен 0,02.
________________________________________
Задача 145.
Тонкий стержень длиной l = 40 см н массой m = 0,6 кг вращается около оси, проходящей через середину стержня перпендикулярно его длине. Уравнение вращения стержня φ = At+Bt3, где А = 1 рад/с; B = 0,1 рад/с3. Определить вращающий момент М в момент времени t = 2 с.
________________________________________
Задача 146.
Диск радиусом R = 20 см и массой m = 5 кг вращается с частотой n = 8 об/с. При торможении он остановился через время t = 4 с. Определить тормозящий момент М.
________________________________________
Задача 147.
Через неподвижный блок массой m = 0,2 кг перекинут шнур, к концам которого подвешены грузы массами m1 = 0,3 кг и m2 = 0,5 кг. Определить силы натяжения шнура T1 и T2 по обе стороны блока во время движения грузов, если массу блока можно считать равномерно распределенной по ободу.
________________________________________
Задача 148.
Через блок радиусом R = 3 см перекинули шнур, к концам которого привязаны грузы массами m1 = 100 г и m2 = 120 г. При этом грузы пришли в движение с ускорением а = 3 м/с2. Определить момент инерции блока. Трение при вращении не учитывать.
________________________________________
Задача 149.
На краю горизонтальной платформы, имеющей форму диска радиусом R = 2 м, стоит человек. Масса платформы M = 200 кг, масса человека m = 80 кг. Платформа может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. Пренебрегая трением, найти, с какой угловой скоростью будет вращаться платформа, если человек будет идти вдоль ее края со скоростью v = 2 м/с относительно платформы.
________________________________________
Задача 150.
На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально по оси скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью ω1 = 1 рад/с. С какой угловой скоростью ω2 будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи J = 6 кг•м2. Длина стержня l = 2,4 м, масса m = 8 кг. Считать, что центр масс стержня с человеком находится на оси платформы.
________________________________________
Задача 151.
Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек. На какой угол φ повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы и, обойдя ее, вернется в исходную точку? Масса платформы М = 280 кг, масса человека m = 80 кг.
________________________________________
Задача 152.
Шарик массой m = 50 г, привязанный к концу нити длиной l1 = 1 м, вращается с частотой n1 = 1с-1, опираясь на горизонтальную плоскость. Нить укорачивается, приближая шарик к оси до расстояния l2 = 0,5 м. С какой частотой n2 будет при этом вращаться шарик? Какую работу А совершает внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь.
________________________________________
Задача 153.
Платформа в виде диска радиусом R = 1 м вращается по инерции с частотой n1 = 6 об/мин. На краю платформы стоит человек, масса которого m = 80 кг. С какой частотой будет вращаться платформа, если человек перейдет в ее центр? Момент инерции платформы J = 120 кг•м2. Момент инерции человека рассчитывать, как для материальной точки.
________________________________________
Задача 154.
Человек стоит на скамейке Жуковского и ловит рукой мяч массой m = 0,4 кг, летящий в горизонтальном направлении со скоростью v = 20 м/с. Траектория мяча проходит на расстоянии r = 0,8 м от вертикальной оси вращения скамейки. С какой угловой скоростью ω начнет вращаться скамейка Жуковского с человеком, поймавшим мяч? Считать, что суммарный момент инерции человека и скамейки J = 6 кг•м2.
________________________________________
Задача 155.
Человек стоит на скамейке Жуковского и держит в руках стержень, расположенный вертикально вдоль оси вращения скамейки. Стержень служит осью вращения колеса, расположенного на верхнем конце стержня. Скамейка неподвижна, колесо вращается с частотой n = 10 об/с. С какой угловой скоростью w будет вращаться скамейка, если человек повернет стержень на угол 180? и колесо окажется на нижнем конце стержня? Суммарный момент инерции человека и скамейки J = 6 кг•м2, радиус колеса R = 20 см. Массу колеса m = 3 кг можно считать равномерно распределенной по ободу. Считать, что центр тяжести с колесом находится на оси платформы.
________________________________________
Задача 156.
Маховик, имеющий вид диска радиусом R = 40 см и массой m = 50 кг, может вращаться вокруг горизонтальной оси. На этой оси жестко закреплен шкив радиусом r = 10 см. По касательной к шкиву приложена постоянная сила F = 500 H. Через сколько времени маховик раскрутится до частоты n = 1 об/с?
________________________________________
Задача 157.
На каком расстоянии от центра Земли находится точка, в которой напряженность суммарного гравитационного поля Земли и Луны равна нулю? Принять, что масса Земли в 81 раз больше массы Луны и что расстояние от центра Земли до центра Луны равно 60 радиусам Земли.
________________________________________
Задача 158.
Период обращения Т искусственного спутника Земли равен 2 ч. Считая орбиту спутника круговой, найти, на какой высоте над поверхностью Земли движется спутник.
________________________________________
Задача 159.
Стационарный искусственный спутник движется по окружности в плоскости земного экватора, оставаясь все время над одним и тем же пунктом земной поверхности. Определить угловую скорость ω спутника и радиус R его орбиты.
________________________________________
Задача 160.
На какой высоте h над поверхностью Земли напряженность G поля тяготения равна 1 Н/кг?
________________________________________
Задача 161.
Период обращения Т искусственного спутника Земли равен 50 мин. Считая орбиту спутника круговой, найти, на какой высоте над поверхностью Земли движется спутник.
________________________________________
Задача 162.
Определить работу А, которую совершают силы гравитационного поля Земли, если тело массой m = 1 кг упадет на поверхность Земли: 1) с высоты, равной радиусу Земли; 2) из бесконечности.
________________________________________
Задача 163.
На какую высоту h над поверхностью Земли поднимется ракета, пущенная вертикально вверх, если начальная скорость v0 ракеты будет равна первой космической скорости?
________________________________________
Задача 164.
Метеорит массой m = 10 кг падает из бесконечности на поверхность Земли. Определить работу, которую совершают при этом силы гравитационного поля Земли.
________________________________________
Задача 165.
Материальная точка совершает колебания по закону синуса. Наибольшее смещение точки А = 20 см, наибольшая скорость vмакс = 40 см/с. Написать уравнение колебаний и найти максимальное ускорение точки.
________________________________________
Задача 166.
Точка совершает гармонические колебания, уравнение которых имеет вид х = A sin ωt, где A = 5 см; ω = 2 с. В момент, когда на точку действовала возвращающая сила F = +5 мН, точка обладала потенциальной энергией П = 0,1 мДж. Найти этот момент времени t и соответствующую ему фазу φ колебания.
________________________________________
Задача 167.
Стержень длиной l = 40 см колеблется около оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его верхний конец. Определить период колебаний такого маятника.
________________________________________
Задача 168.
Материальная точка массой m = 0,01 кг совершает гармонические колебания, уравнение которых имеет вид х = А sinωt, где A = 0,2 м; ω = 8π с-1. Найти возвращающую силу F в момент времени t = 0,1 с, а также полную энергию Е точки.
________________________________________
Задача 169.
На стержне длиной l = 30 см укреплены два одинаковых грузика: один — в середине стержня, другой — на одном из его концов. Стержень с грузами колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить приведенную длину L и период Т колебаний. Массой стержня пренебречь.
________________________________________
Задача 170.
Материальная точка массой m = 0,1 г колеблется согласно уравнению х = А sin ωt, где А = 5 см; ω = 20 с. Определить максимальные значения возвращающей силы Fмакс и кинетической энергии Tмакс точки.
________________________________________
Задача 171.
Определить период Т простых гармонических колебаний диска радиусом R = 30 см около горизонтальной оси, проходящей через образующую диска.
________________________________________
Задача 172.
Диск радиусом R = 24 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей через середину одного из радиусов перпендикулярно плоскости диска. Определить частоту ν колебаний такого физического маятника.
________________________________________
Задача 173.
Материальная точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, происходящих согласно уравнениям: x = A1cos ω1t; y = A2sin ω2t, где A1 = 3 см; ω1 = 1 с , A2 = 2 см; ω2 = 1 с-1. Определить траекторию точки. Построить траекторию с соблюдением масштаба, указать. направление движения точки.
________________________________________
Задача 174.
Точка совершает одновременно два гармонических колебания, происходящих по взаимно перпендикулярным направлениям и выражаемых уравнениями: x = A1cos ω1t и y = A2sin ω2t, где А1 = 1 см; ω1 = 0,5 с-1; A2 = 1 см; ω2 = 1 с-1. Найти уравнение траектории построить ее с соблюдением масштаба и указать направление движения.
________________________________________
Задача 175.
Складываются два колебания одинакового направления и одинакового периода: х1 = А1sin ω1t и х2 = А2sin ω2t, где A1 = 1 см; ω1 = ω2 = π c-1; τ = 0,5 с. Определить амплитуду A и начальную фазу φ0 результирующего колебания. Написать его уравнение.
________________________________________
Задача 176.
Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых: x = A1 sin ω1t и y = A2 cos ω2t, где A1 = 2 см; A2 = 1 см; ω1 = ω2 = 1 с-1. Написать уравнение траектории и построить ее на чертеже; показать направление движения точки.
________________________________________
Задача 177.
Материальная точка участвует в двух колебаниях, проходящих по одной прямой и выражаемых уравнениями: х1 = А1 sin ω1t; х2 = A2 cos ω2t, где A1 = 1 см; A2 = 2 см; ω1 = ω2 = 1 с-1. Найти амплитуду A сложного движения, его частоту ν и начальную фазу φ0; написать уравнение движения.
________________________________________
Задача 178.
Точка участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, выражаемых уравнениями: х = A1cos ω1t и у = A2cos ω2t, где A1 = 2 см; A2 = 3 см; ω1 = 2ω2. Найти уравнение траектории точки и построить ее на чертеже; показать направление движения точки.
________________________________________
Задача 179.
Определить скорость v распространения волн в упругой среде, если разность фаз Δφ колебаний двух точек, отстоящих друг от друга на 10 см, равна 60°. Частота колебаний v = 25 Гц.
________________________________________
Задача 180.
Две точки находятся на прямой, вдоль которой распространяются волны со скоростью v = 50 м/с. Период колебаний T = 0,5 с, расстояние между точками х = 50 см. Найти разность фаз Δφ колебаний в этих точках.
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
| bovali | Дата: Четверг, 27.10.2011, 10:01 | Сообщение # 2 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| Молекулярная физика. Термодинамика
________________________________________
Задача 201.
Найти число молей ν и число молекул N, содержащихся в 2 кг кислорода.
________________________________________
Задача 202.
Определить массу m1 одной молекулы воды.
________________________________________
Задача 203.
Найти число N атомов, содержащихся в капельке ртути массой m = 1 г.
________________________________________
Задача 204.
Определить молярную массу μ и массу m1 одной молекулы поваренной соли.
________________________________________
Задача 205.
Определить массу m1 одного атома водорода и число N атомов, содержащихся в одном грамме водорода.
________________________________________
Задача 206.
Найти число ν молей и число n молекул, содержащихся в объеме V = 1 см3 воды при температуре t = 4° С.
________________________________________
Задача 207.
Определить массу m1 одной молекулы сероуглерода CS2. Принимая, что молекулы в жидкости имеют шарообразную форму и расположены вплотную друг к другу, определить диаметр d молекулы.
________________________________________
Задача 208.
Определить массу m1 одной молекулы углекислого газа СО2.
________________________________________
Задача 209.
В баллоне емкостью V = 20 л находится аргон под давлением p1 = 800 кПа и температуре T1 = 325 К. Когда из баллона было взято некоторое количество аргона, давление в баллоне понизилось до р2 = 600 кПа, а температура установилась T2 = 300 К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.
________________________________________
Задача 210.
Вычислить плотность р кислорода, находящегося в баллоне под давлением р = 1 МПа при температуре T = 300 К.
________________________________________
Задача 211.
Некоторый газ находится под давлением р = 700 кПа при температуре T = 308 К. Определить относительную молекулярную массу газа М, если плотность газа р = 12,2 кг/м3.
________________________________________
Задача 212.
Вычислить плотность р азота, находящегося в баллоне под давлением р = 20 ат. Температура азота T = 290 К.
________________________________________
Задача 213.
Баллон емкостью V = 40 л заполнен азотом. Температура азота Т = 300 К. Когда часть азота израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δp = 400 кПа. Определить массу Δm израсходованного азота. Процесс считать изотермическим.
________________________________________
Задача 214.
Баллон емкостью V = 50 л заполнен кислородом. Температура кислорода Т = 300 К. Когда часть кислорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр = 200 кПа. Определить массу израсходованного кислорода. Процесс считать изотермическим.
________________________________________
Задача 215.
Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление p1 = 1 MПa и температура T1 = 400 К, в другом р2 = 1,5 МПа, T2 = 250 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры T = 300К. Определить установившееся в сосудах давление р.
________________________________________
Задача 216.
Давление р насыщенного водяного пара при температуре T = 300 К равно 26,7 мм рт. ст. Определить плотность ρ водяного пара при этих условиях, принимая его за идеальный газ.
________________________________________
Задача 217.
Баллон емкостью V = 30 л содержит смесь водорода и гелия при температуре T = 300 К и давлении p = 0,8 МПа. Масса смеси m = 24 г. Определить массу m1 водорода и массу m2 гелия.
________________________________________
Задача 218.
В баллоне емкостью V = 11,2 л находится водород при нормальных условиях. После того как в баллон было дополнительно введено некоторое количество гелия, давление р баллоне возросло до р = 0,15 МПа, а температура не изменилась. Определить массу гелия, введенного в баллон.
________________________________________
Задача 219.
Сосуд емкостью V = 0,01 м3 содержит азот массой m1 = 7 г и водород массой m2 = 1 г при температуре T = 280 К. Определить давление р смеси газов.
________________________________________
Задача 220.
Найти плотность ρ газовой смеси, состоящей по массе из одной части водорода и восьми частей кислорода при давлении р = 0,1 МПа и температуре Т = 290 К.
________________________________________
Задача 221.
Сосуд емкостью V = 0,01 м3 содержит азот массой m1 = 7 г и водород массой m2 = 1 г при температуре T = 280 К. Определить давление р смеси газов.
________________________________________
Задача 222.
Баллон емкостью V = 15 л содержит смесь водорода и азота при температуре T = 300 К и давлении р = 1,23 МПа. Масса смеси m = 145 г. Определить массу m1 водорода и массу m2 азота.
________________________________________
Задача 223.
Газовая смесь, состоящая из кислорода н азота, находится в баллоне под давлением р = 1 МПа. Считая, что масса кислорода составляет 20% от массы смеси, определить парциальные давления p1 и р2 отдельных газов.
________________________________________
Задача 224.
Один баллон емкостью V1 = 20 л содержит азот под давлением p1 = 2,5 МПа, другой баллон емкостью V2 = 44 л содержит кислород под давлением р2 = 1,6 МПа. Оба баллона были соединены между собой и оба газа смешались, образовав однородную смесь (без изменения температуры). Найти парциальные давления р1 и р2 обоих газов в смеси и полное давление р смеси.
________________________________________
Задача 225.
Определить среднюю кинетическую энергию <w> одной молекулы водяного пара при температуре T = 360 К.
________________________________________
Задача 226.
Найти среднюю кинетическую энергию <ωвращ> вращательного движения одной молекулы водорода, а также суммарную кинетическую энергию U всех молекул в одном моле водорода при температуре T = 190 К.
________________________________________
Задача 227.
Определить температуру газа, если средняя кинетическая энергия <wпост> поступательного движения его молекул равна 2,07•10-21 Дж.
________________________________________
Задача 228.
Найти среднюю кинетическую энергию <wпост> поступательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию U всех молекул, заключенных в одном моле и в одном килограмме гелия при температуре Т = 70 К.
________________________________________
Задача 229.
В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки m = 10-10 г. Температура газа T = 293 К. Определить средние квадратичные скорости <wпост>, а также средние кинетические энергии <wпост> поступательного движения молекул азота и пылинок.
________________________________________
Задача 230.
Определить среднюю кинетическую энергию <wвращ> вращательного движения одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия молекул одного киломоля этого газа U = 3,01 МДж.
________________________________________
Задача 231.
Сосуд емкостью V = 4 л содержит m = 0,6 г некоторого газа под давлением p = 0,2 МПа. Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа.
________________________________________
Задача 232.
Газ занимает объем V = 1 л под давлением p = 0,2 МПа. Определить кинетическую энергию поступательного движения всех молекул, находящихся в данном объеме.
________________________________________
Задача 233.
Вычислить теплоемкость при постоянном объеме двухатомного газа, заключенного в сосуд V = 10 л при нормальных условиях.
________________________________________
Задача 234.
Вычислить киломольные (килоатомные) Cv и Ср и удельные cv и cp теплоемкости для кислорода и аргона, принимая эти газы за идеальные.
________________________________________
Задача 235.
Смесь состоит из двух молей одноатомного газа и одного ноля двухатомного газа. Определить мольные теплоемкости CV и Ср смеси.
________________________________________
Задача 236.
Вычислить теплоемкость при постоянном объеме газа, заключенного в сосуд емкостью V = 20 л при нормальных условиях. Газ одноатомный.
________________________________________
Задача 237.
Относительная молекулярная масса газа M = 4. Отношение теплоемкостей Cp/Cv = 1,67. Вычислить удельные теплоемкости газа.
________________________________________
Задача 238.
Удельные теплоемкости некоторого газа: cv = 10,4 кДж/(кг•К) и Ср = 14,6 кДж/(кг•К). Определить киломольные теплоемкости.
________________________________________
Задача 239.
Разность удельных теплоемкостей некоторого газа ср-cv = 2,08 кДж/(кг•К). Определить относительную молекулярную массу М газа.
________________________________________
Задача 240.
Некоторый газ находится при температуре Т = 350 К в баллоне емкостью V = 100 л под давлением р = 0,2 МПа. Теплоемкость этого газа при постоянном объеме С = 140 Дж/К. Определить отношение теплоемкостей CP/CV.
________________________________________
Задача 241.
При некоторых условиях 40% молекул водорода распались на атомы. Найти удельные теплоемкости ср и cv такого водорода.
________________________________________
Задача 242.
Каковы удельные теплоемкости сv и ср смеси газов, содержащей кислород массой m1 = 10 г и азот массой m2 = 20 г?
________________________________________
Задача 243.
Смесь газов состоит из двух молей одноатомного и трех молей двухатомного газа. Определить мольные теплоемкости Ср и Cv смеси.
________________________________________
Задача 244.
Найти отношение Cp/Cv для смеси газов, состоящей из гелия массой m1 = 10 г и водорода массой m2 = 4 г.
________________________________________
Задача 245.
Определить удельные теплоемкости ср и сv смеси газов, содержащей гелии массой m1 = 10 г и водород m2 = 10г.
________________________________________
Задача 246.
Молекулы двухтомного газа при некоторых условиях частично распадаются на отдельные атомы. Определить, сколько процентов молекул распалось, если отношение теплоёмкостей такого газа γ = Ср/Сv = 1,5.
________________________________________
Задача 247.
Вычислить мольные и удельные теплоёмкости газа, если относительная молекулярная масса его М = 30, а отношение теплоемкостей γ = 1,4.
________________________________________
Задача 248.
Определить мольные теплоемкости Сv и Сp смеси кислорода массой m1 = 5 г и азота массой m2 = 2 г.
________________________________________
Задача 249.
Определить среднее число соударений <z> и секунду молекулы водорода при температуре T = 300 К и давлении р = 10-3 мм рт. ст.
________________________________________
Задача 250.
Средняя длина свободного пробега молекул кислорода при нормальных условиях <l> = 10-5 см. Вычислить среднюю арифметическую скорость <v> молекул и среднее число соударений <z> молекулы в секунду.
________________________________________
Задача 251.
Найти диаметр d молекул водорода, если для водорода при нормальных условиях длина свободного пробега молекул <l> = 112нм.
________________________________________
Задача 252.
Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекул водорода при температуре T = 300 К и давлении р = 40 мкПа.
________________________________________
Задача 253.
Баллон емкостью V = 10 л содержит азот массой m = 1 г. Определить среднюю длину свободного пробега молекул.
________________________________________
Задача 254.
Определить плотность ρ водорода, если средняя длина свободного пробега его молекул <l> = 0,1 см.
________________________________________
Задача 255.
Баллон емкостью V = 5 л содержит водород массой m = 1 г. Определить среднее число соударений < z > молекулы в секунду.
________________________________________
Задача 256.
Определить среднюю длину свободного пробега <l> и среднее число столкновении <z> молекулы гелия при температуре T = 400К и давлении р = 1Па.
________________________________________
Задача 257.
В цилиндре под поршнем находится водород массой m = 0,02 кг при температуре T = 300 К. Водород сначала расширился адиабатически, увеличив свой объем в 5 раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в 5 раз. Найти температуру Т2 в конце адиабатического расширения и полную работу A, совершенную газом. Изобразить процесс графически.
________________________________________
Задача 258.
При изотермическом расширении водорода массой m = 1 г объем газа V увеличился в два раза. Определить работу А расширения, совершенную газом, если температура газа T = 300 К. Определить теплоту Q, переданную при этом газу.
________________________________________
Задача 259.
При адиабатическом сжатии кислорода массой m = 1кг совершена работа A = 100 кДж. Какова конечная температура Т2 газа, если до сжатия кислород находился при температуре Т1 = 300 К?
________________________________________
Задача 260.
Из баллона, содержащего водород под давлением p1 = 1 МПа при температуре T1 = 290 К, выпустили половину находившегося в нем газа. Считая процесс адиабатическим, определить конечные температуру Т2 и давление р2.
________________________________________
Задача 261.
Воздух, находившийся под давлением p1 = 0,1 МПа, был адиабатически сжат до давления p2 = 1 МПа. Каково будет давление p3, когда сжатый воздух, сохраняя объем неизменным, охладится до первичной температуры?
________________________________________
Задача 262.
При изотермическом расширении одного моля водорода, имевшего температуру T = 300 К, затрачена теплота Q = 2 кДж. Во сколько раз увеличился объем газа?
________________________________________
Задача 263.
В цилиндре под поршнем находится азот массой m = 20 г. Газ был нагрет от температуры T1 = 300 К до температуры T2 = 450 К при постоянном давлении. Определить теплоту Q, переданную газу, совершённую газом работу А и приращение ΔU внутренней энергии.
________________________________________
Задача 264.
Кислород массой m = 2кг занимает объем V1 = 1 м3 и находится под давлением p1 = 0,2МПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема V2 = 3м3, а затем его давление возросло до р3 = 0,5МПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии ΔU газа, совершенную газом работу А и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.
________________________________________
Задача 265.
Газ совершает цикл Карно. Работа изотермического расширения газа А = 5 Дж. Определить работу изотермического сжатия, если термический к. п. д. цикла h = 0,2.
________________________________________
Задача 266.
Совершая цикл Карно, газ отдал охладителю теплоту Q2 = 4 кДж. Работа цикла А = 1 кДж. Определить температуру нагревателя, если температура охладителя Т2 = 300 К.
________________________________________
Задача 267.
Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура охладителя Т2 = 290 К. Во сколько раз увеличится к. п. д. цикла, если температура нагревателя повысится от Т1' = 400 К до T1" = 600 К?
________________________________________
Задача 268.
Газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя T1 = 475 К, охладителя Т2 = 260 К. При изотермическом расширении газ совершил работу А = 100 Дж. Определить термический к. п. д. h цикла, а также теплоту Q2. которую газ отдает охладителю при изотермическом сжатии.
________________________________________
Задача 269.
Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя теплоту Q1 = 1 кДж и совершил работу A = 200 Дж. Температура нагревателя T1 = 375 К. Определить температуру охладителя.
________________________________________
Задача 270.
Газ, совершающий цикл Карно, получает от нагревателя теплоту Q1 = 42 кДж. Какую работу совершает газ, если абсолютная температура Т1 нагревателя в три раза выше, чем температура T2 охладителя?
________________________________________
Задача 271.
Совершая цикл Карно, газ отдал охладителю 2/3 теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру охладителя, если температура нагревателя T1 = 425 К.
________________________________________
Задача 272.
Газ совершает цикл Карно. Температура охладителя T2 = 273 К. Какова температура нагревателя, если за счет каждой килокалории теплоты, полученной от нагревателя, газ совершает работу A = 1,2 кДж?
________________________________________
Задача 273.
Какую работу A нужно совершить, чтобы, выдувая мыльный пузырь, увеличить его диаметр от d1 = 1 см до d2 = 11 см.
________________________________________
Задача 274.
Определить силу F, прижимающую друг к другу две стеклянные пластинки размерами 10×10 см, расположенные параллельно друг другу, если расстояние между пластинками l = 0,02 мм и пространство между ними заполнено водой. Считать мениск вогнутым с диаметром d, равным расстоянию между пластинками.
________________________________________
Задача 275.
В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диаметром внутреннего канала d = 1мм. Найти массу вошедшей в трубку воды. Считать смачивание полным.
________________________________________
Задача 276.
Определить работу A, которую необходимо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V1 = 10 см3 до V2 = 20 см3.
________________________________________
Задача 277.
На сколько давление р воздуха внутри мыльного пузыря больше нормального атмосферного давления р0, если диаметр пузыря D = 5 мм?
________________________________________
Задача 278.
Воздушным пузырек радиусом r = 2 мкм находится у самой поверхности поди. Определить давление р, под которым находится воздух в пузырьке, если атмосферное давление равно р0 = 0,1 МПа.
________________________________________
Задача 279.
Из вертикальной трубки с внутренним диаметром d = 1 мм вытекает по каплям вода. Найти диаметр d1 капли в момент отрыва. Диаметр шейки капли в момент отрыва считать равным внутреннему диаметру трубки и саму каплю считать сферической.
________________________________________
Задача 280.
Две капли ртути радиусом R = 1 мм каждая слилась и одну большую каплю без изменения температуры. Какая энергия Е выделится при этом слиянии.
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
| bovali | Дата: Четверг, 27.10.2011, 10:02 | Сообщение # 3 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| Задача 301.
Два положительных точечных заряда Q и 4Q закреплены на расстоянии l = 60 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды.
________________________________________
Задача 302.
Три одинаковых маленьких шарика массой m = 0,12 г подвешены к одной точке на нитях длиной l = 20 см. Какие заряды следует сообщить шарикам, чтобы каждая нить составляла с вертикалью угол α = 30°? Массу нити не учитывать.
________________________________________
Задача 303.
Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружаются в масло плотностью ρ0 = 8•102 кг/м3. Какова диэлектрическая проницаемость е масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным? Плотность материала шариков ρ = 1,6•103 кг/м3.
________________________________________
Задача 304.
В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q = 3•10-10Кл. Какой отрицательный заряд Q0 нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?
________________________________________
Задача 305.
Расстояние d между двумя точечными зарядами Q1 = 180нКл и Q2 = 720нКл равно 60см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить величину и знак заряда. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?
________________________________________
Задача 306.
Два одинаковых металлических заряженных шара находятся на расстоянии r = 60 см. Сила отталкивания шаров F1 = 70 мкН. После того как шары привели в соприкосновение и удалили друг от друга на прежнее расстояние, сила отталкивания возросла и стала равной F2 = 160 мкН. Вычислить заряды Q1 и Q2, которые были на шарах до их соприкосновения. Диаметр шаров считать много меньшим расстояния между ними.
________________________________________
Задача 307.
Четыре одинаковых заряда Q = 10кНл каждый закреплены в вершинах квадрата со стороной а = 20 см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
________________________________________
Задача 308.
Точечные заряды Q1 = 1 мкКл, Q2 = -1 мкКл находятся на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на r1 = 6 см от первого и на r2 = 8 см от второго заряда. Определить также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд Q = 0,1 мкКл.
________________________________________
Задача 309.
На продолжении оси тонкого прямого стержня, равномерно заряженного, с линейной плотностью заряда τ = 1 нКл/см на расстоянии а = 10 см от конца стержня находится точечный заряд Q = 0,1 мкКл. Второй конец стержня уходит в бесконечность. Определить силу взаимодействия стержня и точечного заряда, а также напряженность поля в точке, где находится заряд.
________________________________________
Задача 310.
Два длинных, тонких, равномерно заряженных стержня расположены перпендикулярно друг другу так, что точка пересечения их осей находится на расстоянии а = 8 см и b = 5 см от ближайших концов стержней. Найти силу, действующую на заряд Q = 10 нКл. помещенный в точку пересечения осей стержней.
________________________________________
Задача 311.
Определить напряженность поля, создаваемого тонким, длинным стержнем, равномерно заряженным, с линейной плотностью τ = 0,2 мкКл/см в точке, находящейся на расстоянии r = 2 см от стержня, вблизи его середины. Определить также силу, действующую на точечный заряд Q = 10 нКл, помещенный в этой точке.
________________________________________
Задача 312.
Тонкое полукольцо радиусом R = 10 см несет равномерно распределенный заряд Q1 = 0,2 мкКл. Определить напряженность поля в центре кривизны полукольца, а также силу, действующую в этой точке на точечный заряд Q2 = 10 нКл.
________________________________________
Задача 313.
На тонком кольце равномерно распределен заряд с линейной плотностью заряда τ = 20 кКл/см. Радиус кольца R = 5 см. На перпендикуляре к плоскости кольца, восставленном из его середины, находится точечный заряд Q = 40 нКл. Определить силу, действующую на точечный заряд со стороны заряженного кольцо, если он удален от центра кольца на: 1) а1 = 10 см; 2) а2 = 2 м.
________________________________________
Задача 314.
По тонкой нити длиной l = 4π см, имеющей форму дуги окружности радиусом R = 12 см, равномерно распределен заряд Q1 = 19нКл. В центре кривизны дуги расположен заряд Q2, на который нить действует с силой F = 40 мкН. Определить заряд Q2.
________________________________________
Задача 315.
Определить напряженность поля, создаваемого зарядом, равномерно распределенным по тонкому прямому стержню длиной l = 10 см в точке с линейной плотностью заряда τ = 100 нКл/м, лежащей на продолжении оси стержня на расстоянии а = 10 см от ближайшего конца. Определить также силу, действующую в этой точке на точечный заряд Q = 10 нКл.
________________________________________
Задача 316.
По тонкому кольцу радиусом R = 6 см равномерно распределен заряд Q1 = 24 нКл. Какова напряженность ноля в точке, находящейся на оси кольца на расстоянии а = 18 см от центра кольца? Найти также силу, действующую в этой точке па точечный заряд Q2 = 0,5 нКл.
________________________________________
Задача 317.
Две одинаковые круглые пластины площадью S = 100 см2 каждая расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины Q1 = 100 нКл, другой Q2 = -200 нКл. Определить силу взаимного притяжения пластин, если расстояние между ними: а) r1 = 2 мм; б) r2 = 10 м.
________________________________________
Задача 318.
Две длинные прямые параллельные нити находятся на расстоянии d = 10 см друг от друга. На нитях равномерно распределены заряды с линейными плотностями t1 = -2нКл/см и t2 = 4 нКл/см. Определить напряженность электрического поля Е в точке, удаленной от первой нити на расстояние r1 = 6 см и от второй на расстояние r2 = 8 см.
________________________________________
Задача 319.
С какой силой (на единицу длины) взаимодействуют две заряженные бесконечно длинные параллельные нити с одинаковой линейной плотностью заряда t = 2 мкКл/м, находящиеся на расстоянии r = 4 см друг от друга?
________________________________________
Задача 320.
К бесконечной, равномерно заряженной, вертикальной плоскости подвешен на нити одноименно заряженный шарик массой m = 40 мг и зарядом Q = 670 пКл. Натяжение нити, на которой висит шарик, F = 490 мкН. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости.
________________________________________
Задача 321.
Поверхностная плотность заряда бесконечно протяженной вертикальной плоскости s = 98 мкКл/м2. К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой m = 10 г. Определить заряд Q шарика, если нить образует с плоскостью угол φ = 45°.
________________________________________
Задача 322.
С какой силой на единицу площади взаимодействуют две бесконечные параллельные плоскости, заряженные с одинаковой поверхностной плотностью s = 2 мкКл/м2?
________________________________________
Задача 323.
Параллельно бесконечной плоскости, заряженной с поверхностной плотностью заряда s = 1 мкКл/м2, расположена бесконечно длинная прямая нить, заряженная с линейной плотностью t = 10 нКл/м. Определить силу, действующую со стороны плоскости на единицу длины нити.
________________________________________
Задача 324.
На бесконечном тонкостенном цилиндре диаметром d = 10 см равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью Q = 1 мкКл/м2. Определить напряженность поля в точке, отстоящей от поверхности цилиндра на а = 5 см.
________________________________________
Задача 325.
Три одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала φ = 20 В, сливаются в одну. Каков потенциал φ1 образовавшейся капли?
________________________________________
Задача 326.
Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R = 10см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью t = 300 нКл/м. Определить потенциал в точке, расположенной на оси кольца на расстояние h = 20 см от его центра.
________________________________________
Задача 327.
Определить потенциальную энергию системы двух точечных зарядов Q1 = 100 нКл и Q2 = 10 нКл, находящихся на расстоянии r = 10 см друг от друга.
________________________________________
Задача 328.
Электрическое поле образовано бесконечно длинной нитью, заряженной с линейной плотностью t = 10 пКл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии r1 = 5 см и r2 = 10 см.
________________________________________
Задача 329.
Поле образовано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда t = 10 нКл/м2. Определить разность потенциалов U двух точек поля, отстоящих от плоскости на r1 = 5 см и r2 = 10 см.
________________________________________
Задача 330.
Тонкая квадратная рамка равномерно заряжена с линейной плотностью заряда τ = 100 пКл/м. Определить потенциал φ поля в точке пересечения диагоналей.
________________________________________
Задача 331.
Две параллельные плоскости, заряженные с поверхностными плотностями σ1 = 0,2 мкКл/м2 и σ2 = -0,3 мкКл/м2, находятся на расстоянии d = 0,5 см друг от друга. Определить разность потенциалов между плоскостями.
________________________________________
Задача 332.
Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом р = 100 пКл•м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии r = 10 см от центра диполя.
________________________________________
Задача 333.
При бомбардировке неподвижного ядра натрия α-частицей сила отталкивания между ними достигла F = 140 H. На какое наименьшее расстояние приблизилась α-частица к ядру атома натрия? Какую скорость имела α-частица вдали от ядра? Влиянием электронной оболочки атома натрия пренебречь.
________________________________________
Задача 334.
Пылинка массой m = 1 нг, несущая на себе 5 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U = 3 MB. Какова кинетическая энергия пылинки? Какую скорость приобрела пылинка?
________________________________________
Задача 335.
Электрон, обладавший кинетической энергией Т = 5 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов U = 2 В?
________________________________________
Задача 336.
Ион атома водорода H+ прошел разность потенциалов U1 = 100 В, ион атома калия К+ — разность потенциалов U2 = 200 В. Найти отношение скоростей этих ионов.
________________________________________
Задача 337.
Электрон с энергией Т = 100 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом R = 5 см. Определить минимальное расстояние, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд ее Q = - 1 нКл.
________________________________________
Задача 338.
Найти отношение скоростей ионов Cа++ и Na+, прошедших одинаковую разность потенциалов.
________________________________________
Задача 339.
Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость v = 108 см/с. Расстояние между пластинами d = 5,3 мм. Найти: 1) разность потенциалов между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах.
________________________________________
Задача 340.
Пылинка массой m = 10 мкг, несущая на себе заряд Q = 10 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U = 150 В пылинка имела скорость v = 20 м/с. Определить скорость пылинки до того, как она влетела в поле.
________________________________________
Задача 341.
Два конденсатора емкостью С1 = 2 мкФ и С2 = 3 мкФ соединены последовательно и присоединены к батарее э. д. с. = 30 В. Определить заряд каждого конденсатора н разность потенциалов между его обкладками.
________________________________________
Задача 342.
Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектриков: слоем стекла толщиной d1 = 1 см и слоем парафина толщиной d2 = 2 см. Разность потенциалов между обкладками U = 3 кВ. Определить напряженность поля и падение потенциала в каждом из слоев.
________________________________________
Задача 343.
Два металлических шарика радиусами R1 = 3 см и R2 = 2 см имеют: первый — заряд Q1 = 10 нКл, второй — потенциал φ2 = 9 кВ. Найти энергию, которая выделится при разряде, если шары соединить проводником.
________________________________________
Задача 344.
Плоский конденсатор с площадью пластин S = 0,06 м2 каждая заряжен до разности потенциалов U = 1 кВ. Расстояние между пластинами d = 4 см. Диэлектрик — стекло. Определить энергию W поля конденсатора и плотность w энергии поля.
________________________________________
Задача 345.
Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 2 см, разность потенциалов U = 6 кВ. Заряд каждой пластины Q = 10 нКл. Определить энергию W поля конденсатора и силу F взаимного притяжения пластин.
________________________________________
Задача 346.
Емкость плоского конденсатора С = 100 пФ. Диэлектрик — фарфор. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 600 B и отключили от источника напряжения. Какую работу нужно совершить, чтобы вынуть диэлектрик из конденсатора?
________________________________________
Задача 347.
Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 20 см каждая. Расстояние между пластинами d = 5 мм. Конденсатор присоединен к источнику напряжения U = 3 кВ. Определить заряд и напряженность поля конденсатора, если диэлектриком будут: а) воздух; б) стекло.
________________________________________
Задача 348.
К воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов U = 500 В и отключенному от источника напряжения, присоединен параллельно второй конденсатор таких же размеров и формы, но с другим диэлектриком (стекло). Определить диэлектрическую проницаемость e стекла, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до U2 = 70 В.
________________________________________
Задача 349.
Определить число электронов проходящих в секунду через единицу площади поперечного сечения железной проволоки длиной l = 10 м при напряжении на ее концах U = 6 В.
________________________________________
Задача 350.
В сеть с напряжением U = 120 В подключили катушку с сопротивлением r = 5 кОм и вольтметр, соединенные последовательно. Показание вольтметра U1 = 80 В. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал U2 = 50 В. Определить сопротивление другой катушки.
________________________________________
Задача 351.
Э. д. с. батареи e = 12 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, Iмакс = 6 А. Определить максимальную мощность Pмакс, которая может выделяться во внешней цепи.
________________________________________
Задача 352.
Катушка и амперметр соединены последовательно и присоединены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением r = 2 кОм. Амперметр показывает I = 0,25А, вольтметр U = 100 В. Определить сопротивление катушки. Сколько процентов составит ошибка, если при определении сопротивления катушки не будет учтено сопротивление вольтметра?
________________________________________
Задача 353.
От батареи, э. д. с. которой e = 500В, требуется передать энергию на расстояние l = 2,5 км. Потребляемая мощность Р = 10 кВт. = 10 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d = 1,5 см.
________________________________________
Задача 354.
Э. д. с. батареи = 60 В, внутреннее сопротивление ri = 4 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность P = 125 Вт. Определить силу тока I в цени, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление r.
________________________________________
Задача 355.
Э. д. с. батареи = 8 В. При силе точа I = 2 А к. п. д. батареи ? = 0,75. Определить внутреннее сопротивление ri батареи.
________________________________________
Задача 356.
При внешнем сопротивлении r1 = 3 Ом сила тока в цепи I1 = 0,3А, при сопротивлении r2 = 5Ом сила тока I2 = 0,2А. Определить силу тока короткого замыкания источника ЭДС.
________________________________________
Задача 357.
Ток в проводнике сопротивлением r = 100 Ом за время t = 30 с равномерно нарастает от I1 = 0 до I2 = 10 A. Определить теплоту Q, выделившуюся за это время и проводнике.
________________________________________
Задача 358.
Ток в проводнике сопротивлением r = 15 Ом за время 1 = 5 с равномерно возрастает от нуля до некоторого максимума. За это время в проводнике выделилась теплота Q = 10 кДж. Определить среднее значение силы тока <J> в проводнике за этот промежуток времени.
________________________________________
Задача 359.
Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0 sin ωt. Найти заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за половину периода, если начальная сила тока I0 = 5 А, циклическая частота ω = 100π с-1.
________________________________________
Задача 360.
В проводнике за время t = 10 с при равномерном возрастании тока от I1 = 0 до I2 = 2 A выделилась теплота Q = 2 кДж. Найти сопротивление r проводника.
________________________________________
Задача 361.
По проводнику сопротивлением г = 3 Ом течет равномерно возрастающий ток. За время t = 8c в проводнике выделилась теплота Q = 200 Дж. Определить заряд q, протекший за это время по проводнику. В момент времени, принятый за начальный, ток в про- воднике был равен нулю.
________________________________________
Задача 362.
Сила тока в проводнике меняется со временем по закону I = I0e-at. Начальная сила тока I0 = 10 А, а = 103 с-1. Определить теплоту, выделившуюся в проводнике за время t = 10-3 с.
________________________________________
Задача 363.
Сила тока в проводнике сопротивлением r = 12 Ом равномерно убывает от I1 = 5 А до I2 = 0 в течение t = 10 с. Определить теплоту Q, выделившуюся в этом проводнике за указанный промежуток уток времени.
________________________________________
Задача 364.
Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от нуля до некоторого максимального значения в течение времени t = 10 с. За это время в проводнике выделилась теплота Q = 1 кДж. Определить скорость нарастания тона в проводнике, если сопротивление его r = 3 Ом.
________________________________________
Задача 365.
Определить силу тока в каждом элементе и напряжение на зажимах реостата (см. рис. 19), если 1 = 8 B, r1 = 1 Ом, e2 = 4 В, r2 = 0,5 Ом и r = 50 Ом.
Рис. 19
________________________________________
Задача 366.
Два источника тока E1 = 14 В с внутренним сопротивлением r1 = 2 Ом и E2 = 6 В с внутренним сопротивлением r2 = 4 Ом, а также реостат r = 10 Ом соединены, как показано на рис. 21. Определить силы тока в реостате и в источниках тока.
Рис. 21
________________________________________
Задача 367.
Три сопротивления r1 = 5 Ом, r2 = 1 Ом и r3 = 3 Ом, а также источник тока e1 = 1,4 B соединены, как показано на рис. 22. Определить э. д. с. источника, который надо подключить в цепь между точками А и В, чтобы в сопротивлении r3 шел ток силой 1 А в направлении, указанном стрелкой. Сопротивлением источников тока пренебречь.
Рис. 22
________________________________________
Задача 368.
Определить разность потенциалов между точками А и D (рис. 22), если 1 = 3 В, 2 = 2 B, r1 = 1 Ом, r2 = 5 Ом, r3 = 3 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.
________________________________________
Задача 369.
Сопротивление r = 4 Ом подключено к двум параллельно соединенным источникам тока с э. д. с. 1 = 2,2 B и 2 = 1,4 B и внутренним сопротивлением r1 = 0,6 Ом и r2 = 0,4 Ом. Определить силу тока в сопротивлении r и напряжение па зажимах второго источника тока.
________________________________________
Задача 370.
Определить силы токов на всех участках электрической цепи (см. рис. 20), если e1 = 3 В, e2 = 8 В, r1 = 4 Ом, r2 = 3 Ом, r3 = 1 Ом, r4 = 2 Ом. Внутренними сопротивлениями источников тока пренебречь.
Рис. 20
________________________________________
Задача 371.
Определить силу тока в сопротивлении r3 (рис. 23) и напряжение на концах этого сопротивления, если 1 = 4 В, 2 = 3 В, r1 = 2 Ом, r2 = 6 Ом, r3 = 1 Ом. Внутренним сопротивлением источников токов пренебречь.
Рис. 23
________________________________________
Задача 372.
Две батареи ( 1 = 10 В, r1 = 1 Ом, 2 = 8 В, r2 = 2 Ом) и реостат (r = 6 Ом) соединены, как показано на рис. 21. Определить, силу тока и батареях и реостате.
________________________________________
Задача 373.
Посередине между электродами ионизационной камеры пролетела альфа-частица, двигаясь параллельно электродам, и образовала на своем пути цепочку ионов. Спустя какое время после пролета альфа - частицы ионы дойдут до электродов, если расстояние между электродами d = 4 см, разность потенциалов U = 5 кВ и подвижность ионов обоих знаков в среднем u = 2 см2/(В•с)?
________________________________________
Задача 374.
Азот ионизируется рентгеновскими лучами. Определить удельную проводимость, а азота, если в каждом кубическом сантиметре газа находится в условиях равновесия n = 107 пар ионов.
________________________________________
Задача 375.
Найти сопротивление трубки длиной l = 84 см и площадью поперечного сечения S = 5 мм2, если она наполнена воздухом, ионизированным так, что в 1 см3 его находятся при равновесии n = 107 пар ионов. Ионы одновалентны. Подвижность ионов u+ = 1,3•10-4 м2/(В•с) и u- = 1,8•10-4 м2/(В•с).
________________________________________
Задача 376.
Воздух между плоскими электродами ионизационной камеры ионизируется рентгеновскими лучами. Сила тока, текущего через камеру, I = 1,2 мкА. Площадь каждого электрода S = 300 см2, расстояние между ними d = 2 см, разность потенциалов U = 100 В. Определить концентрацию n ионов между пластинами, если ток далек от насыщения. Заряд каждого иона равен элементарному заряду.
________________________________________
Задача 377.
Газ, заключенный в ионизационной камере между плоскими пластинами, облучается рентгеновскими лучами. Определить плотность тока насыщения, если ионизатор образует в каждом кубическом сантиметре газа n = 4,5•107 пар ионов в секунду. Принять, что каждый ион несет на себе элементарный заряд. Расстояние между пластинами камеры d = 1,5 см.
________________________________________
Задача 378.
К электродам разрядной трубки приложена разность потенциалов U = 5 В, расстояние между ними l = 10 см. Ионизатор создает в 1 см3 газа трубки n = 106 пар ионов в секунду. Подвижность ионов u+ = 3•10-2 м2/(B•c), u- = 2•10-2 м2/(В•с). Найти плотность тока в трубке. Определить также, какая часть полного тока создается движением положительных ионов.
________________________________________
Задача 379.
На расстоянии d = 2 см друг от друга расположены две пластины площадью S = 300 см2 каждая. Воздух между пластинами ионизируют рентгеновскими лучами. При напряжении U = 150 В между пластинами идет далекий от насыщения ток силой I = 4 мкА. Определить концентрацию n ионов одного знака между пластинами. Заряд каждого иона считать равным элементарному заряду.
________________________________________
Задача 380.
Объем газа, заключенного между электродами ионизационной камеры, V = 0,5л. Газ ионизируется рентгеновскими лучами. Сила тока насыщения Iнас = 4 нА. Сколько пар ионов образуется в 1 с в 1 см3 газа? Заряд каждого иона равен элементарному заряду.
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
| bovali | Дата: Четверг, 27.10.2011, 10:02 | Сообщение # 4 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| Электромагнетизм
________________________________________
Задача 401.
По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми d = 6 см, текут одинаковые токи I = 12 А. Определить индукцию В и напряженность Н магнитного поля в точке, удаленной от каждого провода па расстояние r = 6 см, если токи текут: а) в одинаковом направлении; б) в противоположных направлениях.
________________________________________
Задача 402.
Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под прямым углом. По проводникам текут токи I1 = 80А и I2 = 60A. Расстояние между проводниками d = 10 см. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам
________________________________________
Задача 403.
По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами a = 6 см и b = 10 см, течет ток силой I = 20 А. Определить напряженность Н и индукцию В магнитного поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника.
________________________________________
Задача 404.
По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток силой I = 40 А. Сторона треугольника а = 30 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения высот.
________________________________________
Задача 405.
Ток силой I = 20 А идет по проводнику, согнутому под прямым углом. Найти напряженность магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстояние b = 10см. Считать, что оба конца проводника находятся очень далеко от вершины угла.
________________________________________
Задача 406.
Магнитная стрелка помещена в центре кругового витка, плоскость которого расположена вертикально и составляет угол φ = 90° с плоскостью магнитного меридиана. Радиус окружности R = 10 см. Определить угол, на который повернется магнитная стрелка, если по проводнику пойдет ток силой I = 1,6 А (дать два ответа). Горизонтальную составляющую индукции земного магнитного поля принять равной B = 20 мкТл.
________________________________________
Задача 407.
По проводнику, изогнутому в виде окружности, течет ток. Напряженность магнитного поля в центре окружности H = 20 А/м. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить напряженность магнитного поля в точке пересечения диагоналей этого квадрата.
________________________________________
Задача 408.
Проволочный виток радиусом R = 20 см расположен в плоскости магнитного меридиана. В центре витка установлена небольшая магнитная стрелка, могущая вращаться вокруг вертикальной оси. На какой угол отклонится стрелка, если но витку пустить ток силой I = 12 А? Горизонтальную составляющую индукции земного магнитного поля принять равной В = 20 мкТл.
________________________________________
Задача 409.
Короткая катушка площадью поперечного сечения S = 150см2, содержащая N = 200 витков провода, по которому течет ток силой I = 4А, помещена в однородное магнитное поле напряженностью H = 8000А/м. Найти: 1) магнитный момент рм катушки; 2) вращающий момент М, действующий на катушку со стороны поля, если ось катушки составляет угол φ = 60° с линиями поля.
________________________________________
Задача 410.
Виток диаметром d = 20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток силой I = 10 А. Какой вращающий момент М нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении? Горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли принять равной R = 20мкТ.
________________________________________
Задача 411.
Напряженность магнитного поля в центре кругового витка H = 200А/м. Магнитный момент витка рм = 1 А•м2. Вычислить силу тока I в витке и радиус R витка.
________________________________________
Задача 412.
По двум параллельным проводам длиной l = 2,5м каждый текут одинаковые токи силой I = 1000A. Расстояние между проводами d = 20 см. Определить силу F взаимодействия проводов.
________________________________________
Задача 413.
По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии d = 10 см друг от друга, текут токи одинаковой силы I = 100А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу, действующую на единицу длины каждого провода.
________________________________________
Задача 414.
Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой I = 100А. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном ее длине.
________________________________________
Задача 415.
Виток радиусом R = 10см, по которому течет ток силой I = 20А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью H = 103 А/м. Виток повернули относительно диаметра на угол φ = 60°. Определить совершенную работу.
________________________________________
Задача 416.
Прямой провод длиной l = 20см, по которому течет ток силой I = 50А, движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 2Тл. Какую работу А совершат силы, действующие на провод со стороны поля, переместив его на s = 10см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и длине провода?
________________________________________
Задача 417.
Диск радиусом R = 10см несет равномерно распределенный по поверхности заряд Q = 0,2мкКл. Диск равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Частота вращения n = 20с-1. Определить; 1) магнитный момент кругового тока, создаваемого диском; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса (рм/L), если масса диска m = 100 г.
________________________________________
Задача 418.
Из тонкой проволоки, масса которой m = 2г, изготовлена квадратная рамка. Рамка свободно подвешена на неупругой нити и по ней пропущен ток силон I = 6А. Определить период Т малых колебаний рамки в магнитном поле с индукцией В = 2мТл.
________________________________________
Задача 419.
Тонкое кольцо радиусом R = 10см несет заряд Q = 10нКл. Кольцо равномерно вращается относительно оси, совпадающей с одним из диаметров кольца, с частотой n = 10 с-1. Определить: 1) магнитный момент рм, обусловленный вращением заряженного кольца; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса (рм/L), если кольцо имеет массу m = 20 г.
________________________________________
Задача 420.
Тонкий проводник в виде кольца массой m = 3 г свободно подвешен на неупругой нити в однородном магнитном поле. По кольцу течет ток силой I = 2 А. Период Т малых крутильных колебании относительно вертикальной оси равен 1,2 с. Найти индукцию В магнитного поля.
________________________________________
Задача 421.
На оси контура с током, магнитный момент которого рм = 10-2 А•м2, находится другой такой же контур. Магнитный момент второго контура перпендикулярен оси. Вычислить механический момент М, действующий на второй контур. Расстояние между контурами r = 50 см. Размеры контуров малы по сравнению с расстоянием между ними.
________________________________________
Задача 422.
Электрон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг ядра по окружности радиуса r = 0,53•10-8 см. Вычислить магнитный момент рм эквивалентного кругового тока и механический момент М, действующий на круговой ток, если атом помещен в магнитное поле с индукцией В = 0,1Тл, направленной параллельно плоскости орбиты электрона.
________________________________________
Задача 423.
Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра по круговой орбите некоторого радиуса. Найти отношение магнитного момента рм эквивалентного кругового тока к моменту импульса L орбитального движении электрона. Заряд электрона и его массу считать известными. Указать на чертеже направление векторов рм и L.
________________________________________
Задача 424.
По тонкому стержню длиной I = 20 см равномерно распределен заряд q = 240 нКл. Стержень приведен по вращение с постоянной угловой скоростью ω = 10рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Определить: 1) магнитный момент рм, обусловленный вращением заряженного стержня; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса (рм/L), если стержень имеет массу m = 12 г.
________________________________________
Задача 425.
Электрон движется в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. Определить силу F, действующую на электрон со стороны поля, если индукция поля B = 0,1 Т, а радиус кривизны траектории R = 0,5 см.
________________________________________
Задача 426.
Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью H = 2,5•104 A/м. Определить период Т обращения электрона.
________________________________________
Задача 427.
Протон влетел в однородное магнитное поле под углом α = 30° к направлению поля и движется по спирали, радиус которой R = 1,5см. Индукция магнитного поля B = 0,1 Тл. Найти кинетическую энергию протона.
________________________________________
Задача 428.
Электрон движется в магнитном поле с индукцией B = 1мТл по окружности радиусом R = 0,5 см. Какова кинетическая энергия Т электрона? Ответ дать и джоулях и электрон-вольтах.
________________________________________
Задача 429.
Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле индукцией В = 0,5 Т под углом α = 60° к направлению линий индукции. Определить силу Лоренца Fл, если скорость частицы v = 10 м/с.
________________________________________
Задача 430.
Заряженная частица с энергией Т = 1 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R = 1 мм. Определить силу Fл, действующую на частицу со стороны поля.
________________________________________
Задача 431.
Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,05 Т. Определить момент импульса L, которым обладала частица при движении и магнитном поле, если траектория ее представляла дугу окружности радиусом R = 0,2 мм.
________________________________________
Задача 432.
Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус R1 кривизны траектории протона больше радиуса R2 кривизны траектории электрона?
________________________________________
Задача 433.
Однородное электрическое (E = 1000В/м) и магнитное (H = 1000А/м) поля совпадают по направлению. Определить нормальное аn и тангенциальное аτ ускорения протона, движущегося в этих полях по направлению силовых линий со скоростью v = 8•105 м/с. Определить также аn и aτ в момент схождения протона в поля с той же скоростью, если бы он двигался перпендикулярно силовым линиям.
________________________________________
Задача 434.
Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 9мТл по винтовой линии, радиус которой R = 1см и шаг h = 7,8см. Определить период T обращения электрона и его скорость V.
________________________________________
Задача 435.
Альфа-частица, находясь в однородном магнитном поле индукцией В = 1 Тл, движется по окружности. Определить силу I эквивалентного кругового тока, создаваемого движением альфа-частицы.
________________________________________
Задача 436.
Перпендикулярно магнитному полю напряженностью Н = 104 А/м возбуждено электрическое поле напряженностью Е = 1000 В/см. Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица. Определить скорость v частицы.
________________________________________
Задача 437.
В однородном магнитном поле с индукцией В = 2 Т движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом R = 10 см и шагом h = 60 см. Определить кинетическую энергию протона.
________________________________________
Задача 438.
Плоский конденсатор, между пластинами которого создано электрическое поле напряженностью E = 200 В/м, помещен в магнитное ноле так, что силовые линии нолей взаимно перпендикулярны. Какова должна быть индукция Н магнитного поля, чтобы электрон с начальной энергией Т = 1 кэВ, влетевший и пространство между пластинами конденсатора перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, не изменил направление скорости?
________________________________________
Задача 439.
Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U = 104 В н влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (E = 100 В/м) и магнитное (В = 0,1 Т) поля. Определить отношение заряда частицы к ее массе, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории.
________________________________________
Задача 440.
Два иона с одинаковыми зарядами, пройдя одну и ту же ускоряющую разность потенциалов, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Один ион, масса которого m = 10 а. e. м., описал дугу окружности радиусом R1 = 4 см. Определить массу (в атомных единицах массы) другого иона, который описал дугу окружности радиусом R2 = 4,9 см.
________________________________________
Задача 441.
В средней части соленоида, содержащего n = 10 витков на каждый сантиметр длины, помещен круговой виток диаметром d = 1 см. Плоскость витка расположена под углом φ = 30° к оси соленоида. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток силой I = 10 А.
________________________________________
Задача 442.
Квадратный контур со стороной а = 20 см, в котором течет ток силой I = 5 А, находится в магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл под углом α = 30° к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму с квадрата на окружность?
________________________________________
Задача 443.
Плоский контур с током силой I = 10 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Площадь контура S = 100 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол α = 60°. Определить совершенную при этом работу.
________________________________________
Задача 444.
В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S = 400 см2. Поддерживая в контуре постоянную силу тока I = 20 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить индукцию B магнитного поля, если при перемещении контура была совершена работа A = 0,2 Дж.
________________________________________
Задача 445.
На длинный картонный каркас диаметром D = 2 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d = 0,5 мм. Определить магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока I = 4 А.
________________________________________
Задача 446.
Плоский контур площадью S = 10 см2 находится в однородном магнитном поле индукцией В = 0,02 Тл. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол φ = 70° с направлением линий индукции.
________________________________________
Задача 447.
Поток магнитной индукции сквозь один виток соленоида Ф = 5 мкВб. Длина соленоида l = 25 см. Найти магнитный момент рм соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.
________________________________________
Задача 448.
Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I = 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле (В = 0,025 Тл). Диаметр витка d = 20 см. Какую работу А нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол α = π?
________________________________________
Задача 449.
Рамка, содержащая N = 1500 витков площадью S = 50 см2, равномерно вращается с частотой n = 960 об/мин в магнитном поле напряженностью Н = 105 А/м. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям напряженности. Определить максимальную э. д. с. индукции, возникающую в рамке.
________________________________________
Задача 450.
Прополочный виток радиусом R = 4 см и сопротивлением r = 0,01 Ом находится в однородном магнитном ноле (B = 0,2 Тл). Плоскость витка составляет угол φ = 30° с линиями индукции. Какой заряд протечет по витку при выключении магнитного поля?
________________________________________
Задача 451.
В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд Q = 10мкКл. Определить изменение магнитного потока ΔФ через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра R = 30 Ом.
________________________________________
Задача 452.
Рамка из провода сопротивлением r = 0,01 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В = 0,05 Тл). Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S = 100 см2. Определить заряд Q, который протечет через рамку при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0 до 30°; 2) от 30° до 60°; 3) от 60° до 90°.
________________________________________
Задача 453.
Рамка площадью S = 200 см2 равномерно вращается с частотой n = 10 с-1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям индукции однородного магнитного поля (B = 0,2 Тл). Определить среднее значение э. д. с. индукции за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения.
________________________________________
Задача 454.
Тонкий медный проводник массой m = 1 г согнут в виде квадрата и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (B = 0,1 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд Q, который протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.
________________________________________
Задача 455.
В однородном магнитном поле напряженностью Н = 2000 А/м, равномерно с частотой n = 10 с-1 вращается стержень длиной l = 20 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов.
________________________________________
Задача 456.
В однородном магнитном поле индукцией В = 0,4 Тл вращается с частотой n = 16 об/с стержень длиной l = 10 см. Ось вращении, параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня, перпендикулярно к его оси. Определить разность потенциалов на концах стержня.
________________________________________
Задача 457.
На картонный каркас длиной l = 0,б м и диаметром D = 2 см намотан в один слой провод диаметром d = 0,4 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность L получившегося соленоида.
________________________________________
Задача 458.
Индуктивность L соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 0,2 мГн. Длина соленоида l = 0,5 м, диаметр D = 1 см. Определить число витков n, приходящихся на единицу длины соленоида.
________________________________________
Задача 459.
Катушка, намотанная на немагнитный цилиндрический каркас, имеет N = 750 витков и индуктивность L1 = 25 мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до L2 = 36 мГн, обмотку катушки сняли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчетом, чтобы длина катушки осталась прежней. Сколько витков оказалось в катушке после перемотки?
________________________________________
Задача 460.
На железный полностью размагниченный сердечник диаметром D = 3 см и длиной l = 60 см намотано в один слой N = 1200 витков провода. Вычислить индуктивность получившегося соленоида при силе тока I = 0,5 А (рис. 29).
Рис. 29
________________________________________
Задача 461.
Обмотка соленоида с железным сердечником содержит N = 500 витков. Длина сердечника l = 50 см. Как и во сколько раз изменится индуктивность L соленоида, если сила тока, протекающего по обмотке, возрастет от I1 = 0,1 А до I2 = 1 A (рис. 29)?
________________________________________
Задача 462.
Соленоид имеет стальной полностью размагниченный сердечник объемом V = 200 см3. Напряженность H магнитного поля соленоида при силе тока I = 0,5 A равна 700 A/м. Определить индуктивность L соленоида (рис. 29).
________________________________________
Задача 463.
Соленоид содержит N = 800 витков. При силе тока I = 6 A магнитный поток Ф = 30 мкВб. Определить индуктивность L соленоида.
________________________________________
Задача 464.
Соленоид сечением S = 6 см2 содержит N = 1500 витков. Индукция В магнитного поля внутри соленоида при силе тока I = 4 А равна 0,08 Тл. Определить индуктивность L соленоида.
________________________________________
Задача 465.
Источник тока замкнули на катушку сопротивлением r = 20 Ом и индуктивностью L = 0,4 Гн. Через сколько времени сила тока в цепи достигнет 95% максимального значения?
________________________________________
Задача 466.
По замкнутой цепи с сопротивлением r = 23 Ом течет ток. Через 10 мс после размыкании цепи сила тока в ней уменьшилась в 10 раз. Определить индуктивность цепи.
________________________________________
Задача 467.
Источник тока замкнули на катушку сопротивлением r = 10 Ом. По истечении времени t = 0,23 с сила тока I замыкания достигла 0,9 предельного значения. Определить индуктивность катушки
________________________________________
Задача 468.
Соленоид содержит n = 600 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) S = 8 см2. По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией В = 5 мТл. Определить среднее значение э. д. с. самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если ток уменьшается практически до нуля за время Δt = 0,6 мс.
________________________________________
Задача 469.
В электрической цепи, содержащей сопротивление r = 10 Ом и индуктивность L = 0,05 Гн, течет ток силой I = 60 A. Определим силу тока в цепи через Δt = 0,6 мс после ее размыкания.
________________________________________
Задача 470.
Цепь состоит из катушки индуктивностью L = 1 Гн и источника тока. Источник тока можно отключать, не разрывая цепь. Время, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно t1 = 0,69 с. Определить сопротивление катушки.
________________________________________
Задача 471.
По катушке индуктивностью L = 5 мкГн течет ток силой I = 3 A. При выключении тока он изменяется практически до нуля за время Δt = 8 мс. Определить среднее значение э. д. с. самоиндукции, возникающей в контуре.
________________________________________
Задача 472.
Силу тока в катушке равномерно увеличивают при помощи реостата на ΔI = 0,5 A в секунду. Найти среднее значение э. д. с самоиндукции, если индуктивность катушки L = 2 мГн.
________________________________________
Задача 473.
Обмотка соленоида содержит n = 10 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля будет равна 1 Дж/м3? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно.
________________________________________
Задача 474.
Соленоид имеет длину l = 1 м и сечение S = 20 см2. При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создается магнитный поток Ф = 80 мкВб. Чему равна энергия W магнитного поля соленоида? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное ноле во всем объеме однородно.
________________________________________
Задача 475.
Обмотка тороида имеет n = 8 витков на каждый сантиметр длины (по средней линии тороида). Вычислить объемную плотность энергии w магнитного поля при силе тока I = 20 A. Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно
________________________________________
Задача 476.
Магнитный поток Ф соленоида сечением S = 10 см2 равен 10 мкВб. Определить объемную плотность w энергии магнитного поля соленоида. Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно.
________________________________________
Задача 477.
Тороид диаметром (по средней линии) D = 40 см и площадью сечения S = 10 см2 содержит N = 1200 витков. Вычислить энергию магнитного поля тороида при силе тока I = 10 A. Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно.
________________________________________
Задача 478.
Соленоид содержит N = 800 витков. При силе тока I = 1 А магнитный поток Ф = 0,1 мВб. Определить энергию W магнитного поля соленоида. Сердечник выполнен из немагнитного материала, н магнитное поле во всем объеме однородно.
________________________________________
Задача 479.
Определить плотность w энергии магнитного поля в центре кольцевого проводника, имеющего радиус R = 25 см и содержащего N = 100 витков. Сила тока в проводнике I = 2 А.
________________________________________
Задача 480.
При какой силе тока и прямолинейном бесконечно длинном проводнике плотность энергии w магнитного поля на расстоянии г = 1 см от проводника равна 0,1 Дж/м3?
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
| bovali | Дата: Четверг, 27.10.2011, 10:03 | Сообщение # 5 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| Оптика
________________________________________
Задача 501.
На тонкую глицериновую пленку толщиной d = 1 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить длины волн λ лучей видимого участка спектра (0,4≤λ≤0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.
________________________________________
Задача 502.
Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1,5 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной l = 1 см укладывается N = 8 темных интерференционных полос. Длина волны λ = 0,6 мкм.
________________________________________
Задача 503.
На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ = 600 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b = 0,4 мм. Определить угол α между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, n = 1,5.
________________________________________
Задача 504.
На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны λ = 600 нм. Найти радиус R линзы, если радиус восьмого темного кольца Ньютона в отраженном свете r8 = 2,4 мм.
________________________________________
Задача 505
Плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием f = 2 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете r5 = 1,5 мм. Определить длину световой волны λ.
________________________________________
Задача 506.
На мыльную пленку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны λ = 600 нм. Отраженный от нее свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину dмин пленки. Показатель преломления мыльной воды n = 1,30.
________________________________________
Задача 507.
На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n = 1,4. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны λ = 540 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину dmin должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость?
________________________________________
Задача 508.
Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус r8 восьмого темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны λ = 0,7 мкм равен 2 мм. Радиус кривизны линзы R = 1 м.
________________________________________
Задача 509.
Постоянная дифракционной решетки в n = 5 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол α между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами.
________________________________________
Задача 510
На поверхность дифракционной решетки нормально к ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в n = 3,5 раза больше длины световой волны. Найти общее число М дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае.
________________________________________
Задача 511.
На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна (λ = 500 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму, φ = 30°. Определить ширину a щели.
________________________________________
Задача 512.
Расстояние между штрихами дифракционной решетки d = 5мкм. На решетку падает нормально свет с длиной волны λ = 0,56 мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?
________________________________________
Задача 513.
На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры второго и третьего порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается граница (λ = 400 нм) спектра третьего порядка?
________________________________________
Задача 514.
На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновских лучей с длиной волны λ = 147 пм. Расстояние между атомными плоскостями кристалла d = 280 пм. Под каким углом θ к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка?
________________________________________
Задача 515.
На дифракционную решетку, содержащую n = 500 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину l спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L = 1 м. Границы видимого спектра: λкр = 780 нм, λф = 400 нм.
________________________________________
Задача 516.
Какое наименьшее число штрихов должна содержать решетка, чтобы в спектре первого порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн λ1 = 589,0 нм и λ2 = 589,6 нм? Какова длина l такой решетки, если расстояние между штрихами b = 10 мкм?
________________________________________
Задача 517.
Угол падения луча на поверхность жидкости i1 = 50°. Отраженный луч максимально поляризован. Определить угол i2 преломления луча.
________________________________________
Задача 518.
Луч света, идущий в стеклянном сосуде с водой, отражается от дна сосуда. При каком угле i1 падения отраженный луч максимально поляризован?
________________________________________
Задача 519.
Луч света переходит из воды в стекло так, что луч, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол γ между падающим и преломленным лучами.
________________________________________
Задача 520.
При прохождении спета через трубу длиной l1 = 15 см, содержащую десятипроцентный раствор сахара, плоскость поляризации света повернулась на угол φ1 = 12,9°. В другом растворе сахара, налитом в трубку длиной l2 = 12 см, плоскость поляризации повернулась на φ2 = 7,2°. Определить концентрацию С2 второго раствора.
________________________________________
Задача 521.
Между скрещенными николями поместили пластинку кварца толщиной d = 3 мм, в результате чего поле зрения поляриметра стало максимально светлым. Определить постоянную вращения α кварца для монохроматического света, использованного в опыте.
________________________________________
Задача 522.
Пластинку кварца толщиной d = 1,5 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол φ = 27°. Какой наименьшей толщины dмин следует взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно темным?
________________________________________
Задача 523.
Луч света последовательно проходит через два николя, главные плоскости которых образуют между собой угол φ = 50°. Принимая, что коэффициент поглощения k каждого николя равен 0,1, найти, во сколько раз луч, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь.
________________________________________
Задача 524.
Угол α между плоскостями поляризаторов (поляроидов) равен 60°. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется и n = 10 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k в поляроидах.
________________________________________
Задача 525.
При какой скорости β в долях скорости света масса любой частицы вещества в n = 5 раз больше массы покоя?
________________________________________
Задача 526.
Во сколько раз масса m электрона, обладающего кинетической энергией Т = 1МэВ, больше массы покоя m0?
________________________________________
Задача 527.
Скорость электрона v = 0,6с (где с — скорость света в вакууме). Зная энергию покоя электрона в мегаэлектрон-вольтах, определить в тех же единицах кинетическую энергию Т электрона.
________________________________________
Задача 528.
Какую скорость β (в долях скорости света) нужно сообщить частице, чтобы ее кинетическая энергия была равна энергии покоя?
________________________________________
Задача 529.
Частица движется со скоростью v = 1/2 с (где с — скорость света в вакууме). Какую долю энергии покоя составляет кинетическая энергия частицы?
________________________________________
Задача 530.
Определить отношение импульса р электрона с кинетической энергией Т = 1,02 МэВ к комптоновскому импульсу m0с электрона.
________________________________________
Задача 531.
Протон имеет импульс р = 938 МэВ/с. Какую кинетическую энергию необходимо дополнительно сообщить протону, чтобы его импульс возрос вдвое?
________________________________________
Задача 532.
Альфа-частица с кинетической энергией Т = 10 ГэВ при торможении потеряла половину этой энергии. Определить, на сколько раз изменился импульс р альфа-частицы.
________________________________________
Задача 533.
Из смотрового окошечка печи излучается поток Ф0 = 2040 Дж/мин. Определить температуру Т печи, если площадь отверстия S = 6 см2.
________________________________________
Задача 534.
Абсолютно черное тело имеет температуру Т1 = 400 К. Какова будет температура T2 тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в n = 10 раз?
________________________________________
Задача 535.
Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (λ01 = 780 нм) на фиолетовую (λ02 = 390 нм)?
________________________________________
Задача 536.
Определить температуру Т и энергетическую светимость R0 абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λ = 400 нм.
________________________________________
Задача 537.
оток излучения абсолютно черного чела Ф0 = 1 кВт, максимум энергии излучения приходится па длину полны λ0 = 1,45 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.
________________________________________
Задача 538.
Температура абсолютно черного тела Т = 1000 К. Определить длину волны λ0, на которую приходится максимум энергии излучения, н спектральную плотность энергетической светимости rλ0 для этой длины волны.
________________________________________
Задача 539.
Вычислить истинную температуру Т вольфрамовой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру Трад = 2250 К. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна 0,32.
________________________________________
Задача 540.
Определить поглощательную способность аτ серого тела, для которого температура Трад, измеренная радиационным пирометром, равна 1600 К, тогда как истинная температура Т тела равна 2800 К.
________________________________________
Задача 541.
Красная граница фотоэффекта для цезия λ0 = 640 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Т фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цезий падают лучи с длиной волны λ = 200 нм.
________________________________________
Задача 542.
На металл падают рентгеновские лучи длиной волны λ = 4 нм. Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость vмакс фотоэлектронов.
________________________________________
Задача 543.
Какова должна быть длина волны γ-лучей, падающих на цинковую пластинку, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была vмакс = 1 Мм/c?
________________________________________
Задача 544.
На поверхность лития падают лучи с длиной волны λ = 250 нм. Определить максимальную скорость vмакс фотоэлектронов.
________________________________________
Задача 545.
На фотоэлемент с катодом из рубидия падают лучи с длиной волны λ = 100 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов Uмин, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.
________________________________________
Задача 546.
На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны λ = 150 нм. Красная граница фотоэффекта λ0 = 200 нм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?
________________________________________
Задача 547.
Фотон с энергией ε = 10 эВ падает на цинковую пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.
________________________________________
Задача 548.
На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетовых лучей (λ = 0,2 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов Uмин = 2,2 В. Определить работу выхода А электронов из металла.
________________________________________
Задача 549.
Определить максимальное изменение длины волны (Δλ)макс при комптоновском рассеянии света па свободных электронах и свободных протонах.
________________________________________
Задача 550.
Рентгеновские лучи (λ = 0,1 нм) рассеиваются электронами, который можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны λмакс рентгеновских лучей в рассеянном пучке.
________________________________________
Задача 551.
Фотон с длиной волны λ1 = 12,6 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона λ2 = 15 пм. Определить угол θ рассеяния.
________________________________________
Задача 552.
В результате эффекта Комптона на свободных электронах фотон с энергией ε1 = 0,51 МэВ был рассеян на угол θ = 120°. Определить энергию ε2 рассеянного фотона.
________________________________________
Задача 553.
Фотон с энергией ε1 = 1,02 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол θ = 180?. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.
________________________________________
Задача 554.
Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол θ = 180°? Энергия фотона до рассеяния ε1 = 0,255 МэВ.
________________________________________
Задача 555.
Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол θ = π. Определить импульс р (в единицах МэВ/с, 1 Мэв/с = 5,33•10-22 кг•м/с), приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была ε1 = 0,5 МэВ.
________________________________________
Задача 556.
Определить угол θ, на который был рассеян γ-квант с энергией ε1 = 1,02 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи Т = 0,51 МэВ.
________________________________________
Задача 557.
Определить плотность потока излучения Е0 (энергетическую освещенность), падающего на зеркальную поверхность перпендикулярно к ней, если давление, производимое излучением, р = 10 мкПа.
________________________________________
Задача 558.
Давление света, производимое на зеркальную поверхность, р = 1 мПа. Определить концентрацию n0 фотонов вблизи поверхности, если длина волны λ падающего па поверхность света равна 0,6 мкм.
________________________________________
Задача 559.
На зеркальную поверхность площадью S = 4 см2 падает нормально поток излучения Фе = 0,6 Вт. Определить давление р и силу давления F света па эту поверхность.
________________________________________
Задача 560.
Давление р света длиной волны λ = 600 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 1 нПа. Определить число n фотонов, падающих за время t = 1 с на площадь S = 1 см2 этой поверхности.
________________________________________
Задача 561.
Свет с длиной волны λ = 700 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на нее давление р = 0,1 мкПа. Определить число фотонов n, падающих за время t = 1 с на площадь S = 1 см2 этой поверхности.
________________________________________
Задача 562.
Определить коэффициент ρ отражения поверхности, если при энергетической освещенности Е0 = 50 Вт/м2 давление р света на нее оказалось равным 0,2 мкПа.
________________________________________
Задача 563.
Точечный источник монохроматического (λ = 0,1 мкм) излучения находится в центре сферической посеребренной колбы радиуса R = 5 см. Определить световое давление р, производимое на внутреннюю поверхность колбы.
________________________________________
Задача 564.
На расстоянии r = 10 м от точечного монохроматического (λ = 0,6 мкм) изотропного источника расположена площадка (S = 10 мм2) перпендикулярно падающим пучкам. Определить число n фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность Р излучения равна 800 Вт.
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
| bovali | Дата: Четверг, 27.10.2011, 10:03 | Сообщение # 6 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| Элементы атомной физики и квантовой механики. Физика твердого тела
________________________________________
Задача 601.
Определить максимальную энергию εмакс фотона серии Пашена и спектре излучения атомарного водорода.
________________________________________
Задача 602.
Найти наибольшую λмакс и наименьшую λмин длины волн в первой инфракрасной серии водорода (серия Пашена).
________________________________________
Задача 603.
Определить энергию ε фотона, испускаемую атомом водорода при переходе электрона со второй орбиты на первую.
________________________________________
Задача 604.
Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией Т = 5 эВ. Определить энергию ε фотона.
________________________________________
Задача 605.
Электрон в атоме водорода находится на втором энергетическом уровне. Определить кинетическую Т, потенциальную П и полную Е энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.
________________________________________
Задача 606.
Вычислить по теории Бора частоту ν обращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 3.
________________________________________
Задача 607.
Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны λ = 121,5 нм. Вычислить, пользуясь теорией Бора, радиус r электронной орбиты возбужденного атома водорода.
________________________________________
Задача 608.
В однозарядном ионе электрон перешел со второго энергетического уровня на первый. Определить длину волны λ излучения, испущенного ионом гелия.
________________________________________
Задача 609.
Вычислить по теорий Бора радиус r1 первой боровской орбиты и скорость v1 электрона на этой орбите для иона Не.
________________________________________
Задача 610.
Определить первый потенциал I1 возбуждения и энергию ионизации Е1 иона He+, находящегося в основном состоянии.
________________________________________
Задача 611.
Сколько длин волн де Бройля уложится на третьей орбите однократно ионизированного возбужденного атома гелия?
________________________________________
Задача 612.
Электрон обладает кинетической энергией Т = 0,51 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия Т электрона возрастает вдвое?
________________________________________
Задача 613.
Определить кинетическую энергию Т электрона, дебройлевская длина волны λ которого равна комптоновской длине волны λ.
________________________________________
Задача 614.
Определить длины волн де Бройля электрона и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U = 100В.
________________________________________
Задача 615.
Кинетическая энергия Т электрона равна его энергии покоя m0c2. Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона.
________________________________________
Задача 616.
Электрон обладает кинетической энергией T = 100 эВ. Определить величину дополнительной энергии ΔT, которую необходимо сообщить электрону для того, чтобы дебройлевская длина волны уменьшилась вдвое.
________________________________________
Задача 617.
Определить дебройлевскую длину волны λ электрона, кинетическая энергии которого Т = 1,02 МэВ.
________________________________________
Задача 618.
Определить скорость v электрона, при которой длина волны де Бройля λ = 1 нм.
________________________________________
Задача 619.
Вычислить длину волны де Бройля электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U, равную: 1) 1 кВ; 2) 1 MB.
________________________________________
Задача 620.
Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы дебройлевская длина волны λ была равна: 1) 1 нм; 2) 1 пм?
________________________________________
Задача 621.
Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибки Δv в определении скорости электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностью Δx = 1 мкм.
________________________________________
Задача 622.
Протон находится в одномерном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l ящика, если известно, что минимальная энергия Eмин протона равна 10 МэВ.
________________________________________
Задача 623.
Излучение возбужденного атома происходит в течение времени τ = 10 нс, длина волны λ излучения равна 663 нм. Определить, с какой наибольшей точностью (Δε) может быть определена энергия ε излучения.
________________________________________
Задача 624.
Атом испустил фотон с длиной волны λ = 600 нм. Продолжительность излучения τ = 50 нс. Определить наибольшую точность (Δλ), с которой может быть измерена длина волны излучения.
________________________________________
Задача 625.
Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину одномерного потенциального ящика, в котором минимальная энергия Емин электрона равна 1 эВ.
________________________________________
Задача 626.
Частица находится в потенциальном ящике. Найти отношение разности соседних электрических уровней ΔЕn, n+1 к энергии Еn частицы в трех случаях: 1) n = 3; 2) n = 10; 3) n→∞.
________________________________________
Задача 627.
Электрон находится в потенциальном ящике шириной l = 0,2 нм. Определить в электрон-вольтах наименьшую разность энергетических уровней электрона.
________________________________________
Задача 628.
Частица в потенциальном ящике шириной l находится в возбужденном состоянии (n = 2). Определить, в каких точках интервала (0<x<l) плотность вероятности нахождения частицы имеет максимальное и минимальное значения.
________________________________________
Задача 629.
Электрон находится в потенциальном ящике шириной l. В каких точках в интервале (0<x<l) плотность вероятности нахождения электрона на первом и втором энергетическом уровне одинакова? Вычислить значение плотности вероятности для этих точек. Решение пояснить графиком.
________________________________________
Задача 630.
Частица в потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность w обнаружить частицу в средней трети ящика?
________________________________________
Задача 631.
Вычислить энергию ядерной реакции 4Ве9+2Не4→6C12+0n1. Освобождается или поглощается эта энергия?
________________________________________
Задача 632.
Вычислить энергию ядерной реакции 7N14+2Не4→8O17+1H1. Освобождается или поглощается эта энергия?
________________________________________
Задача 633.
Вычислить энергию ядерной реакции 1H2+1Н2→2He3+0n1. Освобождается или поглощается эта энергия?
________________________________________
Задача 634.
Вычислить энергию ядерной реакции 7N14+1Н2→6С12+2He4. Освобождается или поглощается эта энергия?
________________________________________
Задача 635.
Вычислить энергию ядерной реакции 3Li6+1Н2→2He4+2He4. Освобождается или поглощается эта энергия?
________________________________________
Задача 636.
Определить энергию β-распада ядра углерода 6С14.
________________________________________
Задача 637.
Определить наименьшую энергию, необходимую для разделения ядра углерода 6С12.
________________________________________
Задача 638.
Фотон с энергией ε = 5 МэВ превратился в пару электрон—позитрон. Принимая, что кинетическая энергия частиц одинакова, определить кинетическую энергию каждой частицы.
________________________________________
Задача 639.
Электрон и позитрон, имевшие одинаковые кинетические энергии Т = 0,24МэВ, при взаимодействии превратились в два одинаковых фотона. Определить энергию ε каждого фотона и соответствующую ему длину волны λ.
________________________________________
Задача 640.
Нейтральный π-мезон (π°), распадаясь, превращается в два одинаковых γ-фотона. Определить энергию γ-фотона. Кинетической энергией и импульсом мезона можно пренебречь.
________________________________________
Задача 641.
Из каждого миллиарда атомов препарата радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 1600 атомов. Определить период Т полураспада.
________________________________________
Задача 642.
Активность а препарата некоторого изотопа за время t = 5 суток уменьшилась на 30 %. Определить период Т полураспада этого препарата.
________________________________________
Задача 643.
Найти среднее время жизни радиоактивного ядра 88Ra266.
________________________________________
Задача 644.
На сколько процентов уменьшится активность препарата радона (86Rn222) за время t = 2 суток?
________________________________________
Задача 645.
Найти период полураспада Т радиоактивного препарата 15Р32, если его активность за время t = 20 суток уменьшилась на 62% по сравнению с первоначальной.
________________________________________
Задача 646.
Определить, какая доля радиоактивного препарата 38Sr90 распадается в течение времени t = 10 лет.
________________________________________
Задача 647.
Определить массу m препарата изотопа 27Со60, имеющего активность а = 1 Ки.
________________________________________
Задача 648.
Определить число N ядер, распадающихся в течение времени: 1) t1 = 1сутки; 2) t2 = 1год, в радиоактивном препарате церия 58Се144 массой m = 1мг.
________________________________________
Задача 649.
Во сколько раз уменьшится активность препарата 89Ас225 через время t = 30 суток?
________________________________________
Задача 650.
Счетчик α-частиц, установленный вблизи препарата 15Р32, при первом измерении регистрировал N1 = 6400 частиц в минуту, а через время t = 10 суток — только N2 = 4000. Определить период Т полураспада препарата.
________________________________________
Задача 651.
Найти плотность ρ кристалла неона, если известно, что решетка гранецентрированная кубическая. Постоянная решетки а = 0,451 мм.
________________________________________
Задача 652.
Определить плотность ρ кальция (решетка гранецентрированная кубическая), если расстояние d между ближайшими атомами равно 0,393 нм.
________________________________________
Задача 653.
Никель имеет гранецентрированную кубическую решётку. Определить параметр а решётки и расстояние d между ближайшими соседними атомами. Плотность ρ никеля считать известной.
________________________________________
Задача 654.
Ванадий имеет объемно-центрированную кубическую решетку. Определить параметр а решетки и расстояние d между ближайшими соседними атомами. Плотность ρ ванадия считать известной.
________________________________________
Задача 655.
Определить число z элементарных ячеек в единице объема кристалла бария (решетка объемно-центрированная кубическая). Плотность ρ бария считать известной.
________________________________________
Задача 656.
Определить число z элементарных ячеек в единице объёма кристалла меди (решётка граненцентрированная кубическая). Плотность ρ меди считать известной.
________________________________________
Задача 657.
Барий имеет объемно-центрированную кубическую решетку. Плотность ρ кристалла бария равна 3,5•103 кг/м3. Определить параметр а решетки.
________________________________________
Задача 658.
Алюминий имеет гранецентрированную кубическую решётку. Параметр а решётки равен 0,404нм. Определить плотность алюминия.
________________________________________
Задача 659.
Расстояние d между ближайшими соседними атомами кристаллической решётки золота равно 0,788нм. Определить параметр а решётки, если решётка гранецентрированная кубическая.
________________________________________
Задача 660.
Стронций имеет гранецентрированную кубическую решетку. Определить расстояние d между ближайшими соседними атомами, если параметр а решетки равен 0,605 нм.
________________________________________
Задача 661.
Найти отношение средней энергии <εкв> линейного одномерного осциллятора, вычисленной по квантовой теории, к энергии <εкл> такого же осциллятора, вычисленной по классической теории. Вычисление произвести для двух температур: 1) и 2) , где θЕ — характеристическая температура Эйнштейна.
________________________________________
Задача 662.
Система, состоящая из N = 1020 трехмерных квантовых осцилляторов, находится при температуре Т = θЕ (θЕ = 250 К). Определить энергию Е системы.
________________________________________
Задача 663.
Используя квантовую теорию теплоемкости Эйнштейна, определить коэффициент β упругости связи атомов в кристалле алюминия. Принять для алюминия θЕ = 300 К.
________________________________________
Задача 664.
Вычислить по теории Эйнштейна теплоёмкость Cv алмаза массой m = 1г при температуре Т = 300К. Принять для алмаза характеристическую температуру Эйнштейна θЕ = 1200К.
________________________________________
Задача 665.
Пользуясь теорией теплоёмкости Эйнштейна, вычислить удельную теплоёмкость сv алюминия при Т = θЕ.
________________________________________
Задача 666.
Вычислить (по Дебаю) удельную теплоемкость хлористого натрия при температуре Т = (1/20)θD. Условие θ<<θD считать выполненным.
________________________________________
Задача 667.
Медный образец массой m = 100 г находится при температуре T1 = 10 К. Определить теплоту Q, необходимую для нагревания образца до температуры Т2 = 20 К. Можно принять характеристическую температуру θD для меди равной 300 К, а условне Т<<θD выполненным.
________________________________________
Задача 668.
Киломольная теплоемкость Сv серебра при температуре T = 20 К оказалась равной 1,65 кДж/(катом•К). Вычислить по значению теплоемкости характеристическую температуру θD. Условие T<<θD считать выполненным.
________________________________________
Задача 669.
Вычислить по теории Дебая теплоемкость цинка массой m = 100 г при температуре T = 10 К. Принять для цинка характеристическую температуру Дебая θD = 300 К и считай, условие Т<<θD, выполненным.
________________________________________
Задача 670.
Определить теплоту Q, необходимую для нагревания кристалла калия массой m = 100 г от температуры Т1 = 2 К до T2 = 4 К. Принять характеристическую температуру Дебая для калия θD = 100 К и считать условие Т<<θD выполненным.
________________________________________
Задача 671.
Определить концентрацию свободных электронов в металле при температуре Т = 0, при которой уровень Ферми Еf = 1 эВ.
________________________________________
Задача 672.
Определить максимальную скорость vмакс электронов в металле при абсолютном нуле, если уровень Ферми Еf = 5 эВ.
________________________________________
Задача 673.
Полагая, что на каждый атом меди в кристалле приходится по одному свободному электрону, определить максимальную энергию Емакс электронов при абсолютном нуле.
________________________________________
Задача 674.
Определить долю свободных электронов в металле при абсолютном нуле, энергии которых меньше (1/2)Емакс.
________________________________________
Задача 675.
Найти среднее значение кинетической энергии <Екин> электронов в металле при абсолютном нуле, если уровень Ферми Еf = 8 эВ.
________________________________________
Задача 676.
Собственный полупроводник (германиевый) имеет при некоторой температуре удельное сопротивление р = 0,5 Ом•м. Определить концентрацию n носителей тока, если подвижность электронов un = 0,38 м2/(В•с) и дырок up = 0,18 м2/(В•с).
________________________________________
Задача 677.
Удельное сопротивление ρ кремния с примесями равно 10-2 Ом•м. Определить концентрацию np дырок и их подвижность up. Принять, что полупроводник обладает только дырочной проводимостью и постоянная Холла RH = 4•10-4 м3/Кл.
________________________________________
Задача 678.
Тонкая пластинка из кремния шириной b = 2 см помещена перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (В = 0,5 Т). При плотности тока ? = 2 мкА/мм2, направленной вдоль пластины, холловская разность потенциалов оказалась UH = 2,8 В. Определить концентрацию n носителей тока.
________________________________________
Задача 679.
Концентрация n носителей тока в кремнии равна 5•1010 см-3, подвижности электронов un = 0,15 м3/(В•с) и дырок up = 0,05 м2/(В•с). Определить сопротивление кремниевого стержня длиной l = 2 см и сечением S = 1 мм2.
________________________________________
Задача 680.
Подвижности электронов и дырок в кремнии соответственно раины un = 1,5•103 см2/(В•с) и up = 5•102 см2/(В•с). Вычислить постоянную Холла RH для кремния, если удельное сопротивление кремния ρ = 6,2•102 Ом•м.
________________________________________
Задача 681.
Вычислить частоту ωL ларморовой прецессии электронных оболочек атомов в магнитном поле (В = 0,5 Т).
________________________________________
Задача 682.
Электронная орбита прецессирует в магнитном поле (В = 0,1 T) с круговой частотой ωl = 8,8•109 рад/с. Определить отношение рм/L магнитного момента к механическому (для орбитального движения электрона).
________________________________________
Задача 683.
Определить киломольную парамагнитную восприимчивость χкм газообразного кислорода при нормальных условиях, если известно, что молекулы кислорода обладают магнитным моментом рм = 2,8μБ.
________________________________________
Задача 684.
Определить намагниченность Jнас при насыщении кобальта, если считать, что на каждый атом в среднем приходится N = 1,72 магнетонов Бора μБ.
________________________________________
Задача 685.
Определить намагниченность J тела при насыщении, если магнитный момент каждого атома равен магнетону Бора и концентрация атомов n = 6•1023 м-3.
________________________________________
Задача 686.
Удельная магнитная восприимчивость висмута χуд = -1,3•109 м3/кг. Определить магнитную восприимчивость χ и килоатомную восприимчивость χкат.
________________________________________
Задача 687.
Грамм-атомная магнитная восприимчивость алюминия χат = 1,65•10-5 см3/г•атом. Определить магнитную восприимчивость χ и магнитную проницаемость μ для алюминия.
________________________________________
Задача 688.
Молекула NO имеет магнитным момент рм = 1,8μБ (где μБ — магнетон Бора). Определить удельную парамагнитную восприимчивость χуд газообразной окиси азота при нормальных условиях.
________________________________________
Задача 689.
Вычислить среднее число магнетонов Бора, приходящихся на одни атом железа, если при насыщении намагниченность железа χнас = 1,85•106 А/м.
________________________________________
Задача 690.
При температуре Т1 = 300 К и магнитной индукции В1 = 0,5 Т была достигнута определенная намагниченность парамагнетика. Определить магнитную индукцию B2, при которой сохранится та же намагниченность, если температуру повысить до Т2 = 450 К.
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
| |
|
