Акция на контрольные работы БНТУ Скидка 25 % Заказать контрольную работу по физике для БНТУ Заказ контрольной работы по математике Заказать теоретическую механику Химия для БНТУ - 30% MP3 - симфония формул и логики
501. На поверхность стеклянного объектива (n = 1,5) нанесена тонкая пленка, показатель преломления которой n = 1,2 («просвет-ляющая» пленка). При какой наименьшей толщине этой пленки произойдет максимальное ослабление отраженного света с длиной волны 550 нм? 502. На стеклянную пластину (n = 1,5) нанесен тонкий слой про-зрачного вещества с показателем преломления n = 1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с дли-ной волны = 640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину dmin должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость? 503. На тонкую глицериновую пленку толщиной d = 1,5 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить длины волн лучей видимого участка спектра (0,4 7,6 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции. 504. На мыльную пленку (n = 1,33) падает белый свет под углом 45о. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи бу-дут окрашены в желтый цвет ( = 600 нм)? 505. На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматиче-ским светом длиной волны = 500 нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвертого, темного кольца Ньютона в отраженном свете r4 = 2 мм. 506. На тонкую пленку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны = 500 нм. Отра-женный от нее свет максимально усилен вследствие интерферен-ции. Определить минимальную толщину dmin пленки, если показа-тель преломления материала пленки n = 1,4. 507. Между пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой лин-зой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус r3 третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны = 0,6 мкм равен 0,82 мм. Ради-ус кривизны линзы R = 0,5 м. 508. На мыльную пленку (n = 1,3), находящуюся в воздухе, па-дает нормально пучок лучей белого света. При какой наименьшей толщине отраженный свет с длиной волны = 0,55 мкм окажется максимально усиленным в результате интерференции? 509. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом ( = 590 нм). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Определить толщину d3 воз-душного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблю-дается третье светлое кольцо. 510. Плосковыпуклая стеклянная линза с оптической силой в одну диоптрию лежит выпуклой стороной на стеклянной пластин-ке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в проходящем свете r5 = 1,1 мм. Определить длину световой волны . 511. На дифракционную решетку, содержащую n = 400 штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет ( = 0,6 мкм). Найти общее число дифракционных максимумов, которые дает эта решетка. Определить угол дифракции, соответствующий послед-нему максимуму. 512. На дифракционную решетку падает нормально параллель-ный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается длина волны = = 780 нм спектра третьего порядка? 513. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Чему должна быть равна постоянная дифракционной решетки, что-бы в направлении = 41о совпадали максимумы двух линий: 1 = 653,3 нм и 2 = 410,2 нм? 514. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Красная линия ( = 630 нм) видна в спектре третьего порядка под углом = 60. 1) Какая спектральная линия видна под этим же уг-лом в спектре четвертого порядка? 2) Какое число штрихов на 1 мм длины имеет дифракционная решетка? 515. На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормаль-но плоская монохроматическая световая волна ( = 600 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму, = 20. Определить ширину а щели. 516. На дифракционную решетку, содержащую n = 100 штрихов на 1 мм, нормально падает монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум второго порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно по-вернуть на угол = 16. Определить длину волны света, па-дающего на решетку. 517. Постоянная дифракционной решетки в n = 4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально па-дающего на ее поверхность. Определить угол между двумя пер-выми симметричными дифракционными максимумами. 518. Расстояние между штрихами дифракционной решетки d = 4 мкм. На решетку падает нормально свет с длиной волны = 0,58 мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта ре-шетка? 519. На пластину с щелью, ширина которой а = 0,05 мм, падает нормально монохроматический свет с длиной волны = 0,7 мкм. Определить угол отклонения лучей, соответствующий первому дифракционному максимуму. 520. Дифракционная решетка, освещенная нормально падаю-щим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего поряд-ка на угол 1 = 30. На какой угол 2 отклоняет она спектр четвер-того порядка? 521. Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отраженный от границы раздела этих сред, оказыва-ется максимально поляризованным. Определить угол между па-дающим и преломленным пучками. 522. Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол = 40. Принимая, что потери интенсивности света на отражение и поглощение в каждом николе составляют 15%, найти во сколько раз пучок света, выходящий из второго николя, ослаблен по срав-нению с пучком, падающим на первый николь. 523. Угол падения i луча на поверхность стекла равен 60. При этом отраженный пучок света оказывается максимально поляризо-ванным. Определить угол r преломления луча. 524. Угол i между плоскостями пропускания поляроидов равен 50. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в n = 8 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах. 525. Пучок света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле падения отраженный пу-чок света максимально поляризован? 526. Пучок света переходит из жидкости в стекло. Угол падения i пучка равен 60, угол преломления r = 50. При каком угле паде-ния iв пучок света, отраженный от границы раздела этих сред, будет максимально поляризован? 527. Угол преломления луча в жидкости r = 35. Определить показатель преломления n жидкости, если известно, что отражен-ный пучок света максимально поляризован. 528. Естественный свет проходит через поляризатор и анализа-тор, поставленные так, что угол между их главными плоскостями равен . Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 8% падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Найти угол . 529. Угол Брюстера iв при падении света из воздуха на кристалл каменной соли равен 57о. Определить скорость света в этом кри-сталле. 530. Луч света проходит через жидкость, налитую в стеклянный (n = 1,5) сосуд, и отражается от дна. Отраженный луч полностью поляризован при попадании его на дно сосуда под углом 4237. Найти показатель преломления жидкости. 531. Абсолютно черное тело имеет температуру Т1 = 500 К. Ка-кова будет температура Т2 тела, если в результате нагревания по-ток излучения увеличится в n = 5 раз? 532. Определить температуру Т и энергетическую светимость Re абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения прихо-дится на длину волны m = 600 нм. 533. Из смотрового окошечка печи излучается поток Фe = 4 кДж/мин. Определить температуру Т печи, если площадь окошечка S = 8 см2. 534. Поток излучения абсолютно черного тела Фe = 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны m = 0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности. 535. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (m1 = 760 нм) на фиолетовую (m2 = 390 нм)? 536. Муфельная печь, потребляющая мощность Р = 1 кВт, имеет отверстие площадью S = 100 см2. Определить долю мощности, рассеиваемой стенки печи, если температура ее внутренней по-верхности равна 1 кК. 537. Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см2мин). Какова температура Т поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффици-ентом черноты ат = 0,25? 538. Вычислить энергию, излучаемую за время t = 1 мин с пло-щади S = 1 см2 абсолютно черного тела, температура которого Т = 1000 К. 539. В каких областях спектра лежат длины волн, соответст-вующие максимуму спектральной плотности энергетической све-тимости, если источником света служит: 1) спираль электрической лампочки (Т = 3000 К); 2) поверхность Солнца (Т = 6000 К); 3) атомная бомба, в которой в момент взрыва развивается температу-ра около 10 млн. градусов. Излучение считать близким к излуче-нию абсолютно черного тела. 540. Мощность излучения абсолютно черного тела равна 34 кВт. Найти температуру этого тела, если известно, что поверхность его равна 0,6 м2. 541. Красная граница фотоэффекта для цинка к = 310 нм. Опре-делить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны = 200 нм. 542. На поверхность калия падает свет с длиной волны = 150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фо-тоэлектронов. 543. На фотоэлемент с катодом из лития падает свет с длиной волны = 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов Uз min¬, которую нужно приложить к фотоэле-менту, чтобы прекратить фототок. 544. Какова должна быть длина волны -излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы максимальная скорость фотоэлек-тронов была vmax = 3 Мм/с? 545. На металлическую пластину направлен пучок ультрафиоле-тового излучения ( = 0,25 мкм). Фототок прекращается при мини-мальной задерживающей разности потенциалов Uз min ¬= 0,96 В. Оп-ределить работу выхода А электронов из металла. 546. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны = 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта к = 0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии? 547. На металлическую пластину направлен монохроматический пучок света с частотой = 7,31014 Гц. Красная граница к фотоэф-фекта для данного материала равна 560 нм. Определить макси-мальную скорость vmax фотоэлектронов. 548. На цинковую пластину направлен монохроматический пу-чок света. Фототок прекращается при задерживающей разности по-тенциалов U3¬ = 1,5 В. Определить длину волны света, падающего на пластину. 549. На пластину падает монохроматический свет ( = 0,42 мкм). Фототок прекращается при задерживающей разно-сти потенциалов U3¬ = 0,95 В. Определить работу А выхода элек-тронов с поверхности пластины. 550. На цинковую пластину падает пучок ультрафиолетового излучения ( = 0,2 мкм). Определить максимальную кинетическую энергию и максимальную скорость vmax фотоэлектронов. 551. Найти дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра атома . 552. Найти дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра атома гелия . 553. Найти дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра атома трития . 554. Найти дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра атома бериллия . 555. Найти дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра атома азота . 556. Найти дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра атома углерода . 557. Найти дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра атома бора . 558. Найти дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра атома углерода . 559. Найти дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра атома углерода . 560. Найти дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра атома кислорода . 561. Найти период полураспада Т1/2 радиоактивного изотопа, ес-ли его активность за время t = 10 сут уменьшилась на 24% по срав-нению с первоначальной. 562. Определить какая часть исходных радиоактивных ядер рас-падается за время равное трем периодам полураспада. 563. Определить число N ядер, распадающихся в течение време-ни t = 1 мин, в радиоактивном образце, содержащем изотопы каль-ция , массой m = 1 мг. 564. Какая часть первоначального количества выпавших в ре-зультате аварии на ЧАЭС в апреле 1986 г. радионуклидов 131I, 137Cs, 90Sr и 239Pu распалась за прошедшее после аварии время? 565. Счетчик частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при первом измерении регистрировал N1 = 1400 частиц в минуту, а через время t = 4 ч – только N2 = 400. Определить период полураспада Т1/2 изотопа. 566. Активность А некоторого изотопа за время t = 10 сут уменьшилась на 20%. Определить период полураспада Т1/2 этого изо-топа. 567. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каж-дую секунду распадается 200 атомов. Определить период полурас-пада Т1/2 изотопа. 568. Определить массу m изотопа , имеющего активность А = 3•109 Бк. 569. Определить промежуток времени, в течение которого ак-тивность изотопа 90Sr уменьшится в 10 раз. 570. Какова масса изотопа , активность которого равна 3,71010 Бк? 571. В одном акте деления освобождается энергия 200 МэВ. Определить: 1) энергию, выделяющуюся при распаде всех ядер этого изотопа урана массой m = 1 кг; 2) массу каменного угля с удельной теплотой сгорания q = 29,3 МДж/кг, эквивалент-ную в тепловом отношении 1 кг урана . 572. Мощность Р двигателя атомного судна составляет 15 МВт; его к.п.д. равен 30%. Определить месячный расход ядерного горю-чего при работе этого двигателя. За каждый акт деления вы-деляется энергия 200 МэВ. 573. Считая, что в одном акте деления ядра урана освобо-ждается энергия 200 МэВ, определить массу m этого изотопа, под-вергшегося делению при взрыве атомной бомбы с тротиловым эк-вивалентом 30106 кг, если тепловой эквивалент тротила равен 4,19 МДж/кг. 574. Какое количество энергии освободится, если разделятся все ядра урана , содержащиеся в 1 г? При делении одного ядра освобождается энергия 200 МэВ. 575. Сколько ядер должно делиться за 1 секунду, чтобы тепловая мощность ядерного реактора была равна 1 Вт? Считать, что при каждом распаде выделяется энергия 200 МэВ. 576. Тепловая мощность ядерного реактора 10000 кВт. Какое ко-личество будет израсходовано реактором за сутки? При каж-дом распаде выделяется энергия 200 МэВ. 577. Атомная электростанция мощностью 500 МВт имеет к.п.д. 20%. Определить годовой расход ядерного горючего, если в каж-дом акте деления выделяется 200 МэВ энергии. 578. Найти электрическую мощность атомной электростанции, расходующей 0,1 кг в сутки, если к.п.д. станции равен 16%. В каждом акте деления выделяется 200 МэВ энергии. 579. Сколько производит реактор мощностью 100 МВт в течение месяца, если принять, что в среднем в одном акте деления ядра возникает 1,5ядра плутония и выделяется 200 МэВ энер-гии. 580. Вычислить к.п.д. двигателей атомного ледокола, если мощ-ность их Р1 = 3,2104 кВт, а атомный реактор расходует m = 200 г урана-235 в сутки. Вследствие деления одного ядра атома выделя-ется энергия Ео = 200 МэВ.
101. Вагон движется равнозамедленным с отрицательным ускорением –0,5 м/с2. Начальная скорость вагона 54 км/ч. Через сколько времени и на каком расстоянии от начальной точки вагон остановится? 102. Зависимость пройденного телом пути S от времени t дается урав-нением S=A+Bt+Сt2+Dt3 Через сколько времени после начала движе-ния ускорение тела будет равно a. Чему равно среднее ускорение тела за этот промежуток времени? 103. Материальная точка движется согласно уравнениям х=7+4t, у=2+3t. Какова скорость движения материальной точки? 104. Тело брошено с вышки в горизонтальном направлении со скоро-стью 20 м/с. Определить скорость, тангенциальное и нормальное уско-рение тела через две секунды после начала движения. 105. Две прямые дороги пересекаются под углом . От перекрестка по ним удаляются машины: одна со скоростью 60 км/ч, другая со ско-ростью 80 км/ч. Определить скорости с которыми одна машина удаля-ется от другой. Перекресток машины прошли одновременно. 106. Тело, брошенное вертикально вверх, находилось на одной и той же высоте 8,6 м два раза с интервалом 3 с. Пренебрегая сопротивле-нием воздуха, вычислить начальную скорость брошенного тела. 107. Колесо автомашины вращается равноускоренно. Сделав 50 пол-ных оборотов, оно изменило частоту вращения от 4 об/c до 6 об/с . Оп-ределить угловое ускорение колеса. 108. По окружности радиусом 20 см движется материальная точка. Уравнение ее движения S=2t2+t . Чему равны тангенциальное, нор-мальное и полное ускорение точки в момент времени, равный 10 с. 109. Точка движется по окружности радиусом 30 см с постоянным уг-ловым ускорением. Определить тангенциальное ускорение точки, если известно, что за время 4 с она совершила три оборота и в конце третьего оборота ее нормальное ускорение равно 2,7 м/с2. 110. Колесо, вращаясь равнозамедленно, при торможении уменьшило свою частоту за 1 минуту с 300 до 180 об. Найти угловое ускорение колеса и число оборотов, сделанное им за это время. 111. Диск радиусом 20 см вращается согласно уравнению , где А = 3 рад, В = -1 рад/с, С = 0,1 рад/с3. Найти тан-генциальное, нормальное и полное ускорения точек на окружность диска в конце десятой секунды после начала вращения. 112. Шайба, пущенная по поверхности льда с начальной скоростью 20 м/с, остановилась через 40 с. Найти коэффициент трения шайбы о лед. 113. Шарик массой 110 г упал с высоты 2,5 м на горизонтальную плиту, масса которой много больше массы шарика, и отскочил от нее вверх. Считая удар абсолютно упругим, определить импульс, полученный плитой. 114. Тело массой 0,5 кг движется прямолинейно, причем зависимость пройденного пути от времени дается уравнением S=Сt2-Dt3, где С = 5 м/c2, D = 1 м/c3. Найти силу, действующую на него в конце первой секунды движения. 115. Автомобиль массой 1020 кг останавливается при торможении за 5 с, пройдя при этом равнозамедленно расстояние 25 м. Найти на-чальную скорость автомобиля и силу торможения. 116. На столе стоит тележка массой 4 кг. К тележке привязан один ко-нец шнура, перекинутого через блок. С каким ускорением будет дви-гаться тележка, если к другому концу шнура привязать гирю массой 1 кг? Трение не учитывать. 117. Автомобиль массой 5 т движется со скоростью 10 м/с по выпукло-му мосту. Определить силу давления автомобиля на мост в его верх-ней части, если радиус кривизны моста равен 50 м. 118.Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 30 м/с попадает в ми-шень с песком массой 100 кг и застревает в ней. С какой скоростью и в каком направлении будет двигаться мишень после попадания снаряда в случаях: 1) мишень неподвижна; 2) мишень двигается в одном на-правлении со снарядом со скоростью 72 км/ч? 119. Стальной шарик массой 10 г упал с высоты 1 м на стальную плиту и подскочил после удара на 0,8 м. Определить импульс, полученный плитой. 120. Две гири массами 1,9 и 0,9 кг соединены гибкой нерастяжимой ни-тью перекинутой через неподвижный блок, вращающийся без трения. С каким ускорением будут двигаться грузы? Чему равна сила натяже-ния нити? Массой блока и нити пренебречь. 121. На барабан массой 9 кг намотан шнур, к концу которого привязан груз массой 2 кг. Найти ускорение груза. Барабан считать однородным цилиндром. Трением нити пренебречь, шнур считать невесомым и не-растяжимым. 122. Маховое колесо, имеющее момент инерции 245 , вращает-ся, делая 20 oб/с. Через минуту после того, как на его перестал дейст-вовать вращающий момент, оно остановилось. Найти: а) момент сил трения; б) число оборотов, которое сделало колесо до полной останов-ки после прекращения действия сил. 123. Кинетическая энергия вала, вращающегося с постоянной скоро-стью, соответствующей частоте 5 об/с, равна 60 Дж. Найти момент им-пульса вала. 124. Найти линейное ускорение движения центра масс диска, скаты-вающегося с наклонной плоскости без скольжения. Угол наклона плос-кости равен 300. 125. К ободу диска массой 5 кг приложена касательная сила 19,6 Н. Какую кинетическую энергию будет иметь диск через 5 с после начала действия силы? 126. Шар массой 4 кг движется со скоростью 5 м/с и сталкивается с шаром массой 6 кг, который движется ему навстречу со скоростью 2 м/с. Определить скорости шаров после удара. Удар считать абсо-лютно упругим, прямым, центральным. 127. Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой 10 г со скоростью 30 м/с. Затвор пистолета массой 200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой 25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреп-лен. 128. Орудие жестко закрепленное на железнодорожной платформе, производит выстрел вдоль полотна железной дороги под углом к линии горизонта. Определить скорость отката платформы, если снаряд вылетает со скоростью 480 м/с. Масса платформы с орудием и снаря-дами 18 т, масса снаряда 60 кг. 129. Определить работу растяжения двух соединенных последова-тельно пружин жесткостями 400 Н/м и 250 Н/м, если первая пружина при этом растянулась на 2 см. 130. Какая работа будет совершена силами гравитационного поля при падении на Землю тела массой 2 кг: 1) с высоты 1000 км; 2) из беско-нечности? 131. Определить частоту гармонических колебаний диска радиусом 20 см около горизонтальной оси, проходящей через середину радиуса диска перпендикулярно его плоскости. 132. Определить возвращающую силу в момент времени 0,2 с и пол-ную энергию точки массой 20 г, совершающей гармонические колеба-ния согласно уравнению , где А = 15 см; . 133. Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых и где А1 = 8 см, А2 = 4 см, Написать уравнение траектории и по-строить ее. Показать направление движения точки. 134. Определить период колебаний стержня длиной 30 см около гори-зонтальной оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец. 135. Складывается два колебания одинакового направления и одина-кового периода: и где А1 = А2 = 3 см; Определить амплитуду и начальную фазу резуль-тирующего колебания. Написать его уравнение. Построить векторную диаграмму для момента времени t = 0. 136. Определить скорость распространения волн в упругой среде, если разность фаз колебаний двух точек, отстоящих друг от друга на см, равна . Частота колебаний 25 Гц. 137. Поперечная волна распространяется вдоль упругого шнура со скоростью 10 м/с. Период колебаний точек шнура 1 с, амплитуда 1,5 см. Определить длину волны, скорость и ускорение точки, отстоя-щей от источника колебаний на расстоянии 20 см, в момент времени 5 с. 138. Определить скорость распространения волн в упругой среде, если разность фаз колебаний двух точек среды, отстоящих друг от друга на расстоянии 20 см, равна . Частота колебаний 50 Гц. 139. Волны в упругой среде распространяются со скоростью 15 м/с. Чему равно смещение точки, находящейся на расстоянии 3 м от источ-ника колебаний, через 4 с от начала колебаний? Период колебаний 1 с, амплитуда колебаний 2 см. 140. Во сколько раз скорость распространения звука в воздухе летом (температура 270С) больше скорости распространения звука зимой (температура –330С)? 141. Котел объемом 20 л содержит углекислый газ массой 500 г под давлением 1,3 МПа. Определить температуру газа. 142. Сферический сосуд радиусом r, содержащий газ при давлении p1, и температуре Т1, находится в вакууме. Через отверстие в сосуде часть газа вытекает. Каким станет давление в сосуде, если из него выйдет N молекул газа? 143. Какой объем занимает смесь газов, состоящая из азота массой 1 кг и гелия массой 1 кг при нормальных условиях? 144. Сравнить количество вещества в алюминиевой и железной отлив-ках: 1) равных масс; 2) равных объемов. 145. В шарике ртутного термометра содержится 3,61021 молекул. Оп-ределить массу ртути в шарике термометра. Сколько молекул и какое количество вещества содержалось бы в шарике такого же объе-ма спиртового (С2Н5ОН) термометра? 146. Смесь азота и гелия при температуре 270С находится под давле-нием 1,3102 Па. Масса азота составляет 70% от общей массы смеси. Найти концентрацию молекул каждого из газов. 147. Смесь кислорода и азота при температуре 290 К и давлении 5,8 кПа имеет плотность Определить концентрацию моле-кул кислорода в смеси.
148. Максимальная температура, получаемая при мощных импульсах разрядах достигает 106 К. Определить среднюю квадратичную ско-рость и среднюю кинетическую энергию поступательного движения ио-нов водорода при этой температуре. ( ) 149. Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа при тем-пературе 296 К, равна 480 м/c. Сколько молекул содержится в 10 г это-го газа? 150. Определить плотность газа в колбе электрической лампы накали-вания, если молекулы газа производят на стенку колбы давление 80 КПа, а средний квадрат скорости поступательного движения моле-кул 2,5105 м2/с2. 151. Найти среднюю квадратичную скорость, среднюю кинетическую энергию поступательного движения и среднюю полную кинетическую энергию молекул гелия и азота при температуре 270С. Определить полную энергию всех молекул 100 г каждого из газов. 152. 10 г кислорода находятся под давлением 3105 Па при температу-ре 100С. После нагревания при постоянном давлении газ занял объем в 10 л. Найти: 1) количество тепла, полученного газом; 2) энергию теп-лового движения газа до и после нагревания. 153. Какое количества углекислого газа можно нагреть от 200С до 1000С количеством тепла 8 кДж? На сколько при этом изменится кине-тическая энергия одной молекулы? Во время нагревания газ расширя-ется при р=const; 154. 2 л азота находятся под давлением 105 Па. Какое количество теп-ла надо сообщить азоту, чтобы 1) при p=const объем увеличить вдвое; 2) при V=const давление увеличить вдвое? 155. Коэффициент диффузии водорода (Н2) при нормальных условиях равен 1,31 см2/с. Определить величину коэффициента внутреннего трения молекул водорода (Н2) при этих же условиях. 156. Коэффициента внутреннего трения азота (N2) при 00С равен . Определить значение средней длинны свободного пробега молекул азота при нормальном давлении. 157. Какое количество теплоты необходимо для нагревания 9 г аргона от температуры 100С до температуры 250С, если он находится в ци-линдре, закрытом тяжелым поршнем? Чему равно изменение внутрен-ней энергии аргона? 158. Разрядная трубка гелий неонового лазера объёмом за-полняется смесью гелия и неона с парциальным давлениями 150 Па и 30 Па соответственно. Определить внутреннюю энергию газов. 159. В теплоизолированный цилиндр объемом 10 л, содержащий, азот при температуре 27 0С и давлении 0.01 МПа, внесен медный шар мас-сой 100 г, нагретый до 270С. Какая температура установится в цилинд-ре в результате теплообмена? Теплоемкостью цилиндра пренебречь. 160. 12 г азота находятся в закрытом сосуде объемом 2 л при t = 100С. После нагревания давление в сосуде стало равным 104 мм рт. ст. Какое количество тепла было сообщено газу при нагревании? 161. В сосуде объемом 10 л находится кислород (О2) под давлением 105 Па. Стенки сосуда могут выдержать внутреннее давление до 106 Па. Газ идеальный, СP/СV=1,4. Определить, какое максимальное количество теплоты можно сообщить газу в этом сосуде. 162. При изобарическом нагревании аргона, газ совершил работу 8 Дж. Какое количество теплоты было сообщено газу? 163. Вода кипит в электрическом чайнике с нагревателем мощностью 1 кВт. Считая пар идеальным газом, определить скорость истечения пара из носика чайника, площадь сечения которого 1 см2. Давление на конце носика 0,1 МПа. 164. Кислород массой 2 кг занимает объем 1 м3 и находится под дав-лением 0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема 3 м3, а затем при постоянном объеме до давления 0,5 МПа. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и теплоту, переданную газом. Построить график процесса. 165. При изобарическом нагревании от 0 до 1000С моль идеального газа поглощает 3,35 кДж тепла. Определить: значение , при-ращение внутренней энергии газа; работу, совершаемую газом. 166. Некоторая масса азота при давлении 105 Па имела объем 5 л, а при давлении 3105 Па — объем 2 л. Переход из первоначального со-стояния в конечное происходит в два этапа: сначала при V=const, за-тем при p=const. Газ считать идеальным. Определить количество теп-лоты израсходованное при переходе из первоначального состояния в конечное. Изобразить графически этот переход. 167. В котле паровой машины температура 1500С. Температура холо-дильника 100С. Какую максимальную работу можно получить от маши-ны, если в топке, КПД которой 80%, сожжено 0,5 т каменного угля теп-лотворная способность которого 20,5 МДж/кг. 168. Тепловая электростанция мощностью 2,4 ГВт потребляет в час 150 т каменного угля. Перегретый пар, поступающий в турбину, имеет температуру 5600С, температура пара в конденсаторе 300С, опреде-лить фактический КПД паровой турбины и сравнить его с КПД идеаль-ной тепловой машины. Теплотворная способность каменного угля 30,3 МДж/кг. 169. Определить КПД цикла, имеющего на диаграмме Т, S вид, изо-браженный на рис. 1.6. t1=5500С, t2=3000С 170. Определить КПД цикла, имеющего на диаграмме Т, S вид, изо-браженный на рис. 1.7. t1=5700С, t2=2100С. 171. Определить КПД цикла, имеющего на диаграмме Т, S вид, изо-браженный на рис. 1.8. t1=6500С, t2=2500С.
Рис. 1.6 Рис. 1.7
Рис. 1.8 Рис. 1.9 172. Определить КПД цикла, имеющего на диаграмме Т, S вид, изо-браженный на рис. 1.9. t1=2000С, t2=6000С. 173. Найти постоянные в уравнении Ван-дер-Ваальса для углекислого газа, если критическая температура 304 К, а критическое давление 7370 кПа. 174. Поправки для воды в уравнении Ван-дер-Ваальса равны =0,555 , b=3,0610-5 м3/моль. Определить критические объем, температуру, давление для 1 кг воды. 175. Критическая температура углекислоты (СО2) равна 310С, критиче-ское давление 73 атм. Определить критический объем одного моля СО2. 176. В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диа-метром канала 1 мм. Определить массу воды, вошедшей в трубку, ко-эффициент поверхностного натяжения воды равен 0.072 Н/м. 177. Найти добавочное давление внутри мыльного пузыря диаметром 10 см. Какую работу надо совершить, чтобы выдуть этот пузырь? 178. Какую работу надо произвести, чтобы выдуть мыльный пузырь диаметром 14 см, если процесс раздувания пузыря изотермический? Чему равно избыточное давление внутри этого пузыря? 179. Какая энергия выделится при слиянии двух капель ртути диамет-ром 0.8 мм и 1,2 мм в одну каплю? Коэффициент поверхностного на-тяжения ртути равен 0.5 Н/м. 180. Кислород, масса которого 200 г, нагревают от температуры 27С до 127С. Найти изменение энтропии, если известно, что начальное и ко-нечное давления одинаковы и близки к атмосферному.
201. По тонкому полукольцу радиуса 12 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 10 нКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром полукольца. 202. Треть тонкого кольца несет равномерно распределенный заряд 30 нКл. Определить напряженность электрического поля в точке, сов-падающей с центром кольца. Радиус кольца 10 см. 203. Заряд 2 мкКл равномерно распределен по тонкому полукольцу с линейной плотностью 0,01 мкКл/м. Какова напряженность электриче-ского поля в точке, совпадающей с центром кольца? 204.На четверти тонкого кольца радиусом 10 см равномерно распре-делен заряд 20 нКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром кольца. 205. Две трети тонкого кольца радиусом 20 см несут равномерно рас-пределенный заряд с линейной плотностью 0,1 мкКл/м. Вычислить напряженность электрического поля в точке, совпадающей с центром кольца. 206. Для очистки газа от примесей его можно пропустить через заря-женное кольцо. Пусть по такому тонкому кольцу радиусом 10 см рав-номерно распределен заряд с линейной плотностью 0,3 мкКл/м. Опре-делить напряженность электрического поля, создаваемого заряжен-ным кольцом, в точке, находящейся на оси кольца на расстоянии 2R от его центра. 207. Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плот-ностью 1,5 нКл/см. На продолжении оси стержня на расстоянии 12 см от его конца находится точечный заряд 0,2 мкКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. 208. Тонкий стержень длинной 20 см несет равномерно распределен-ный заряд 0,1 мкКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии 20 см от его конца. 209. По тонкому полукольцу радиуса 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 2 мкКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кольца. 210. Треть тонкого кольца радиуса 10 см несет равномерно распреде-ленный заряд 50 нКл. Определить напряженность электрического по-ля, создаваемого распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кольца. 211.На двух концентрических сферах радиусами R и 2R равномерно распре-делены заряды с поверхностными плотностями и . Используя тео-рему Остроградского-Гаусса, вычис-лить напряженность в точках, удален-ных от центра на расстоянии 0,5R и 1,5R. Принять = 20 нКл/м2. (Рис. 2.8) 212. На двух концентрических сферах радиусами R и 2R равномерно Рис. 2.8 распределены заряды с поверхностными плотностями и . Ис-пользуя теорему Остроградского-Гаусса, вычислить напряженность в точках, удаленных от центра на расстоянии 0,5R и 3R. Принять = 30 нКл/м2. (рис. 2.8.) 213. На двух концентрических сферах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями и Используя теорему Остроградского-Гаусса, вычислить напряженность в точках, удаленных от центра на расстоянии 0,5R и 2,5R. Принять = 0,2 мкКл/м2. (рис. 2.8.). 214. На двух концентрических сферах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями и . Ис-пользуя теорему Остроградского-Гаусса, вычислить напряженность в точках, удаленных от центра на расстоянии 1,2R и 4R. Принять = 0,3 мкКл/м2. (рис. 2.8.). 215. На двух бесконечно параллельных плоскостях равномерно рас-пределены заряды с поверхностными плотностями и . Используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электриче-ских полей, вычислить напряженность поля в точке, расположенной слева от плоскостей, и в точке, находящейся между плоскостями. Принять = 60 нКл/м2. 216. На двух бесконечно параллельных плоскостях равномерно рас-пределены заряды с поверхностными плотностями и . Ис-пользуя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, вычислить напряженность поля в точке, распо-ложенной слева от плоскостей, и в точке, находящейся между плоско-стями. Считать = 40 нКл/м2. 217. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно рас-пределены заряды с поверхностными плотностями и . Исполь-зуя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электри-ческих полей, вычислить напряженность поля в двух точках, одна из которых расположена слева от плоскостей, а вторая — справа. Счи-тать = 10 нКл/м2. 218. На двух коаксиальных беско-нечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены за-ряды с поверхностными плотно-стями и (рис. 2.9). Исполь-зуя теорему Остроградского-Гаусса, вычислить напряженность поля точке, удаленной на расстоя-ние 1,5R. Считать =10 нКл/м2.
Рис. 2.9 219. На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями и (рис. 2.9). Используя теорему Остроградского-Гаусса, вычислить напряженность поля точке, удаленной на расстояние 3R. Считать = 50 нКл/м2. 220. На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями и (рис. 2.9). Используя теорему Остроградского-Гаусса, вычис-лить напряженность поля точке, удаленной на расстояние 6R. Считать = 60 нКл/м2. 221. К двум последовательно соединенным конденсаторам (расстоя-ние между пластинами каждого 3 мм) подано напряжение 36 кВ. Про-изойдет ли пробой в конденсаторах, если к одному из них параллель-но подключить такой же конденсатор? Пробой в масле наступает при напряженности 7 кВ/мм. 222. Электролитические конденсаторы емкостями 50 мкФ и 100 мкФ, у которых диэлектриком является оксидная алюминиевая пленка тол-щиной 10 мк, заряжены до напряжений 100 В и 300 В соответственно. Определите напряжения на обкладках конденсаторов после того, как их разноименные обкладки соединят проводником. Проверьте, не будут ли пробиты конденсаторы, если пробой пленки наступает при напряженности электрического поля превышающей 30 кВ/мм. 223. Конденсатор емкостью 666 пФ зарядили до разности потенциалов 1,5 кВ и отключили напряжение. Затем к конденсатору подсоединили параллельно второй, незаряженный, конденсатор емкостью 444 пФ. Рассчитайте энергию, которая пошла на образование искры, проско-чившей при соединении конденсатора. 224. Энергия плоского заполненного диэлектриком конденсатора по-сле зарядки равна 210-5 Дж. Конденсатор отключили от источника. Вынимая диэлектрик, совершили работу 810-5 Дж. Найти относитель-ную диэлектрическую проницаемость диэлектрика. 225. Шарики радиусами по 1 см имеют заряды 30 нКл и –20 нКл. Найти энергию, которая выделится при разряде, если шарики соединить проводником. 226. Плоский конденсатор с площадью пластин 200 см2 каждая, заряжен до разности потенциалов 2 кВ. Расстояние между пластинами 2 см. Диэлектрик — стекло. Определить энергию и объёмную плот-ность энергии электрического поля конденсатора. 227. При максимальной емкости 100 пФ конденсатора настройки ра-диоприемника его зарядили до напряжения 300 В. Какую работу нужно совершить, чтобы установить на конденсаторе минимальную емкость 10 пФ (источник отключен).
228. Основной частью устройства, контроли-рующего уровень непроводящей жидкости, яв-ляется конденсатор, вертикально расположен-ные пластины которого погружены в жидкость. Во сколько раз изменилось показание гальва-нометра G (рис. 2.10), измеряющего величину заряда, если перед началом измерений сосуд был пуст, а затем конденсатор заполнился на половину высоты жидкостью с диэлектрической проницаемостью = 7? 229. Конденсатор емкостью 50 мкФ заряжен до напряжения 100 В, а конденсатор емкостью Рис. 2.10 60 мкФ до напряжения 200 В. Какое напряжение установится на об-кладках конденсаторов, если их соединить обкладками, имеющими одноименные заряды. 230. Каковы заряд и напряжение на конденсаторе С1 в схеме на рис. 2.11, если напряжение в цепи 300 В, С1 = 4 мкФ, С2 = 6 мкФ, С3 = 5 мкФ? 231. Электрон, пройдя в плоском кон-денсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость 104 м/с. Рас-стояние между пластинами 9 мм. Най-ти: 1) разность потенциалов между пластинами; 2) поверхностную плот- Рис. 2.11 ность заряда на пластинах. 232. Пылинка массой 10-5 кг, имеющая в избытке 20 электронов, про-шла в вакууме ускоряющую разность потенциалов 2 МВ. Какова кине-тическая энергия Т пылинки? Какую скорость приобрела пылинка?. 233. В установках для улавливания пыли пропускают воздух через металлические трубы, по оси которых протягивается ме-таллическая проволока. Длинная тонкая проволока несет равномерно распреде-ленный заряд (0,001 мкКл/м). Определить величину кинетической энергии электрона в точке 2, если в точке 1 его кинетическая энергия 200 эВ (Рис. 2.12). Рис. 2.12
234. В электронно-лучевой трубке осциллографа электроны ускоряют-ся, двигаясь в электрическом поле. В некоторой точке поля с потен-циалом 600 В электрон имел скорость 20 Мм/с. Определить потенциал точки поля, дойдя до которой электрон увеличит свою скорость вдвое. 235. Два точечных заряда 60 нКл и 30 нКл находятся на расстоянии 30 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешними силами, чтобы уменьшить вдвое расстояние между зарядами? 236. Электрическое поле создано заря-женным металлическим шаром, потенци-ал которого 250 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда 0,4 мкКл из точки 1 в точку 2. (Рис. 2.13). 237. Диполь с электрическим моментом 20 нКлм свободно установился в одно-родном электрическом поле напряженно-стью 100 кВ/м. Определить величину ра-боты внешних сил, которую необхо- Рис. 2.13 димо совершить, чтобы повернуть диполь на угол . 238. Разность потенциалов между катодом и анодом электронной лампы равна 90 В, расстояние равно 1 мм. С каким ускорением дви-жется электрон от катода к аноду? Какова скорость электрона в мо-мент удара об анод? Поле считать однородным. 239. Для очистки воздуха от дыма могут применяться электрофильтры, создающие электростатическое поле внутри тонкого металлического коль-ца. Кольцо фильтра заряжено с ли-нейной плотностью 300 нКл/м и имеет радиус 10 см. Определить потенциал в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии 20 см от его центра. 240. Тонкая квадратная рамка равно-мерно заряжена с линейной плотно-стью заряда 300 пКл/м. Определить потенциал поля в точке Рис. 2.14 пересечения диагоналей. 241. На рис 2.14 дана схема уровнемера, применяемого для измере-ния уровня бензина в баке автомобиля. Реостат сопротивлением 120 Ом может изменять ток в цепи от 9 до 45 мА. Найти величину по-стоянного сопротивления цепи R и пределы изменения напряжения на нем. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь. 242. От генератора с напряжением на клеммах 40 В энергия поступает по медному кабелю сечением 170 мм2 к месту электросварки, удален-ному от генератора на 50 м. Определить напряжение на сварочном аппарате, если сила тока в цепи равна 200 А. 243. Для лабораторной установки требуется изготовить нагреватель мощностью 0,5 кВт, предназначенный для включения в цепь напряже-нием 220 В. Сколько (в метрах) нужно взять для этого нихромовой проволоки диаметром 0,4 мм? Удельное сопротивление нихрома в нагретом состоянии 1,0510-6 Омм. 244. Салон троллейбуса освещается 15 лампами, рассчитанными на напряжение 120 В. Составьте схему включения ламп в сеть троллей-буса, напряжение в которой 600 В. Что произойдет, если одна из ламп перегорит? Будут ли гореть остальные лампы, если водитель вместо перегоревшей лампы поставит проволочную перемычку? Изменится ли накал ламп? Ответ обосновать. 245. Электроплитка с регулируемым нагревом имеет две спирали со-противлением 60 Ом и 120 Ом, напряжение в сети 220 В. Как нужно соединить эти спирали, чтобы получить максимальную мощность? Чему равна эта мощность? 246. При силе тока 10 А во внешней цепи выделяется мощность 200 Вт, а при силе тока 15 А — 270 Вт. Каковы внутреннее сопротив-ление, ЭДС и сила тока короткого замыкания генератора? 247. На цоколе электролампочки написано «220 В, 100 Вт». В процес-се работы из-за испарения и рассеяния металла спираль лампочки становится тоньше. Какова будет мощность лампочки, если диаметр волоска спирали уменьшится на 10%. 248. От трансформатора с напряжением 600 В нужно передать потре-бителю мощность 9 кВт на некоторое расстояние. Каково должно быть сопротивление линии передач, чтобы потери мощности в ней не пре-вышали 10%. 249. Электрическая лампочка с вольфрамовой нитью потребляет мощность 50 Вт. Температура нити при горении лампочки 25000С. Ка-кую мощность будет потреблять лампочка в первый момент после ее включения в сеть при температуре 200С? Температурный коэффици-ент сопротивления вольфрама 1/град. Объясните, когда лам-почка перегорает чаще: в момент включения или в процессе горения? 250. Радиолокационная станция (РЛС) работает при напряжении 115 В, питаясь от генератора, который находится на расстоянии 30 метров. Определить мощность РЛС, если сечение медных прово-дов, которыми сделана подводка, 3,4 мм2, а падение напряжения на ней составляет 5% от напряжения на клеммах РЛС.
Рис. 2.15 Рис. 2.16 Рис. 2.17
Рис. 2.18 Рис. 2.19 Рис. 2.20
Рис. 2.21 Рис. 2.22 Рис. 2.23 251. Найти величину тока в каждой ветви мостика Уитстона и сопро-тивление R4 (рис. 2.15). Сопротивления R1 = 28 Ом, R2 = 47 Ом, R3 = 230 Ом. Ток, идущий через гальванометр, равна нулю. Ток через источник 0,04 А. Сопротивлением источника тока пренебречь. 252. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 2.16), если ЭДС источника тока , , внутреннее сопротивления r1 = 0,2 Ом, r2 = 0,5 Ом, сопротивления R1 = 0,8 Ом, R2 = 3 Ом. 253. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 2.17), если ЭДС источника тока 74 В, 25 В, R1 = 50 Ом, R2 = R3 = 8 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь. 254. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 2.18), если ЭДС источника тока 5,2 В, 4,8 В, R1 = 1,1 Ом, R2 = 0,5 Ом, R3 = 2,2 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь. 255. Найти величину тока через сопротивление R3, если R1 = 1,7 Ом, R2 = 2,75 Ом, R4 = 2,25 Ом, R5 = 3,3 Ом, ЭДС источников тока одинако-вы и равны 1 В (рис. 2.19). 256. В цепи (рис. 2.20) ЭДС источника тока 4,5 В, внутреннее сопро-тивление источника тока r = 0,5 Ом, R1 = 1,2 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 9 Ом. Найти величины токов в отдельных сопротивлениях. 257.Найти величины токов (рис. 2.21) в сопротивлениях R1 и R2 и ЭДС источника тока, если R1 = 1,2 Ом, R2=1,5 Ом, R3 = 0,5 Ом, I3 = 0,9 А. Внутреннее сопротивление источника 0,2 Ом. 258. Найти величину тока (рис. 2.22), проходящего через каждый ис-точник ЭДС, если внутренние сопротивления их одинаковы и равны 0,2 Ом, 1,5 В, 1,3 В, 1,2 В, R=0,7 Ом. 259. Найти величину тока (рис. 2.23), текущего через источник тока, если 4,5 В, внутреннее сопротивление источника 0,2 Ом, R1 = 2 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 3,5 Ом, R4 = 1,5 Ом. 260. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 2.24), если 7,5 В, 2,5 В, 9 В, R1 = 3,4 Ом, R2 = 4,7 Ом, R3 = 1,8 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь. 261. Ток, питающий электрическую дугу, равен 500 А, а напряжение на электродах 40 В. Определить величину электроэнергии, затраченной на сварку одного километра труб, если скорость сварки 0,01 м/с, а Рис. 2.24 длина всех швов 180 м. 262. В однородную цепь лампы включен линейный элемент (имеющий постоянное сопротивление). Вращением ручки потенциометра увели-чили равномерно в течение 5 секунд анодный ток от 100 мА до 1 А. При этом на линейном элементе выделилось количество теплоты 148 Дж. Определите сопротивление линейного элемента. 263. Двигатель электрокара имеет мощность 2 кВт и работает от акку-мулятивной батареи напряжением 80 В. При включении двигателя ток в нем равномерно нарастает до максимального значения в течение 6 с. Какое количество теплоты выделяется за это время в обмотках двигателя? 264. За время 10 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теп-лоты 75 кДж. Определить среднюю силу тока в проводнике, если его сопротивление 25 Ом. 265. Какое количество теплоты выделилось за время 10 с в проводни-ке сопротивлением 10 Ом, ток в котором равномерно уменьшался за это время от 10 А до 0? 266. За 10 с, при равномерно возраставшей силе тока, в проводнике сопротивлением 10 Ом выделилось количество теплоты 800 Дж. Оп-ределить заряд, проходящий за это время в проводнике, если началь-ный ток равен нулю. 267. Равномерным вращением ручки реостата в течение 3 с ток в цепи увеличили от 1 А до 4 А. При этом в проводнике, включенном в цепь, выделилось количество теплоты 5 кДж. Каково сопротивление про-водника? 268. Электрический чайник закипает через 15 минут после его включе-ния. Нагревательный элемент чайника намотан из 6 метров проволо-ки. Как переделать этот нагревательный элемент, чтобы чайник заки-пал через 10 мин? Потерями тепла пренебречь. 269. Ток в цепи изменяется по закону . Какое количество теплоты выделится в проводнике сопротивлением 20 Ом за время, равное половине периода, если период 10 с, а = 2 А? 270. По проводу сопротивлением 6 Ом протекло количество электри-чества 30 Кл. Определить количество теплоты, выделенное в проводе, в следующих случаях: 1) по проводу протекал постоянный ток в тече-ние 24 с; 2) ток в проводе равномерно убывал до нуля в течение 24 с. 271. Наибольшее номинальное значение тока плавких вставок предо-хранителей для изолированных проводов сечением 1 мм2 составляет 10 А (в жилых домах). Определить скорость дрейфа электронов в та-ких проводах при этом токе. Считать, что в каждом см3 провода со-держится 2,51022 свободных электронов. 272. Два соединенных последовательно провода из одного материала имеют разное сечение, причем диаметр одного в два раза больше другого. Найти отношение скоростей дрейфа электронов в этих про-водах. 273. На концах серебряного проводника длиной 30 см поддерживается разность потенциалов 0,3 В. Определить скорость дрейфа электро-нов. Концентрация свободных электронов в серебре 5,61028 м-3, удельное сопротивление серебра 1,610-8 Омм. 274. Какова скорость дрейфа в медном проводнике диаметром 4 мм, по которому к стартеру автомобиля подводится ток в 100 А. Концен-трация электронов в меди 8,41028 м-3. 275. Пары ртути в лампе ионизируются рентгеновскими лучами. При увеличении напряжения между электродами лампы ток достигает на-сыщения при значении 0,8 мА. Какое количество пар ионов создают рентгеновские лучи за время 1 с? 276. Допустимая токовая нагрузка на одножильном медном кабеле сечением 1,5 мм2 составляет 30 А. Определить, сколько тепла выде-лится ежесекундно в каждом мм3 проводника. 277. Для регистрации –излучения используется ионизационная ка-мера с плоскими электродами. Ток, текущий через камеру, равен 7,2 мА. Площадь каждого электрода 200 см2, расстояние между ними 2 см, разность потенциалов 300 В. Найти концентрацию пар ионов ме-жду пластинами, если ток далек до насыщения. Подвижность положи-тельных ионов 1,4 см2/(Вс), отрицательных 1,9 см2/(Вс). Заряд каждо-го иона равен элементарному заряду. 278. Азот ионизируется рентгеновским излучением. Определить удельную проводимость азота, если в каждом см3 газа находится в равновесии 107 пар ионов. Подвижность положительных ионов 1,27 см2/(Вс), отрицательных -1,81 см2/(Вс) 279. Объем газа, заключенного между электродами ионизационной камеры, равен 300 дм3. Газ ионизируется рентгеновским излучением. Величина тока насыщения 5 нА. Сколько пар ионов образуется в 1 с в 1 см3 газа? Ионы однозарядные. 280. Расстояние между плоскими электродами в ионизационной каме-ре 3 см, пространство между электродами ионизируется –частицами, что приводит к возникновению тока насыщения плотно-стью 15 мкА/м2. Определите число пар однозарядных ионов, которые создают влетающие в камеру частицы в каждом см3 пространства ка-меры в 1 с.
301. По плоскому контуру, изображенному на рис. 3.11 течет ток силы 1,0 А. Угол между прямолинейными участками прямой. Радиусы равны: 10 см, 20 см. Найти магнитную индукцию в точке С. 302. Ток равный 1 А циркулирует в контуре, имеющим форму равнобочной трапеции (рис. 3.12). Отношение оснований трапеции 2. Найти магнитнную индукцию магнитного поля в точке А, лежащей в плоскости трапеции. Меньшее основание трапеции равно 100 мм, расстояние b=50 мм. 303. Ток 5 А течет по тонкому проводнику, изогнутому, как показано на рис. 3.13. Радиус изогнутой части проводника 120 мм, угол 900. Найти магнитную индукцию магнитного поля в точке 0. 304. Найти магнитную индукцию магнитного поля в точке О, если проводник с током 8 А, имеет вид, показанный на рис. 3.14. Радиус a= 20 см, сторона b=40 см. 305. Найти индукцию магнитного поля в точке О, если проводник с током 8 А имеет вид, показанный на рис. 3.15. Радиус изогнутой части проводника 100 мм, прямолинейные участки проводника очень длинные. 306. Найти магнитную индукцию магнитного поля в точке О, если проводник с током 8 А имеет вид, показанный на рис. 3.16. Радиус изогнутой части проводника 100 мм, прямолинейные участки проводника очень длинные. 307. Найти величину тока в бесконечно длинном проводнике, который имеет квадратный изгиб со стороной квадрата 40 см (рис. 3.17), если модуль магнитной индукции магнитного поля в точке А, расположенной в центре квадрата, равен 63 мкТл. 308. Прямой бесконечный проводник имеет круговую петлю радиусом 80 см (рис. 3.18). Определить ток в проводнике, если известно, что в точке А магнитная индукция магнитного поля равна 12,5 мкТл. 309. По беесконечно длинному прямому проводнику, изогнутому так, как показано на рис. 3.19, течет ток 100 А. Определить магнитную ин-дукцию магнитного поля в точке О, если радиус изогнутой части про-водника равен 10 см. 310. Определить магнитную индукцию магнитную поля в точке О, если проводник с током 50 А имеет вид, показанный на рис. 3.20. Радиус изогнутой части проводника равен 60 см., прямолинейные участки проводника предполагаются очень длинными. 311. В магнитном поле бесконечно длинного проводника, в котором течёт ток 20 А, находится квадратная рамка со стороной 20 см, в кото-рой течёт ток 1 А. Проводник и рамка расположены в одной плоскости так, что две стороны рамки перпендикулярны к проводнику. Расстоя-ние от проводника до ближайшей стороны рамки b=5 см. Определить величину силы, действующей на рамку. 312. На двух параллельных шинах, расположенных горизонтально на расстоянии 10 см, лежит толстый проводник массой 100 г. Шины под-ключены к источнику напряжения, и в проводнике возникает ток 10 А. При создании магнитного поля, вектор индукции которого перпендику-лярен плоскости шин, проводник приходит в равномерное движение. Определить магнитную индукцию магнитного поля, если коэффициент трения проводника о шины равен 0,2. 313. Какой вращающий момент испытывает рамка с током 10 А при помещении ее в однородное магнитное поле с магнитной индукцией 0,5 Тл, если рамка содержит 50 витков площадью 20 см2, а ее нормаль образует с вектором индукции магнитного поля угол 300? 314. Квадратная рамка с током 0,9 А расположена в одной плоскости с длинным прямым проводником, по которому течет ток 5 А. Сторона рамки 8 см. Проходящая через середины противоположных сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстоянии, которое в 1,5 раза больше стороны рамки. Найти механическую работу, кото-рую нужно совершить для поворота рамки вокруг оси на 1800, если токи поддерживают неизменными.
Рис. 3.11 Рис. 3.12 Рис. 3.13
Рис. 3.14 Рис. 3.15 Рис. 3.16
Рис. 3.17 Рис. 3.18 Рис. 3.19 315. Определить магнитный момент кругового витка, если известно, что на его оси на рас-стоянии 4 см от центра магнитная индукция магнитного поля 125 мкТл. Радиус витка 3 см. 316. Соленоид длиной 10 см и диаметром 4 см содержит 20 витков на каждом сантимет-ре длины. Определить магнитный момент со-леноида, если ток в нем2 А. Рис. 3.20 317. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл находится пря-мой медный проводник сечением 8 мм2, концы которого подключены гибким проводником, находящимся вне поля, к источнику постоянного тока. Определить ток в проводнике, если известно, что его вес урав-новешивается силой со стороны магнитного поля. 318. Тонкое кольцо радиусом 20 см несет равномерно распределен-ный по поверхности заряд 0,1 мкКл. Кольцо вращается относительно своей оси, совпадающей с одним из диаметров кольца, с частотой 20 с-1. Определить магнитный момент кольца. 319. По тонкому стержню длиной 40 см равномерно распределен за-ряд 500 нКл. Стержень приведен во вращение с постоянной угловой скоростью 20 рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через один из его концов. Определить магнитный момент, обусловленный вращением заряженного кольца. 320. По тонкому горизонтально расположенному проводу проходит ток 5 А. Под ним находится второй, параллельный ему алюминиевый про-вод, по которому пропускают ток 1 А. Расстояние между проводами 1 см. Какова должна быть площадь поперечного сечения второго про-вода, чтобы он находился в состоянии равновесия незакрепленным? Какое это будет равновесие? 321. Прямой проводник длиной 1 м перемещается в магнитном поле, при этом проводник, магнитное поле и направление перемещения проводника перпендикулярны между собой. Определить силу Лорен-ца, с которой магнитное поле действует на свободный электрон, нахо-дящийся в проводнике, если возникающая на его концах разность по-тенциалов 3×10-5 В. 322. Электрон влетает в однородное магнитное поле, магнитная ин-дукция которого 10-3 Тл, со скоростью 6000 км/с. Направление скоро-сти составляет угол 300 с направлением магнитного поля. Определить траекторию движения электрона в магнитном поле. 323. Заряженная частица влетела перпендикулярно линиям магнитной индукции в однородное магнитное поле, созданное в среде. В резуль-тате взаимодействия с веществом частица, находясь в магнитном по-ле, потеряла половину своей первоначальной энергии. Во сколько раз будут отличаться радиусы кривизны траектории начала и конца пути? 324. В циклотроне требуется ускорять ионы гелия. Частота перемен-ной разности потенциалов, приложенной к дуантам, равна 10 МГц. Ка-кова должна быть магнитная индукция магнитного поля, чтобы период Т вращения ионов совпадал с периодом изменения разности потен-циалов? 325. Определить энергию, которую приобретает протон, сделав 40 оборотов в магнитном поле циклотрона, если максимальное значе-ние переменной разности потенциалов между дуантами равно 60 кВ. Определить также относительное увеличение массы протона в срав-нении с массой покоя, а также скорость протона. 326. Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 500 В, попал в вакууме в однородное магнитное поле и движется по окруж-ности радиусом 10 см. Определить модуль магнитной индукции маг-нитного поля, если скорость электрона перпендикулярна линиям маг-нитной индукции. 327. Электрон, движущийся в вакууме со скоростью 106 м/с, попадает в однородное магнитное поле с магнитной индукцией 1,2 мТл под углом 300 к магнитным силовым линиям. Определить радиус и шаг винтовой линии, по которой будет двигаться электрон. 328. Определить число оборотов, которые должен сделать протон в магнитном поле циклотрона, чтобы приобрести кинетическую энергию 10 МэВ, если при каждом обороте протон проходит между дуантами разность потенциалов 30 кВ. 329. Два иона, имеющие одинаковый заряд, но различные массы, вле-тели в однородное магнитное поле. Первый ион начал двигаться по окружности радиусом 5 см, второй ион — по окружности радиусом 2,5 см. Найти отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов. 330. В однородном магнитное поле с магнитной индукцией 100 мкТл движется электрон по винтовой линии. Определить скорость электро-на, если шаг винтовой линии равен 20 см, а радиус 5 см. 331. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов 104 В и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое и магнитное поля. Напряженность электрического поля 10 кВ/м. Магнит-ная индукция 0,1 Тл. Найти отношение заряда частицы к ее массе, ес-ли, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории. 332. Плоский конденсатор, между пластинами которого создано элек-трическое поле, напряженность которого 100 В/м, помещен в магнит-ное поле так, что силовые линии полей взаимно перпендикулярны. Какова должна быть магнитная индукция магнитного поля, чтобы элек-трон с начальной кинетической энергией 4 МэВ, влетевший в про-странство между пластинами конденсатора перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, не изменил направления скорости? 333. Положительно заряженная частица влетает в одинаково направ-ленные перпендикулярно ее скорости однородное магнитное и элек-трическое поля. Определить под каким углом к полям будет направле-но ее ускорение в этот момент, если скорость частицы 103 м/с, маг-нитная индукция магнитного поля 57×10-2 Тл, напряженность электри-ческого поля 35 В/м. 334. Найти скорость a–частицы, которая при движении в пространст-ве, где имеются взаимно перпендикулярные электрическое и магнит-ное поля, не испытывает никакого отклонения. Магнитная индукция магнитного поля 0,6 мТл, напряженность электрического поля 6 кВ/м. Направление скорости a–частицы перпендикулярно векторам В и Е. 335. Полагая, что в алюминии число свободных электронов, приходя-щихся на каждый атом, равно 2, определить холловскую разность по-тенциалов, которая возникает вдоль ширины ленты при помещении ее в однородное магнитное поле с магнитной индукцией 0,6 Тл. Ширина ленты 10 см, плотность тока в ленте 5 МА/м2. Вектор магнитной индук-ции магнитного поля перпендикулярен скорости ленты. 336. Тонкая медная лента толщиной 0,1 мм помещена в однородное магнитное поле с индукцией 0,9 Тл, так, что плоскость ленты перпен-дикулярна силовым линиям магнитного поля. В ленте течёт ток 10 А. Определить холловскую разность потенциалов, возникающую вдоль ширины ленты, считая, что в меди имеется по одному свободному электрону на каждый атом. 337. В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,8 Тл по-мещена тонкая медная пластина, в которой течёт ток 5 А. Вектор маг-нитной индукции магнитного поля перпендикулярен плоскости пласти-ны. Толщина пластины 0,01 мм. Определить концентрацию свободных электронов в меди, если возникающая вдоль ширины ленты холлов-ская разность потенциалов 2 мкВ. 338. При эффекте Холла в натриевом проводнике напряженность по-перечного электрического поля оказалась 5 мкВ/см при плотности тока 200 А/см2 и магнитной индукции поля 1 Тл. Найти концентрацию элек-тронов проводимости и ее отношение к концентрации атомов в дан-ном проводнике. 339. Найти подвижность электронов проводимости в медном провод-нике, если в магнитном поле магнитная индукция которого 100 мТл напряженность поперечного поля, обусловленного эффектом Холла, у данного проводника оказалась в 3,1×103 раз меньше напряженности продольного электрического поля. 340. Покоящийся в начальный момент электрон ускоряется электриче-ским полем, напряженность которого постоянна. Через 0,01 с он вле-тает в магнитное поле, магнитная индукция которого 10-5 Тл и перпен-дикулярное электрическому. Во сколько раз нормальное ускорение электрона в этот момент больше его тангенциального ускорения? 341. Соленоид длиной 1 м и сечением 16 см2 содержит 2000 витков. Вычислить потокосцепление при токе в обмотке 10 А. 342. В одной плоскости с длинным проводом, по которому течет ток 50 А, расположена прямоугольная рамка так, что две большие сторо-ны ее длиной 65 см параллельны проводу, а расстояние от провода до ближайшей из сторон равно ее ширине. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку. 343. Виток, по которому течет ток силой 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,016 Тл. Диаметр витка равен 10 см. Определить работу, которую надо совершить, что-бы повернуть виток на угол p/2 относительно оси, совпадающей с диаметром. То же, если угол равен 2p. 344. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной длиной 10 см, течет ток 20 А, величина которого поддерживается неизменной. Плос-кость квадрата составляет угол 200 с магнитными силовыми линиями. Магнитная индукция однородного магнитного поля равна 0,1 Тл. Вы-числить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы уда-лить провод за пределы магнитного поля. 345. Квадратная рамка со стороной 10 см, сделанная из проводника, площадь поперечного сечения которого 1 мм2 и удельное сопротивле-ние 2×10-8 Ом×м, присоединена к источнику постоянного напряжения 4 В и помещена в однородное магнитное поле с магнитной индукцией 0,1 Тл. Определить максимальный момент сил, действующих на рамку со стороны магнитного поля. 346. Квадратный контур со стороной 10 см, в котором течет ток 6 А, находится в магнитном поле с магнитной индукцией 0,8 Тл под углом 500 к магнитным силовым линиям. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменном токе в контуре изменить его форму на окруж-ность. 347. Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна магнитным силовым линиям. На-пряженность магнитного поля 1,6×105 А/м. По контуру течет ток 2 А. Радиус контура 2 см. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть контур на 900 вокруг оси, совпадающей с диаметром контура. 348. Плоский контур, площадь которого 300 см2, находится в однород-ном магнитном поле с магнитной индукцией 0,01 Тл. Плоскость конту-ра перпендикулярна магнитным силовым линиям. В контуре поддер-живается неизменный ток 10 А. Определить работу внешних сил по перемещению контура с током в область пространства, в которой маг-нитное поле отсутствует. 349. По кольцу, сделанному из тонкого гибкого провода радиусом 10 см, течет ток силой 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца воз-буждено магнитное поле с магнитной индукцией 0,1 Тл, по направле-нию совпадающей с индукцией собственного магнитного поля кольца. Определить работу внешних сил, которые, действуя на провод, де-формировали его и придали ему форму квадрата. Ток при этом под-держивается постоянный. Работой против упругих сил пренебречь. 350. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнит-ной индукции расположен плоский контур площадью 100 см2. Поддер-живая в контуре постоянный ток 50 А, его переместили из поля в об-ласть пространства, где поле отсутствует. Определить магнитную ин-дукцию магнитного поля, если при перемещении контура была совер-шена работа 0,4 Дж. 351. В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,4 Тл в плоскости, перпендикулярной линиям магнитного поля, вращается стержень длиной 10 см. Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов на концах стержня при частоте вращения16 с-1. 352. Рамка площадью 200 см2 равномерно вращается с частотой 10 с-1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярно ли-ниям индукции однородного магнитного поля с магнитной индукцией 0,2 Тл. Каково среднее значение ЭДС индукции за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения? 353. Определить разность потенциалов на концах оси железнодорож-ного вагона, имеющий длину 1,6 м, если на горизонтальном участке пути скорость поезда 45 км/ч, а вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли 2×10-5 Тл. 354. С какой угловой скоростью надо вращать прямой проводник во-круг одного из его концов в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной к силовым линиям поля, чтобы в проводнике воз-никла ЭДС 0,3 В? Длина проводника 20 см. Магнитная индукция поля 0,2 Тл. 355. Рамка площадью 1 дц2 из проволоки сопротивлением 0,45 Ом вращается с угловой скоростью 100 рад/с в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл. Ось вращения рамки лежит в ее плоскости и перпендикулярна к вектору магнитной индукции. Опреде-лить количество теплоты, которое выделяется в рамке за 103 оборотов. Самоиндукцией пренебречь. 356. Плоский виток изолированного провода перегибают, придавая ему вид «восьмерки», а затем помещают в однородное магнитное по-ле перпендикулярно к силовым линиям. Длина витка 120 см. Петли «восьмерки» можно считать окружностями с отношением радиусов 1:2. Какой ток пройдет по проводу, если поле будет убывать с посто-янной скоростью 10 Тл/с? Сопротивление витка 1 Ом. 357. Магнитный поток через катушку, состоящую из 75 витков, равен 4,8 10 Вб. За сколько времени должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла средняя ЭДС индукции 0,75 В? 358. Рамка, содержащая 10 витков площадью 5 см, присоединена к баллистическому гальванометру с внутренним сопротивлением 58 Ом и помещена между полюсами электромагнита так, что линии магнит-ной индукции перпендикулярны плоскости рамки. Определить магнит-ную индукцию поля, создаваемого электромагнитом, если при поворо-те рамки на 180 в цепи гальванометра протекает заряд 30 мкКл. Со-противление рамки 2 Ом. 359. Проволочный виток радиусом 4 см, имеющий сопротивление 0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с магнитной индук-цией 0,04 Тл. Плоскость рамки составляет угол 300C линиями индук-ции магнитного поля. Какое количество электричества протечет по витку, если магнитное поле исчезнет? 360. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому галь-ванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества 10 мкКл. Определить магнитный поток, пересеченный кольцом, если сопротивление цепи гальванометра равно 30 Ом. 361. В длинной катушке радиусом 2 см, содержащей 500 витков, вели-чина тока равна 5 А. Определить индуктивность катушки, если магнит-ная индукция магнитного поля внутри катушки 12,5 мТл. 362. На длинный стальной сердечник сечением 4 см2 намотан солено-ид, содержащий 1000 витков, по которым проходит ток 0,5 А. Опреде-лить индуктивность соленоида при этих условиях, если напряженность магнитного поля внутри соленоида 2 кА/м. Воспользоваться графиком В=f(Н) (рис. 3.10). 363. Найти индуктивность соленоида, полученного при намотке прово-да длиной l2=10 м на цилиндрический железный стержень длиной l2=10 см. Магнитная проницаемость железа m=400. 364. На железный сердечник с сечением 5 см2 и длиной 30 см намотан соленоид, содержащий 500 витков проволоки сечением 1 мм2. Чему равна индуктивность соленоида при подключении его к аккумулятору с ЭДС 1,26 В? Внутренним сопротивлением аккумулятора и сопротив-лением подводящих проводников пренебречь. Воспользоваться гра-фиком В= f(Н) (рис. 3.10). 365. Диаметр немагнитного каркаса соленоида 0,1 м. Соленоид со-держит 5000 витков. При подключении соленоида к аккумулятору с ЭДС 12 В через 1,0×10-3 c сила тока в цепи достигает значения 2 А. Определить длину соленоида, если его сопротивление 3 Ом, а сопро-тивление аккумулятора и подводящих проводников можно пренеб-речь. 366. Определить энергию магнитного поля соленоида, содержащего 5000 витков, которые намотаны на картонный каркас радиусом 2 см и длиной 0,5 м, если сила тока в нем 5 А. 367. Радиус длинного парамагнитного сердечника соленоида 1 см. Соленоид содержит 10 витков на 1 см длины. Обмотка выполнена из медного провода сечением 1 см2. Через какое время в обмотке соле-ноида выделится количество теплоты, равное энергии магнитного по-ля в сердечнике, если она подключена к источнику постоянного на-пряжения? 368. Тороид с сердечником из чистого железа имеет обмотку, содер-жащую 500 витков, в которой ток 2 А. Сечение тороида 10 см2, сред-ний радиус 30 см. Определить магнитную энергию, запасенную в сер-дечнике. Воспользоваться графиком В=f(Н) (рис. 3.10). 369. По соленоиду течет ток 5 А. Длина соленоида 1 м, число витков 500, площадь поперечного сечения 50 см. В соленоид вставлен же-лезный сердечник (график зависимости В=f(Н) (рис. 3.10)). Найти энер-гию магнитного поля соленоида. 370. Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет 251 виток. Средний диаметр тороида равен 8 см, диаметр витков равен 2 см. На тороид намотана вторичная обмотка, имеющая 100 витков. При замы-кании первичной обмотки в ней в течении 1 мс устанавливается ток 3 А. Найти среднюю ЭДС индукции, возникающей во вторичной обмот-ке. 371. Колебательный контур имеет индуктивность 1,6 Гн, емкость 0,04 мкФ и максимальное напряжение на зажимах 200 В. Чему равна максимальная сила тока в контуре? Сопротивление в контуре ничтож-но мало. 372. Катушка (без сердечника) длиной 50 см и сечением 3 см2 имеет 1000 витков и соединена параллельно с конденсатором. Конденсатор состоит из двух пластин площадью 75 см2 каждая. Расстояние между пластинами 5 мм, диэлектрик — воздух. Определить период колеба-ний контура. 373. Три одинаково заряженных конденсатора емкостью 5 мкФ каждый соединяют в батарею и подключают к катушке, активное сопротивле-ние которой 20 Ом и индуктивность 0,02 Гн. Во сколько раз будут от-личаться периоды затухающих колебаний если конденсаторы один раз соединены параллельно, а второй — последовательно? 374. Уравнение изменения величины тока в колебательном контуре со временем дается в виде . Индуктивность контура 1 Гн. Найти: 1) период колебаний, 2) емкость контура, 3) максималь-ную разность потенциалов на обкладках конденсатора, 4) максималь-ную энергию электрического поля. 375. Заряженный конденсатор емкостью 0,5 мкФ подключили к катуш-ке индуктивностью 5 мГн. Через какое время от момента подключения катушки энергия электрического поля конденсатора станет равной энергия магнитного поля катушки? Активным сопротивлением катушки пренебречь. 376. Какое сопротивление может содержать колебательный контур, состоящий из катушки индуктивностью 10 мГн и конденсатора емко-стью 4 мкФ, чтобы в нем могли еще возникнуть электромагнитные ко-лебания? 377. Определить частоту собственных колебаний колебательного кон-тура, который состоит из конденсатора емкостью 2 мкФ и катушки длиной 0,1 и радиусом 1 см, содержащей 500 витков, если относи-тельная магнитная проницаемость среды, заполняющей катушку, рав-на 1, а сопротивлением катушки можно пренебречь. 378. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 2 мкФ и катушки индуктивностью 0,1 Гн и сопротивлением 10 Ом. Определить логарифмический декремент затухания колебаний. 379. Определить активное сопротивление колебательного контура, индуктивность которого 1 Гн, если через 0,1 с амплитудное значение разности потенциалов на обкладках конденсатора уменьшилось в 4 раза. 380. Определить частоту собственных колебаний колебательного кон-тура, содержащего конденсатор емкостью 0,5 мкФ, если максимальная разность потенциалов на его обкладках достигает 100 В, а максималь-ный ток в катушке равна 50 мА. Активным сопротивлением катушки пренебречь. MP3 - симфония формул и логики
401. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом с длиной волны 610-5 см, расстояние между отверстиями 1 мм и рас-стояние от отверстий до экрана 3 м. На каком расстоянии от центра экрана находится три первые светлые полосы. 402. Во сколько раз увеличится ширина интерференционной полосы на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр заменить крас-ным. Длина волны зеленого излучения равна 510-5 см, красного –6,510-5 см. 403. На мыльную пленку (n = 1,33) падает белый свет под углом 450. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окра-шены в желтый цвет ( = 610-5 см). 404. Найти все длины волн видимого света (от 0,76 до 0,38 мкм), кото-рые будут: 1) максимально усилены; 2) максимально ослаблены при оптической разности хода интерферирующих волн, равной 1,8 мм. 405. На тонкий стеклянный клин в направлении нормали к его поверх-ности падает монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Опре-делить угол между поверхностями клина, если расстояние между смежными интерференционными минимумами в отраженном свете равно 4 мм. 406. Установка для получения колец Ньютона освещается монохрома-тическим светом. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны соответственно 4 мм и 4,38 мм. Радиус кривизны линзы равен 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего света. 407. Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается монохроматическим светом, падающим нормально. После того как пространство между линзой и стеклянной пластикой заполни-ли жидкостью, радиусы темных колец уменьшились в 1,25 раза. Найти показатель преломления жидкости. 408. На щель шириной 210-3 см нормально падает параллельный пу-чок монохроматического света с длиной волны 510-5 см. Найти ширину изображения щели на экране, удаленном от щели на 1 м. Шириной изображения считать расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от главного максиму-ма. 409. Дифракционная решетка содержит 200 штрихов на миллиметр. На решетку падает нормально монохроматический свет с длиной вол-ны 0,6 мкм. Максимум, какого наибольшего порядка дает эта решетка? Найти общее число дифракционных максимумов. 410. Определить длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решетку с периодом 2,2 мкм, если угол между максимумами второго и третьего порядков спектра равен 150. 411. При освещении дифракционной решетки белым светом спектры второго и третьего порядков частично перекрываются. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница ( = 0,4 мкм) спектра третьего порядка? 412. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Угол дифракции для натриевой линии с длиной волны 589 нм составляет 1708. Некоторая линия дает в спектре второго порядка угол дифрак-ции, равный 24012. Найти длину волны этой линии и число штрихов на 1 мм решетки. 413. Какой наименьшей разрешающей способностью должна обладать дифракционная решетка, чтобы с ее помощью можно было разрешить две спектральные линии калия (578 нм и 580 нм)? Какое наименьшее число штрихов должна иметь эта решетка, чтобы разрешение было возможно в спектре второго порядка? 414. Излучение рентгеновской трубки падает на кристалл кальция. Наименьший угол между плоскостью кристалла и пучком рентгенов-ских лучей равен 2036. Постоянная решетка кальцита равна 3,0410-8 см. Под каким напряжением работает рентгеновская трубка? 415. Чему равен показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч полностью поляризован при угле пре-ломления, равном 300. 416. Предельный угол полного отражения пучка света на границе жид-кости с воздухом равен 430. Определить угол Брюстера для падения луча из воздуха на поверхность этой жидкости. 417. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, плоскости пропускания которых образуют между собой угол . Интен-сивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Принимая коэффи-циент поглощения поляризатора и анализатора равным 0,08, найти угол . 418. Чему равен угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через них, уменьшается в четыре раза? Поглощением света пренеб-речь. 419. Раствор глюкозы с концентрацией 280 кг/м3, содержащейся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохрома-тического света, проходящего через этот раствор, на 320. Определить концентрацию глюкозы в другом растворе, налитом в трубку такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол 240. 420. Пластинку кварца толщиной 2 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в ре-зультате чего плоскость поляризации света повернулась на угол 530. Определить толщину пластинки, при которой данный монохроматиче-ский свет не проходит через анализатор. 421. Частица движется со скоростью равной половине скорости света. Во сколько раз энергия движущейся частицы больше энергии покоя? 422. Электрон движется со скоростью равной 0,6 скорости света. Оп-ределить импульс электрона и его кинетическую энергию. 423. Кинетическая энергия электрона равна 2 МэВ. Во сколько раз его энергия больше энергии покоя? Сделать такой же подсчет для прото-на. 424. Максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из метал-ла при облучении его – фотонами, равна 2,91108 м/с. Определить энергию - фотона. 425. Вакуумный фотоэлемент, состоящий из центрального катода (вольфрамового шарика) и анода (внутренней поверхности колбы), освещается светом с длиной волны 230 нм. Какую задерживающую разность потенциалов надо приложить между электродами, чтобы по-тоток упал до нуля? При расчетах учесть, что между электродами су-ществует контактная разность потенциалов 0,6 В, ускоряющая выле-тающие из катода электроны. Работа выхода электронов из вольфра-ма равна 4,5 эВ. 426. Можно ли использовать барий в фотоэлементах для видимой об-ласти спектра, если работа выхода для бария 2,5 эВ? 427. Рентгеновские лучи с длиной волны 0,02 нм испытывают компто-новские рассеяния под углом 900. Найти: 1) изменение длины волны рентгеновских лучей при рассеянии; 2) кинетическую энергию элек-трона при отдаче; 3) импульс электрона отдачи. 428. Определить импульс электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией, равной энергии покоя электрона, был рассеян на угол, равный 1800. 429. В результате комптоновского рассеяния - кванте с энергией 2 МэВ его длина волны изменилась на 30%. Определить кинетическую энергию электрона отдачи. 430. Какая доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол 1800? Энергия фотона до рассеяния равна 0,225 МэВ. 431. Вольфрамовая нить накаливается в вакууме током 1 А до темпе-ратуры Т1 = 1000 К? При какой величине тока нить накалится до тем-пературы Т2 = 3000 К? Отношение энергетической светимости вольф-рама к энергетической светимости абсолютно черного тела при тем-пературах Т1 и Т2 равны 0,115 и 0,334, а удельное сопротивление вольфрама 25,710-8 Омм, 96,210-8 Омм cоответственно. 432. Температура вольфрамовой спирали в 25-ватной электрической лампочке равна 2450 К. Отношение ее энергетической светимости к энергетической светимости абсолютно черного тела при данной тем-пературе равно 0,3. Найти величину излучающей поверхности спира-ли. 433. Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке равен 0,3 мм, длина спирали 5 см. При напряжении 127 В через лампочку течет ток 0,31 А. Найти температуру спирали. Отношение энергетиче-ских светимостей вольфрама и абсолютно черного тела считать для этой температуры равным 0,31. 434. Определить длины волн, соответствующие максимуму спек-тральной плотности энергетической светимости, если источником све-та служит: 1) спираль электрической лампочки (Т1=3000 К); 2) солнце (Т2=6000 К). Считать, что источники излучают как абсолютно черное тело. 435. Вследствие изменения температуры абсолютно черного тела максимум спектральной плотности энергетической светимости сме-стился с 2,4 мкм на 0,8 мкм. Как и во сколько раз изменилась энерге-тическая светимости тела и максимальное значение спектральной плотности энергетической светимости. 436. Мощность излучения абсолютно черного тела равна 108 Вт. Найти величину излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, равна 710-5 см. 437. Найти давление света на поверхность колбы электрической 100 - ватной лампы. Колба лампы представляет собой сферический сосуд радиусом 5 см. Поверхность колбы лампы отражают 10% падающего света. Считать, что вся потребляемая мощность идет на излучение. 438. Монохроматический пучок света с длиной волны 0,662 мкм пада-ет нормально на поверхность с коэффициентом отражения 0,8. Опре-делить количество фотонов ежесекундно поглощаемых 1 см2 поверх-ности, если давление света на поверхность равно 1 мкПа. 439. Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 662 нм падает на зачерненную поверхность и производит на нее дав-ление 0,3 мкПа. Определить концентрацию фотонов в световом пучке. 440. Ртутная дуга имеет мощность 127 Вт. Сколько квантов света ис-пускается ежесекундно в излучении с длинами волн: 1) 612 нм; 2) 546 нм, 3) 365 нм? Интенсивность этих лучей равна, соответственно, 2%, 4%, 2,5% от интенсивности ртутной дуги. Считать, что 80% мощ-ности идет на излучение. 441. Найти длину волны де Бройля для - частицы, нейтрона и моле-кулы азота, движущихся со средней квадратичной скоростью при тем-пературе 250С. 442. Вычислить кинетическую энергию электрона, молекулы кислоро-да и частицы, радиус которой 0,1 мкм и плотность 2000 г/м3, если каж-дой из этих частиц соответствует длина волны де Бройля 100 пм. 443. Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов 510 кВ. Оп-ределить длину волны де Бройля, учитывая релятивистские эффекты. 444. На кристалл никеля падает под углом 640 к поверхности грани параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоро-стью. Расстояние между соседними плоскостями, параллельными грани кристалла, равно 200 пм. Пользуясь уравнением Вульфа-Брегга, найти скорость электронов, если при отражении наблюдается интер-ференционный максимум 1-го порядка. 445. Электронный пучок с постоянной скоростью падает на поверх-ность фторида лития. Найти ускоряющую разность потенциалов, при которой наблюдается второй дифракционный максимум под уг-лом 1030. Расстояние между соседними атомными плоскостями рав-но380 пм. 446. Какова неопределенность скорости электрона в атоме водорода? Во сколько раз неопределенность скорости больше скорости электро-на на первой боровской орбите? Считать, что наибольшая ошибка в определении координаты электрона будет того же порядка, что и раз-мер атома водорода (d 10-10м). 447. Длительность возбужденного состояния атома водорода соответ-ствует примерно 10-7 с. Какова неопределенность энергии в этом со-стоянии? 448. Наименьшая неточность, с которой можно найти координату электрона в атоме водорода, порядка 10-10 м. Найти неопределенность средней кинетической энергии электрона в невозбужденном атоме водорода. 449. Диаметр пузырька в жидководородной пузырьковой камере со-ставляет величину порядка 10-7 м. Оценить неопределенность скоро-стей электрона и - частицы в такой камере, если неопределенность координаты принять равной диаметру пузырька. 450. Ширина следа электрона на фотографии, полученной с помощью камеры Вильсона составляет 10-3 м. Найти неопределенность скоро-сти. 451. Во сколько раз увеличится радиус орбиты электронов у атома водорода, находящегося в основном состоянии, при возбуждении его фотоном энергией 12,09 эВ? 452. Пользуясь представлениями модели атома Резерфорда-Бора, вывести формулу скорости движения электрона по орбите. Вычислить его скорость на двух первых электронных круговых орбитах в атоме водорода. На какой орбите скорость электрона атома водорода равна 734 км/с? 453. Переход электрона в атоме водорода с n - й на к - ю орбиту (к = 1) сопровождается излучением фотона с длиной волны = 102,6 нм. Найти радиус n - й орбиты. 454. Атом водорода переведен из нормального состояния в возбуж-денное, характеризуемое главным квантовым числом 2. Найти энер-гию, необходимую для перевода атома водорода в указанное возбуж-денное состояние. 455. При переходе электрона водородного атома с одной из возмож-ных орбит на другую, более близкую к ядру, энергия атома уменьша-ется на 1,892 эВ. Определить длину волны излучения. 456. Электрон находится в одномерной бесконечно глубокой потенци-альной яме шириной м, с абсолютно непроницаемыми стенками. Найти наименьшее значение энергии электрона. 457. Нейтрон находится в одномерной бесконечно глубокой потенци-альной яме шириной с абсолютно непроницаемыми стенками. Найти наименьшую разность энергий двух соседних энергетических уровней нейтрона. 458. Какова ширина одномерной потенциальной ямы с бесконечно вы-сокими стенками, если при переходе электрона со второго квантового уровня на первый излучается энергия 1 эВ? Как изменится излучаемая энергия, если ширина потенциальной ямы увеличится в 10 раз? 459. Определить, при какой ширине потенциального ящика дискрет-ность энергии становится сравнимой с энергией теплового движения при температуре Т. 460. Ширина запрещенной зоны алмаза 6 эВ. Найти длинноволновую границу поглощения света алмазом. 461. Энергия Ферми при абсолютном нуле для натрия равна 3,15 эВ. Найти число свободных электронов, приходящихся на один атом на-трия. 462. Концентрация свободных электронов проводимости в металлах равна 51022 см-3. Найти среднее значение энергии свободных элек-тронов при абсолютном нуле. 463. Концентрация свободных электронов натрия равна 31028 м-3. Найти скорость электронов на уровне Ферми при абсолютном нуле. 464. Использую квантовую теорию теплоёмкости Дебая, вычислить изменение молярной внутренней энергии кристалла при нагревании его на 2 К от температуры Т=Д/20, Д=300 К. 465. Пользуясь теорией теплоемкости Дебая, определить изменение молярной внутренней энергии кристалла при нагревании его от нуля до Т1 = 0,1 Д, Д =300 К. 466. С помощью камеры Вильсона помещенной в магнитное поле с магнитной индукцией В, наблюдают упругое рассеяние - частиц на ядрах дейтерия. Найти начальную энергию - частицы, если радиусы кривизны начальных участков траекторий ядра отдачи и рассеянной - частицы оказались одинаковыми и равными r. Обе траектории ле-жат в плоскости, перпендикулярной к линиям магнитной индукции маг-нитного поля. Заряд протона q, его масса М. 467. Камера Вильсона заполнена смесью водорода (Н2), паров спирта (С2Н5СН) и воды (Н2О) и облучается потоком быстрых нейтронов. В некоторой точке имеет место распад ядра атома газа, заполняющего камеру, и наблюдаются треки двух протонов и двух - частиц, начи-нающиеся в этой же точке. Ядро какого элемента распалось в указан-ной точке камеры? 468. Длина следа, а, следовательно, и количество активизированных молекул бромистого серебра (AgBr) в фотоэмульсии зависят от вели-чины энергии пролетающей частицы. Сколько примерно молекул AgBr может активизировать - частица с энергией 5 МэВ, если известно, что фотохимические изменения происходят в бромистом серебре при длине падающего света 600 нм? 469. Наблюдая за изменением количества ядер изотопа в изде-лиях из дерева, можно определить их возраст. Определить возраст изделия из дерева, если известно, что число ядер изотопа в нем уменьшилось в 3 раза по сравнению со свежей древесиной. Период полураспада составляет 5570 лет. 470. Сколько - частиц излучает 1 г тория за 1 с? 471. Какое количество энергии освободится, если разделятся все яд-ра, содержащиеся в 1 г . При делении ядра освобождается энергия 200 МэВ. 472. Сколько ядер должно делится в 1 секунду, чтобы тепловая мощность ядерного реактора была равна 1 Вт? При каждом распаде ядра выделяется энергия 200 МэВ. 473. Тепловая мощность ядерного реактора 10000 кВт. Какое количе-ство потребуется употребить реактору в сутки? При каждом распаде ядра выделяется энергия 200 МэВ. 474. Атомная электростанция мощностью 500000 кВт имеет КПД 20%. Определить годовой расход ядерного горючего, если за каждый акт деления выделяется 200 МэВ энергии. Сравнить полученный результат с годовым расходом каменного угля тепловой электростан-ции той же мощности при КПД 75%. Теплота сгорания каменного угля 30 МДж/кг. 475. Найти электрическую мощность атомной электростанции, расхо-дующей 0,1 кг в сутки, если КПД станции равен 16%. За каждый акт деления выделяется 200 МэВ энергии. 476. Сколько производит реактор мощностью 100 МВт в тече-ние месяца, если принять, что в среднем при одном акте деления ядра возникает 1,5 ядра плутония? 477. В проекте термоядерного реактора предполагается использовать реакцию . Однако трития в природе не существу-ет. Его можно получать в том же реакторе за счет реак-ции . Пользуясь законами сохранения заряда и массы ядер, определить характеристики неизвестного ядра и энергию реакции. 478. Вычислить КПД двигателей атомного ледокола, если их мощность 3,2104 кВт, а атомный реактор расходует 200 г урана-235 в сутки. Вследствие деления одного ядра атома выделяется энергия 200 МэВ. 479. Сколько энергии выделится при ядерном делении урана массой 1 кг в урановом реакторе? Сколько угля необходимо сжечь для получения такого же количества теплоты (удельная теплота сгорания угля равна 29,3 МДж/кг)? Средняя энергия, выделившееся при деле-нии одного атома урана, составляет 200 МэВ. 480. При сгорании ядерного топлива на атомной электростанции за 1 с выделяется приблизительно 28,5 МДж энергии. Сколько ядерного го-рючего расходует станция за сутки, если принять, что один атом урана при делении на два осколка выделяет 200 МэВ энергии? КПД АЭС 17%. 481. Мощность экспозиционной дозы, создаваемая удаленным источ-ником -излучения с энергией фотонов 2 МэВ, равна 0,86 мкА/кг. Оп-ределить толщину свинцового экрана, снижающего мощность экспо-зиционной дозы до уровня предельно допустимой, равной 0,86 нА/кг. (см. рис. 4.1) 482. На расстоянии 10 см от точечного источника -излучения мощ-ность экспозиционной дозы 0,86 нА/кг. На каком наименьшем расстоя-нии от источника экспозиционная доза излучения за рабочий день продолжительностью t = 6 часов не превысит предельно допустимую 5,16 мкКл/кг? Поглощением -излучения в воздухе пренебречь. 483. Мощность экспозиционной дозы гамма излучения на расстоянии 40 см от точечного источника равна 4,3 мкА/кг. Определить время, в течение которого можно находится на расстоянии 6 м от источника, если предельно допустимую экспозиционную дозу принять равной 5,16 мкКг/кг. Поглощением -излучения в воздухе пренебречь. 484. На 1 см2 поверхности кожи падает нормально 105 - частиц с энергией 5 МэВ. Определить среднее значение поглощенной дозы (в Греях и Зивертах) в слое, равном глубине проникновения - частиц в биологическую ткань. Известно, что пробег - частиц в биологиче-ской ткани в 815 раз меньше пробега в воздухе. Для - частиц коэф-фициент качества равен 10. Плотность биологической ткани равна плотности воды. 485. Какое количество - частиц с энергией 4,4 МэВ, поглощенных в 1 г биологической ткани, соответствует поглощенной дозе 0,5 Зв? Для - частиц коэффициент качества равен 10. 486. На каком расстоянии от небольшого изотропного источника быст-рых нейтронов интенсивностью 4107 нейтрон мощность дозы ней-тронного излучения будет равна предельно допустимой при 18-часовой рабочей неделе? 487. Эффективная вместимость ионизационной камеры карманного дозиметра равна 1 см3, электроемкость 2 пФ. Камера содержит воздух при нормальных условиях. Дозиметр был заряжен до потенциала 150 В. Под действием излучения потенциал понизился до 120 В. Оп-ределить дозу экспозиционного облучения, действию которого подвер-гается человек за сутки. 488. Собственный полупроводник (германиевый) имеет при некоторой температуре удельное сопротивление 0,5 Омм. Определить концен-трацию носителей тока, если подвижности электронов и дырок равны 38 м2/(Вс) и 0,18 м2/(Вс) соответственно. 489. Тонкая пластинка из кремния шириной 2 см помещена перпенди-кулярно магнитному полю магнитная индукция которого равна 0,3 Тл. При плотности тока 2 мкА/мм2, направленной вдоль пластины, хол-ловская разность потенциалов оказалась 2,8 В. Определить концен-трацию носителей тока. 490. Подвижность электронов и дырок в кремнии соответственно рав-на 0,38 м2/(Вс) и 0,18 м2/(Вс). Вычислить постоянную Холла для кремния, если удельное сопротивление кремния равно 6,2102 Омм. MP3 - симфония формул и логики
201. Тонкая шелковая нить выдерживает максимальную силу натяжения T=10 мН. На этой нити подвешен шарик массы m=0.6 г, имеющий положительный заряд q1=11 нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик, имеющий отрицательный заряд q2=-13 нКл. При каком расстоянии l между шариками нить разорвется? 202. Отрицательный точечный заряд Q расположен на прямой, соединяющей два одинаковых положительных точечных заряда q. Расстояния между отрицательным зарядом и каждым из положительных относятся между собой, как 1:3. Во сколько раз изменится сила, действующая на отрицательный заряд, если его поменять местами с ближайшим положительным? 203. Два отрицательных точечных заряда q1=-9 нКл и q2=-36 нКл расположены на расстоянии r=3 м друг от друга. Когда в некоторой точке поместили заряд q0, то все три заряда оказались в равновесии. Найти заряд q0 и расстояние между зарядами q1 и q0. 204. На изолированной подставке расположен вертикально тонкий фарфоровый стержень, на который надет металлический полый шарик А радиуса r=1 см (см. рис.). после сообщения шарику заряда q=60 нКл по стержню опущен такой же незаряженный металлический шарик В массы m=0.1 г, который соприкасается с шариком А. На каком расстоянии h от шарика А будет находиться в равновесии шарик В после соприкосновения? Трением шариков о стержень пренебречь.
205. Два одинаковых заряженных шарика, повешенных на нитях равной длины в одной точке, разошлись в воздухе на некоторый угол 2α. Какова должна быть плотность материалов ρ материалов шариков, чтобы при погружении их в керосин (диэлектрическая проницаемость ε=2) угол между нитями не изменился? Плотность керосина ρк=0.8 103 кг/м3. 206. Вокруг отрицательного точечного заряда q0=-5 нКл равномерно движется по окружности под действием силы притяжения маленький заряженный шарик. Чему равно отношение заряда шарика к его массе, если угловая скорость вращения шарика ω=5 рад/c, а радиус окружности R=3 см? 207. Два одинаковых шарика повешены в воздухе на нитях, так что их поверхности соприкасаются. После того как каждому шарику был сообщен заряд q= 0.4 мкКл, шарики разошлись на угол 2α=600. Найти массу шариков, если расстояние от центов шариков до точки подвесов l=0.2 м. 208. Составлен прибор из двух одинаковых проводящих шариков массы m=15 г, один из которых закреплен, а другой подвешен на нити длины l=20 см. Шарики, находясь в соприкосновении, получают одинаковые заряды, вследствие чего подвижный шарик отклоняет нить на угол 600 от вертикали. Найти заряд каждого шарика. 209. Два одинаковых шарика, имеющих одинаковые заряды q=3.3 10-6 Кл, подвешены на одной высоте на тонких невесомых нитях равной длины (см. рис.1). на одинаковом расстоянии от этих шариков и на h=20 см ниже их расположен заряд Q. Определить этот заряд, если известно, что нити висят вертикально, а расстояние между ними d= 30 см. Рис.1 210. Три одинаковых точечных заряда q=20 нКл расположены в вершинах равностороннего треугольника. На каждый заряд действует сила F=10 мН. Найти длину а стороны треугольника. 211. Две бесконечно длинные разноименно заряженные нити расположены параллельно на расстоянии 10 см друг от друга. Линейная плотность заряда одной нити τ1=100нКл/см, а другой τ2=-τ1. Найти модуль напряженности результирующего электрического поля в точке, удаленной от первой нити на 8 см, а от второй на 6 см. 212. Две бесконечно длинные одноименно заряженные нити расположены параллельно на расстоянии 10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях одинакова и равна 100 нКл/см. Найти модуль напряженности результирующего электрического поля в точке, удаленной на 10 см от каждой из нитей. 213. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по их поверхности заряд с поверхностными плоскостями σ1=0.2 пКл/см2 и σ2=-0.5 пКл/см2. Определить модуль напряженности результирующего поля между пластинами и вне пластин. Построить график зависимости проекции вектора напряженности результирующего поля на направление, перпендикулярное пластинам. 214. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по их поверхности заряд с поверхностными плоскостями σ1=40 пКл/см2 и σ2=10 пКл/см2. Определить модуль напряженности результирующего поля между пластинами и вне пластин. Построить график зависимости проекции вектора напряженности результирующего поля на направление, перпендикулярное пластинам. 215. В вершинах прямоугольного треугольника с катетами a=6 см и b=8 см закреплены одинаковые точечные заряды Q1=Q2=Q3=1 нКл. Определить модуль напряженности результирующего электрического поля этой системы зарядов в точке, лежащей на середине гипотенузы треугольника. 216. Расстояние между двумя точечными положительными зарядами q1=9q и q2=q равно 8 см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность результирующего поля этих двух зарядов равна нулю? Где находилась бы эта точка, если бы q2=-q? 217. Два разноименных заряда, модули которых |q| одинаковы и равны 1.8 10-8 Кл, расположены в двух вершинах правильного треугольника со стороной а=2 м. определить напряженность и потенциал электростатического поля в третьей вершине треугольника. Окружающая среда - воздух (ε=1) 218. На двух концентрических сферах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями -σ и σ. Используя теорему Остроградского-Гаусса, вычислить напряженность в точках, удаленных от центра на расстоянии 0,5R и 2,5R. Принять σ=0,2 мкКл/м2. 219. На двух концентрических сферах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями -2σ и σ. Используя теорему Остроградского-Гаусса, вычислить напряженность в точках, удаленных от центра на расстоянии 1,2R и 4R. Принять σ=0,3 мкКл/м2. 220. Определить потенциальную энергию электростатического взаимодействия системы четырех точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата со стороной L=10 см. Заряды одинаковы по модулю q=10 нКл, но два из них отрицательные, причем в противоположных вершинах квадрата расположены заряды разных знаков. 221. Каковы заряд и напряжение на конденсаторе С1 в схеме на рис.2, если напряжение в цепи 300 В, С1=4 мкФ, С2=6 мкФ, С3=5 мкФ? 222. Конденсатор емкостью 50 мкФ заряжен до напряжения 100 В, а конденсатор емкостью 60 мкФ до напряжения 200 В. Какое напряжение установится на обкладках конденсаторов, если их соединить обкладками, имеющими одноименные заряды.
Рис.2 223. Основной частью устройства, контролирующего уровень непроводящей жидкости, является конденсатор, вертикально расположенные пластины которого погружены в жидкость. Во сколько раз изменилось показание гальванометра G (рис. 3), измеряющего величину заряда, если перед началом измерений сосуд был пуст, а затем конденсатор заполнился на половину высоты жидкостью с диэлектрической проницаемостью ε=7? Рис.3 224. Плоский конденсатор с площадью пластин 200 см2 каждая, заряжен до разности потенциалов 2 кВ. Расстояние между пластинами 2 см. Диэлектрик — стекло. Определить энергию и объёмную плотность энергии электрического поля конденсатора. 225. Шарики радиусами по 1 см имеют заряды 30 нКл и –20 нКл. Найти энергию, которая выделится при разряде, если шарики соединить проводником. 226. Энергия плоского заполненного диэлектриком конденсатора после зарядки равна 210-5 Дж. Конденсатор отключили от источника. Вынимая диэлектрик, совершили работу 810-5 Дж. Найти относительную диэлектрическую проницаемость диэлектрика. 227. Плоский воздушный конденсатор емкостью С=3 мкФ соединен с источником постоянного напряжения. Какую механическую работу надо совершить, чтобы расстояние между обкладками конденсатора увеличить в n=3 раза? Какую работу при этом совершает источник (перед раздвиганием обкладок конденсатор отсоединяют от источника)? 228. Плоский воздушный конденсатор емкостью С=6 мкФ соединен с источником постоянного напряжения. Какую механическую работу надо совершить, чтобы расстояние между обкладками конденсатора увеличить в n=2 раза? Какую работу при этом совершает источник (ключ К все время замкнут)? 229. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику электрического тока с постоянной ЭДС. Внутрь одного из них вносят диэлектрик, диэлектрическая проницаемость которого ε=2. Диэлектрик заполняет все пространство между обкладками. Как и во сколько раз изменится напряженность электростатического поля в этом конденсаторе? 230. Конденсатор, заряженный до разности потенциалов 20 В, соединили параллельно с заряженным до разности потенциалов 4 В конденсатором емкости С2=33 мкФ (соединили разноименно заряженные обкладки конденсатов). Найти емкость С1 первого конденсатора, если разность потенциалов между обкладками конденсаторов после их соединения 2 В. 231. В электронно-лучевой трубке осциллографа электроны ускоряются, двигаясь в электрическом поле. В некоторой точке поля с потенциалом 600 В электрон имел скорость 20 Мм/с. Определить потенциал точки поля, дойдя до которой электрон увеличит свою скорость вдвое. 232. Электрическое поле создано заряженным металлическим шаром, потенциал которого 250 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда 0,4 мкКл из точки 1 в точку 2. (рис.4) Рис.4 233. Разность потенциалов между катодом и анодом электронной лампы равна 90 В, расстояние равно 1 мм. С каким ускорением движется электрон от катода к аноду? Какова скорость электрона в момент удара об анод? Поле считать однородным. 234. Электрон пролетая в электрическом поле от точки а к точке b, увеличил свою скорость с 1000 км/c до 3000 км/c. Найти разность потенциалов между точками а и b электрического поля. 235. Протон, начальная скорость которого равна 100 км/c, влетел в однородное электрическое поле напряженностью 300 В/см, так что направление его скорости совпадает с направлением силовых линий поля. Какой путь должен пройти протон, чтобы его скорость удвоилась? Влиянием силы тяжести пренебречь. 236. Протон влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 120 км/с. Напряженность электрического поля внутри конденсатора равна 3 кВ/м; длина конденсатора 10см. Вычислить поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора. Во сколько раз модуль скорости протона при вылете из конденсатора будет больше, чем модуль его начальной скорости? Влиянием силы тяжести пренебречь. 237. Первоначально покоящийся электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобретает скорость 1 Мм/с. Расстояние между пластинами 5.3 мм. Найти разность потенциалов между пластинами, напряженность электрического поля внутри конденсатора, поверхностную плотность заряда на пластинах. Влиянием силы тяжести пренебречь. 238. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью V0 =1 107 м/c. Напряженность поля в конденсаторе E=100 В/см, длина конденсатора l=5 см. найти модуль и направление скорости электрона в момент вылета его из конденсатора. На сколько отклонится электрон от первоначального направления? 239. Между пластинами плоского воздушного горизонтально расположенного конденсатора находится заряженная капля масла массой m=3 10-8 г. Заряд капли q=3 10-15 Кл. при разности потенциалов между пластинами U=500 В и начальной скорости V0=0 капля проходит некоторое расстояние в 2 раза медленнее, чем при отсутствии электростатического поля. Найти расстояние между пластинами. Сопротивлением воздуха пренебречь. 240. Электрон влетел в однородное электростатическое поле напряженностью 1 104 В/м со скоростью V0=8 Мм/с перпендикулярно силовым линиям. Вычислить модуль и направление скорости электрона в момент времени t=2 нс. 241. От генератора с напряжением на клеммах 40 В энергия поступает по медному кабелю сечением 170 мм2 к месту электросварки, удаленному от генератора на 50м. Определить напряжение на сварочном аппарате, если сила тока в цепи равна 200 А. 242. Для лабораторной установки требуется изготовить нагреватель мощностью 0,5 кВт, предназначенный для включения в цепь напряжением 220 В. Сколько (в метрах) нужно взять для этого нихромовой проволоки диаметром 0,4 мм? Удельное сопротивление нихрома в нагретом состоянии 1.0510-6 Омм. 243. Салон троллейбуса освещается 15 лампами, рассчитанными на напряжение 120 В. Составьте схему включения ламп в сеть троллейбуса, напряжение в которой 600 В. Что произойдет, если одна из ламп перегорит? Будут ли гореть остальные лампы, если водитель вместо перегоревшей лампы поставит проволочную перемычку? Изменится ли накал ламп? Ответ обосновать. 244. Электроплитка с регулируемым нагревом имеет две спирали сопротивлением 60 Ом и 120 Ом, напряжение в сети 220 В. Как нужно соединить эти спирали, чтобы получить максимальную мощность? Чему равна эта мощность? 245. При силе тока 10 А во внешней цепи выделяется мощность 200 Вт, а при силе тока 15 А — 270 Вт. Каковы внутреннее сопротивление, ЭДС и сила тока короткого замыкания генератора? 246. На цоколе электролампочки написано «220 В, 100 Вт». В процессе работы из-за испарения и рассеяния металла спираль лампочки становится тоньше. Какова будет мощность лампочки, если диаметр волоска спирали уменьшится на 10%. 247. От трансформатора с напряжением 600 В нужно передать потребителю мощность 9 кВт на некоторое расстояние. Каково должно быть сопротивление линии передач, чтобы потери мощности в ней не превышали 10%. 248. Электрическая лампочка с вольфрамовой нитью потребляет мощность 50 Вт. Температура нити при горении лампочки 25000С. Какую мощность будет потреблять лампочка в первый момент после ее включения в сеть при температуре 200С? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама 4.5 10-3 1/град. Объясните, когда лампочка перегорает чаще: в момент включения или в процессе горения? 249. Радиолокационная станция (РЛС) работает при напряжении 115 В, питаясь от генератора, который находится на расстоянии 30 метров. Определить мощность РЛС, если сечение медных проводов, которыми сделана подводка, 3,4 мм2, а падение напряжения на ней составляет 5% от напряжения на клеммах РЛС. 250. Электропечь должна давать количество теплоты Q=0.1 МДж за время 10 мин. Какова должна быть длина нихромовой проволоки сечения S=0.5 мм2, если печь предназначается для сети с напряжением V=36 В? Удельное сопротивление нихрома ρ=1.2 мкОм м.
Рис. 5 Рис. 6 Рис. 7
Рис. 8 Рис. 9 Рис. 10
Рис. 11 Рис. 12 Рис. 13 251. Найти величину тока в каждой ветви мостика Уитстона и сопротивление R4 (рис. 5). Сопротивления R1=28 Ом, R2=47 Ом, R3=230 Ом. Ток, идущий через гальванометр, равен нулю. Ток через источник 0.04 А. Сопротивлением источника тока пренебречь. 252. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 6), если ЭДС источника тока , , внутреннее сопротивления r1=0.2 Ом, r2=0.5 Ом, сопротивления R1=0.8 Ом, R2=3 Ом. 253. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 7), если ЭДС источника тока 74 В, 25 В, R1=50 Ом, R2=R3=8 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь. 254. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 8), если ЭДС источника тока 5.2 В, 4.8 В, R1=1.1 Ом, R2=0.5 Ом, R3=2.2 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь. 255. Найти величину тока через сопротивление R3, если R1 = 1,7 Ом, R2 = 2,75 Ом, R4 = 2,25 Ом, R5 = 3,3 Ом, ЭДС источников тока одинаковы и равны 1 В (рис. 9). 256. В цепи (рис. 10) ЭДС источника тока 4,5 В, внутреннее сопротивление источника тока r = 0,5 Ом, R1 = 1,2 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 9 Ом. Найти величины токов в отдельных сопротивлениях. 257. Найти величины токов (рис. 11) в сопротивлениях R1 и R2 и ЭДС источника тока, если R1 = 1,2 Ом, R2=1,5 Ом, R3 = 0,5 Ом, I3 = 0,9 А. Внутреннее сопротивление источника 0,2 Ом. 258. Найти величину тока (рис. 12), проходящего через каждый источник ЭДС, если внутренние сопротивления их одинаковы и равны 0,2 Ом, 1,5 В, 1,3 В, 1,2 В, R=0,7 Ом. 259. Найти величину тока (рис. 13), текущего через источник тока, если 4,5 В, внутреннее сопротивление источника 0,2 Ом, R1 = 2 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 3,5 Ом, R4 = 1,5 Ом 260. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 14), если 7,5 В, 2,5 В, 9 В, R1 = 3,4 Ом, R2 = 4,7 Ом, R3 = 1,8 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь. 261. На рис изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Токи текут в разных направлениях. Расстояние АВ между проводниками 10 см, I1=20 A, I2=30 Ф. найти индукцию магнитного поля, вызванного токами I1 и I2 в точках M1, M2 и M3. Расстояния M1A=2 см , AM2=4 см, BM3=3 см.
262. На рис изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Считать, что токи текут в одном направлении. Расстояние АВ между проводниками 10 см, I1=15 A, I2=40 Ф. найти индукцию магнитного поля, вызванного токами I1 и I2 в точках M1, M2 и M3. Расстояния M1A=2 см , AM2=4 см, BM3=3 см. 263. На рис. изображены сечения трех прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Расстояние АВ=ВС=5 см, I1=I2=5A, I3=15 А. Найти точку на прямой АС, в которой индукция магнитного поля, вызванного токами I1, I2 и I3, равна нулю. Токи I1 и I2 текут в одном направлении, ток I3 в противоположном.
264. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Найти индукцию магнитного поля в точках M1 и M2, если I1 =2 А и I2=3 А. Расстояния AM1=AM2=1см, BM1=CM2=2см 265. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся в одной плоскости. Найти индукцию магнитного поля в точках M1 и M2, если I1=2 А и I2=3 А. Расстояния AM1=AM2=1 см, BM1=CM2=2 см.
266. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены параллельно на расстоянии 10 см друг от друга. По проводникам текут токи I1=I2=5 А в противоположных направлениях. Найти значение и направление индукции магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 10 см от каждого проводника. 267. Вычислить индукцию магнитного поля, создаваемого отрезком AB прямолинейного проводника с током, в точке С, расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка на расстоянии 5 см от него. По проводнику течет ток 20 А. Отрезок АВ проводника виден из точки С под углом 600. 268. Ток 20 А идет по длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстоянии10 см. 269. Найти индукцию магнитного поля на оси кругового контура на расстоянии 3 см от его плоскости. Радиус контура 4 см, сила тока в контуре 2 А. 270. Индукция магнитного поля в центре кругового витка радиусом 11 см равна 80 мкТл. Найти индукцию магнитного поля на оси витка на расстоянии 10 см от его плоскости. 271. α-частица влетает по нормали в область поперечного однородного магнитного поля с индукцией В=0.1 Тл. Размер области h=0.2 м. найти скорость частицы, если после прохождения магнитного поля она отклонилась на угол φ=300 от первоначального направления. Отношения заряда α-частицы к ее массе q/m=0.5 108 Кл/кг. 272. Электрон движется по окружности радиуса R=10 мм в магнитном поле с индукцией В=0.02 Тл. Какова кинетическая энергия электрона? Заряд электрона e=1.6 10-19 Кл, масса электрона me=9.1 10-31 кг. 273. Протон и электрон, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны Rp траектории протона больше радиуса кривизны Re траектории электрона? 274. Найти кинетическую энергию W (в электрон-вольтах) протона, движущегося по дуге окружности радиусом R=60 см в магнитном поле с индукцией B=1 Тл. 275. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью V=106 м/с. Индукция магнитного поля B=0.3 Тл. Радиус окружности R=4 см. Найти заряд q частицы, если известно, что ее энергия W=12 кэВ. 276. α-частица, кинетическая энергия которой W=500 эВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению ее движения. Индукция магнитного поля B=0.1 Тл. Найти силу F, действующую на α-частицу, радиус R окружности? По которой движется частица и период обращения T. 277. Найти отношения q/m для заряженной частицы, если она, влетая со скоростью V=106 м/c в однородное магнитное поле напряженностью H=200 кА/м, движется по дуге окружности радиусом R=8.3 см. направление скорости движения частицы перпендикулярно к направлению магнитного поля. Сравнить найденное значение со значением q/m для электрона, протона, α-частицы. 278. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом 300 к направлению поля и движется по винтовой линии радиусом R=1.5 см. индукция магнитного поля B=13 мТл. Нати радиус и шаг винтовой траектории. 279. Протон влетает в однородное магнитное поле под углом 300 к направлению поля и движется по винтовой линии радиусом R=1.5 см. Индукция магнитного поля В=0.1 Тл. Найти кинетическую энергию протона. 280. Однозарядные ионы, массовые числа которых А1=20 и А2=22, разгоняются в электрическом поле при разности потенциалов U=4 103 В, затем влетают в однородное магнитное поле с индукцией В=0.25 Тл перпендикулярно силовым линиям и, описав полуокружность, вылетают двумя пучками. Определить расстояние между этими пучками. Заряд одновалентного иона е=1.6 10-19 Кл, атомная единица массы m0=1.66 10-27 кг. 281. Колебательный контур имеет индуктивность 1,6 Гн, емкость 0,04 мкФ и максимальное напряжение на зажимах 200 В. Чему равна максимальная сила тока в контуре? Сопротивление в контуре ничтожно мало. 282. Катушка (без сердечника) длиной 50 см и сечением 3 см2 имеет 1000 витков и соединена параллельно с конденсатором. Конденсатор состоит из двух пластин площадью 75 см2 каждая. Расстояние между пластинами 5 мм, диэлектрик — воздух. Определить период колебаний контура. 283. Три одинаково заряженных конденсатора емкостью 5 мкФ каждый соединяют в батарею и подключают к катушке, активное сопротивление которой 20 Ом и индуктивность 0,02 Гн. Во сколько раз будут отличаться периоды затухающих колебаний, если конденсаторы один раз соединены параллельно, а второй — последовательно? 284. Уравнение изменения величины тока в колебательном контуре со временем дается в виде . Индуктивность контура 1 Гн. Найти: 1) период колебаний, 2) емкость контура, 3) максимальную разность потенциалов на обкладках конденсатора, 4) максимальную энергию электрического поля. 285. Заряженный конденсатор емкостью 0,5 мкФ подключили к катушке индуктивностью 5 мГн. Через какое время от момента подключения катушки энергия электрического поля конденсатора станет равной энергия магнитного поля катушки? Активным сопротивлением катушки пренебречь. 286. Какое сопротивление может содержать колебательный контур, состоящий из катушки индуктивностью 10 мГн и конденсатора емкостью 4 мкФ, чтобы в нем могли еще возникнуть электромагнитные колебания? 287. Определить частоту собственных колебаний колебательного контура, который состоит из конденсатора емкостью 2 мкФ и катушки длиной 0,2 м и радиусом 1 см, содержащей 500 витков, если относительная магнитная проницаемость среды, заполняющей катушку, равна 1, а сопротивлением катушки можно пренебречь. 288. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 2 мкФ и катушки индуктивностью 0,1 Гн и сопротивлением 10 Ом. Определить логарифмический декремент затухания колебаний. 289. Определить активное сопротивление колебательного контура, индуктивность которого 1 Гн, если через 0,1 с амплитудное значение разности потенциалов на обкладках конденсатора уменьшилось в 4 раза. 290. Определить частоту собственных колебаний колебательного контура, содержащего конденсатор емкостью 0,5 мкФ, если максимальная разность потенциалов на его обкладках достигает 100 В, а максимальный ток в катушке равна 50 мА. Активным сопротивлением катушки пренебречь. 291. В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,4 Тл в плоскости, перпендикулярной линиям магнитного поля, вращается стержень длиной 10 см. Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов на концах стержня при частоте вращения16 с-1. 292. Рамка площадью 200 см2 равномерно вращается с частотой 10 с-1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля с магнитной индукцией 0,2 Тл. Каково среднее значение ЭДС индукции за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения? 293. Определить разность потенциалов на концах оси железнодорожного вагона, имеющий длину 1,6 м, если на горизонтальном участке пути скорость поезда 45 км/ч, а вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли 2×10-5 Тл. 294. С какой угловой скоростью надо вращать прямой проводник вокруг одного из его концов в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной к силовым линиям поля, чтобы в проводнике возникла ЭДС 0,3 В? Длина проводника 20 см. Магнитная индукция поля 0,2 Тл. 295. Рамка площадью 1 дц2 из проволоки сопротивлением 0,45 Ом вращается с угловой скоростью 100 рад/с в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл. Ось вращения рамки лежит в ее плоскости и перпендикулярна к вектору магнитной индукции. Определить количество теплоты, которое выделяется в рамке за 103 оборотов. Самоиндукцией пренебречь. 296. Плоский виток изолированного провода перегибают, придавая ему вид «восьмерки», а затем помещают в однородное магнитное поле перпендикулярно к силовым линиям. Длина витка 120 см. Петли «восьмерки» можно считать окружностями с отношением радиусов 1:2. Какой ток пройдет по проводу, если поле будет убывать с постоянной скоростью 10 Тл/с? Сопротивление витка 1 Ом. 297. Магнитный поток через катушку, состоящую из 75 витков, равен 4,8 102 Вб. За сколько времени должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла средняя ЭДС индукции 0,75 В? 298. Рамка, содержащая 10 витков площадью 5 см, присоединена к баллистическому гальванометру с внутренним сопротивлением 58 Ом и помещена между полюсами электромагнита так, что линии магнитной индукции перпендикулярны плоскости рамки. Определить магнитную индукцию поля, создаваемого электромагнитом, если при повороте рамки на 1800 в цепи гальванометра протекает заряд 30 мкКл. Сопротивление рамки 2 Ом. 299. Проволочный виток радиусом 4 см, имеющий сопротивление 0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,04 Тл. Плоскость рамки составляет угол 300 с линиями индукции магнитного поля. Какое количество электричества протечет по витку, если магнитное поле исчезнет? 300. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества 10 мкКл. Определить магнитный поток, пересеченный кольцом, если сопротивление цепи гальванометра равно 30 Ом.
Контрольная по физике МИДО БНТУ 2010 Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Международный институт дистанционного образования
О.А. Бояршинова
Ф И З И К А
Учебно-методическое пособие для студентов МИДО
МЕХАНИКА, СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ И УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Минск 2010
УДК 530.1(075.8) ББК 22.3я7 Б1
Бояршинова О.А. Б1 Физика: Учебно-методическое пособие для студентов МИДО. Механика, статистическая физика и термодинамика: Контрольные задания и учебные материалы / О.А. Бояршинова.– М.:БНТУ, 2010.
Учебно-методическое пособие содержит учебные материалы, задания контрольной работы и задачи для самостоятельной подго-товки студентов по механике, статистической физике и термоди-намике. Приведена рабочая программа по соответствующим разде-лам физики, сформулированы методические требования, предъяв-ляемые к выполнению и оформлению контрольных работ.
101. Два велосипедиста выехали из пункта в пункт одно-временно. Скорость первого велосипедиста , а ско-рость второго . Во время движения первый велосипе-дист был вынужден остановиться в пункте , расположенном на расстоянии от пункта , на . С какой минималь-ной скоростью должен двигаться первый велосипедист на остав-шемся участке пути, чтобы приехать в пункт первым, если все расстояние между пунктами и равно ? 102. Скорость катера относительно воды , скорость течения реки . Во время движения катера против течения, с него упал в воду спасательный круг. Когда обнаружили, что спа-сательный круг потерян, катер двигался против течения уже . Сколько времени потребуется катеру, чтобы догнать спасательный круг? 103. С какой скоростью автомобиль удаляется от велосипедиста, если они пересекли перекресток одновременно. Скорость автомо-биля , а скорость велосипедиста . Угол, образован-ный дорогами . 104. Навстречу друг другу из пункта и пункта выехали пассажирский и товарный поезда. Скорость пассажирского поезда, выехавшего из пункта , равна , а скорость товарно-го поезда . Расстояние между пунктами . Через сколько времени и на каком расстоянии от пункта встре-тятся поезда? 105. Из-за ремонтных работ на железнодорожном полотне, поезд вынужден первую треть своего пути двигаться со скоростью , а вторую половину пути со скоростью . С какой скоростью должен двигаться поезд оставшийся проме-жуток пути, чтобы преодолеть расстояние , за , чтобы не опоздать на станцию назначения? 106. Уравнение движения материальной точки имеет вид: x =A+Bt+Dt3, где A= 2 м, B =3 м/с, D =-1 м/с3. Найти скорость и ускорение материальной точки в момент времени t1 = 0 с и t2 = 0,5 с. Вернется ли материальная точка в первоначальное положение, если вернется, то в какой момент времени? Построить график зависимо-сти абсолютного значения скорости от времени за первые три се-кунды движения. 107. Уравнение движения материальной точки имеет вид: x =Bt+Ct2+Dt3, где B = 2 м/с, C =-3 м/с2, D =1 м/с3. Найти скорость и ускорение материальной точки в момент времени t1 = 0 с и t2 = 4 с. В какой момент времени вектор скорости меняет свое на-правление; пояснить, как изменяет свое движение материальная точка? Построить график зависимости координаты материальной точки от времени за первые 2,5 с движения. Найти перемещение материальной точки за две секунды движения. 108. Уравнение движения тела имеет вид: x =A+Ct2+Dt3, где A = 4 м, C = 2 м/с2, D =-0,5 м/с3. В какой момент времени тело ос-тановится? Найти среднюю скорость, среднее ускорение и переме-щение за этот промежуток времени. 109. Автомобиль, двигаясь равнозамедленно уменьшил свою скорость с до за . Найти ускорение с которым двигается автомобиль, путь пройденный автомобилем за 1-ю и 5-ю секунды движения. 110. Найти тормозной путь автомобиля, если он двигался со скоростью , а время торможения . 111. !Тело изменяет свое положение в пространстве согласно за-кону, изображенному на рис. 1. Найти: перемещение и пройденный путь за первые 7 с движения; скорость и ускорение тела в момент времени ; скорость тела в момент времени . 112. Тело изменяет свое положение в пространстве согласно за-кону, изображенному на рис. 1. Построить график зависимости скорости от времени υ(t). Найти среднюю скорость тела за первые 4 с движения. 113. Материальная точка изменяет свое положение в пространстве с течением времени, по закону, изображенному на рис. 2. Найти среднюю скорость и среднее ускорение с которыми материальная точка двигалась вплоть до момента остановки. Построить график зависимости скорости материальной точки от времени υ(t). 114. Тело начинает двигаться вдоль прямой без начальной ско-рости с постоянным ускорением. Через t1=12 мин ускорение тела меняется по направлению, оставаясь таким же по модулю. Через какое время t2 от начала движения тело вернется в исходную точ-ку? 115. С наклонной горы начал скатываться вагон, ускорение ко-торого . Через за ним последовал второй ва-гон, ускорение которого также , однако начальная ско-рость . Через какое время после начала движения первого вагона, второй вагон догонит первый. Какой путь будет пройден первым вагоном к этому моменту времени и какова будет его ско-рость. Длина вагона . 116. C крыши падают одна за другой две капли. Через время после начала падения второй капли расстояние между кап-лями стало равным S = 25 м. На сколько раньше первая капля ото-рвалась от крыши? 117. С высоты без начальной скорости падает камень. Через время за ним брошен второй камень. С какой на-чальной скоростью υ0 брошен второй камень, если он догнал пер-вый камень на высоте над землей? 118. Тело брошено горизонтально с начальной скоростью с башни высотой . Найти скорость, нор-мальное и тангенсальное ускорение тела, радиус кривизны траек-тории движения тела, угловую скорость и угловое ускорение в мо-мент удара тела о землю. 119. Одновременно из одной точки были брошены два мяча. Первый мяч бросили под углом к горизонту, со скоростью . Второй мяч бросили под углом к горизонту. С какой скоростью бросили второй мяч, если оба мяча упали в одной точке друг за другом, причем первый мяч на позже вто-рого? 120. Из одной точки одновременно бросают с одинаковыми ско-ростями два тела: одно вертикально вверх, второе гори-зонтально. Найти расстояние между телами через t = 2 с после бро-сания. Сопротивлением воздуха пренебречь. 121. Тело, брошенное под углом к горизонту, через вре-мя после начала движения имело вертикальную проекцию скорости . Найти расстояние S между местом бросания и местом падения, тангенсальную и нормальную составляющую ускорения через после начала движения. 122. Диск радиусом вращается согласно уравнению φ =A+Bt2+Ct3, где A = 3 рад, В =-2 рад/с2, С = 0,1 рад/с3. Найти тан-генциальное, нормальное и полное ускорения точек на окружности диска в конце второй секунды после начала вращения. 123. Диск радиусом вращается согласно уравнению φ = Bt+Ct3, где В = 1,2 рад/с, С =-0,1 рад/с3. Найти тангенциальное, нормальное и полное ускорения точек на окружности диска в конце десятой секунды после начала вращения. В какой момент времени диск остановится? 124. Колесо автомашины, вращаясь равнозамедленно, при тор-можении уменьшило свою частоту за с ν1=360 об/мин до ν2=120 об/мин. Найти угловое ускорение колеса и число оборотов, сделанное им за это время. 125. Диск начинает вращаться равноускоренно с ускорением ε1 = 2 рад/с2, через после начала движения диск начинает двигаться равнозамедленно с ускорением . Найти время которое пройдет до остановки диска, число оборотов, сделанное диском за все время движения, период обращения диска в момент времени . 126. Точка движется по окружности радиусом с по-стоянным угловым ускорением. Определить тангенциальное уско-рение точки, если известно, что за время она совершила три оборота и в конце третьего оборота ее нормальное ускорение равно an = 2,7 м/с2. 127. Найти нормальное ускорение точек земной поверхности, вызванное суточным вращением Земли. Найти значение проекции этого ускорения на направление земного радиуса в данной точке. Оценить значение искомых величин для широты Минска (53,91o северной широты). Радиус Земли . 128. Автомобиль движется со скоростью . Сколько оборотов в секунду делают его колеса, если они катятся по шоссе без скольжения, а внешний диаметр покрышек колес равен .
129. Скорость лифта при подъеме изменяется в соответствии с графиком представленном на рис. 3. Масса кабины лифта с пасса-жирами . Найдите силу натяжения каната, удержи-вающего кабину лифта в начале, середине и конце подъема. 130. Веревка выдерживает груз массы при подъеме его с некоторым ускорением, направленным по вертикали, и груз массы при опускании его с таким же по величине ус-корением. Какова максимальная масса груза который можно поднимать на этой веревке, перемещая его с постоянной скоро-стью? 131. Строительный кран поднимает груз массой . С каким ускорением можно производить подъем, если стальные тросы крана рассчитаны на силу натяжения . Какой груз можно будет поднять, если уменьшить ускорение вдвое? 132. Тело массы тянут с силой по гори-зонтальной поверхности. Если эта сила приложена под углом к горизонту, то тело движется равномерно. С каким уско-рением будет двигаться тело, если ту же силу приложить под углом к горизонту? 133. Через реку ширины переброшен выпуклый мост в форме дуги окружности. Верхняя точка моста поднимается над берегом на высоту . Мост может выдержать максималь-ную силу давления . При какой скорости автомобиль массы может проехать через такой мост? 134. Диск совершает . Где можно положить на диск тело, чтобы оно не соскользнуло? Коэффициент трения покоя тела о диск . 135. На столе стоит тележка массой . К тележке привязан один конец шнура, перекинутого через блок. К дру-гому концу шнура привязана гиря массой . Найти массу ги-ри, если известно, что система двигается с ускорением . Трение не учитывать. 136. Две гири массами и соединены гибкой нерастяжимой нитью перекинутой через неподвижный блок, вра-щающийся без трения. С каким ускорением будут двигаться грузы? Чему равна сила натяжения нити? Массой блока и нити пренеб-речь. 137. Конструкция механической системы показана на рис. 4. Массы грузов , , . Определите уско-рения грузов и натяжения нитей. Нити и блоки невесомы, ни-ти нерастяжимы, трение отсутствует. 138. Определить ускорение тела массы в системе, изображенной на рис. 5, если масса брусков , , , а угол в основании клиньев . Массой блоков и силами трения можно пренебречь. Клинья считать закрепленными жестко. 139. На гладком горизонтальном столе лежит брусок массы , на котором находится брусок массы . Оба бру-ска соединены легкой нитью, перекинутой через невесомый блок (рис. 6). Какую силу нужно приложить к нижнему бруску, чтобы он начал двигаться от блока с постоянным ускорением ? Коэффициент трения между брусками . Трением между нижним бруском и столом пренебречь.
140. Найти ускорения и брусков, масса которых , и натяжение нити в системе, изображенной на рис. 7. Массой бло-ков и нитей пренебречь. 141. Тело массы лежит на горизонтальной поверхности. В него попадает пуля массы и застревает в нем. Скорость пули составляет и направлена горизон-тально. Какой путь пройдет тело до остановки, если коэффициент трения между телом и поверхностью ? 142. Стальной шарик массой упал с высоты на стальную плиту и подскочил после удара на . Определить импульс, полученный плитой. 143. Две лодки идут на встречу параллельным курсом. Когда лодки находятся напротив друг друга, с одной из лодок во встреч-ную перебрасывается мешок массой , в результате чего лодка, с которой перебросили мешок, остановилась, а вторая лодка продолжила движение в прежнем направлении со скоростью . Каковы были скорости лодок до встречи, если массы лодок и ? 144. Определить силу, с которой винтовка действует на плечо стрелка при выстреле, если считать, что со стороны винтовки дей-ствует постоянная сила и смещает плечо стрелка на , а пуля покидает ствол мгновенно. Масса винтовка , масса пули , скорость ее при вылете . 145. Некоторая планета массы M движется по окружности во-круг Солнца со скоростью . Найти период обращения этой планеты.
2011 год МИДО БНТУ контрольная работа 2 301. Тонкая шелковая нить выдерживает максимальную силу натяжения T = 10 мН. На этой нити подвешен шарик массы m = 0,6 г, имеющий положительный заряд q1= 11 нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик, имеющий отрицательный заряд q2=-13 нКл. При каком расстоянии l между шариками нить разорвется? 302. По кольцу могут свободно перемещаться три положительно заряженных шарика, несущие заряды: q1 на одном шарике и q2 на каждом из двух других. Чему равно отношение зарядов q1 и q2, если при равновесии дуга между зарядами q2 составляет 60о? 303. Отрицательный точечный заряд Q расположен на прямой, соединяющей два одинаковых положительных точечных заряда q. Расстояния между отрицательным зарядом и каждым из положительных относятся между собой, как 1:3. Во сколько раз изменится сила, действующая на отрицательный заряд, если его поменять местами с ближайшим положительным? 304. На двух одинаковых капельках воды находится по одному лишнему электрону, причем сила электрического отталкивания капелек уравновешивает силу их взаимного тяготения. Каковы радиусы капелек? 305. Два отрицательных точечных заряда q1=-9 нКл и q2=-36 нКл расположены на расстоянии r = 3 м друг от друга. Когда в некоторой точке поместили заряд q0, то все три заряда оказались в равновесии. Найти заряд q0 и расстояние между зарядами q1 и q0. 306. На изолированной подставке расположен вертикально тонкий фарфоровый стержень, на который надет полый металлический шарик А радиуса r1 = 1 см (рис. 1). После сообщения шарику заряда q = 60 нКл по стержню опущен такой же незаряженный металлический шарик В с массой m = 0,1 г который соприкасается с шариком А. На каком Рисунок 1
расстоянии h от шарика А будет находиться в равновесии шарик В после соприкосновения? Трением шариков о стержень пренебречь. 307. Два одинаковых заряженных шарика, подвешенных на нитях равной длины в одной точке, разошлись в воздухе на некоторый угол 2α. Какова должна быть плотность материалов ρ из которых изготовлены шарики чтобы при погружении их в керосин (диэлектрическая проницаемость ε = 2) угол между нитями не изменился? Плотность керосина ρк = 0,8•103 кг/м3. 308. Вокруг отрицательного точечного заряда q0 = -15 нКл равномерно движется по окружности под действием силы притяжения маленький заряженный шарик. Чему равно отношение заряда шарика к его массе, если угловая скорость вращения шарика ω = 5 рад/c, а радиус окружности R = 3 см? 309. Два одинаковых шарика подвешены в воздухе на нитях, так что их поверхности соприкасаются. После того как каждому шарику был сообщен заряд q = 0,4 мкКл, шарики разошлись на угол 2α = 60o. Найти массу шариков, если расстояние от центров шариков до точки подвеса l = 0,2 м. 310. Составлен прибор из двух одинаковых проводящих шариков массы m = 24 г, один из которых закреплен, а другой подвешен на нити длины l = 20 см. Шарики, находясь в соприкосновении, получают одинаковые заряды, вследствие чего подвижный шарик отклоняет нить на угол 45o от вертикали. Найти заряд каждого шарика. 311. Два одинаковых шарика, имеющих одинаковые заряды q = 3,3 мкКл, подвешены на одной высоте на тонких невесомых нитях равной длины (рис.2). На одинаковом расстоянии от этих шариков, причем так что h = 20 см ниже их расположен заряд Q. Определить этот заряд, если извест- Рисунок 2 но, что нити висят вертикально, а расстояние между ними d = 30 см. 312. На тонком стержне длиной l = 50 см находится равномерно распределенный электрический заряд с линейной плотностью заряда τ = 400 мкКл/см. На продолжении оси стержня на расстоянии d = 20 см от ближайшего конца находится точечный заряд q = 20 нКл. Найти силу F, с которой взаимодействует заряд q со стержнем. 313. По кольцу радиуса R = 4 см равномерно распределен заряд q = 15 мкКл. Определите напряженность электрического поля в центре кольца, а также в точке, находящейся на расстоянии h = 3 см от центра кольца на прямой, проходящей через центр кольца и перпендикулярной к его плоскости. 314. По тонкому полукольцу, радиус кривизны которого R = 5 см равномерно распределен заряд q = 100 мкКл. Какова напряженность электрического поля в точке, совпадающей с центром полукольца? 315. На трети тонкого кольца радиусом R = 2 см равномерно распределен заряд q = 30 мкКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром кольца. 316. Две трети тонкого кольца радиусом R = 10 см несут равномерно распределенный заряд с линейной плотностью τ = 60 мкКл/см. Вычислить напряженность электрического поля в точке, совпадающей с центром кольца. 317. Две бесконечно длинные разноименно заряженные нити расположены параллельно на расстоянии d = 5 см друг от друга. Линейная плотность заряда нитей τ1 = 80 нКл/см и τ2 = 60 нКл/см. Найти модуль напряженности результирующего электрического поля в точке, удаленной от первой нити на d1 = 3 см, а от второй на d2 = 4 см. 318. Две бесконечно длинные одноименно заряженные нити расположены параллельно на расстоянии а = 10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях одинакова и равна τ = 200 мкКл/м. Найти модуль напряженности результирующего электрического поля в точке, удаленной на d = 10 см от каждой из нитей. 319. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по их поверхности заряд с поверхностными плоскостями σ1 = 0,6 пКл/см2 и σ2 = -0,4 пКл/см2. Определить модуль напряженности результирующего поля между пластинами и вне пластин. 320. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по их поверхности заряд с поверхностными плоскостями σ1 = 14 пКл/см2 и σ2 = 10 пКл/см2. Определить модуль напряженности результирующего поля между пластинами и вне пластин. 321. На двух концентрических сферах радиусами R и 3R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями -σ и σ. Используя теорему Гаусса, вычислить напряженность в точках, удаленных от центра на расстоянии ½R, 2,5R и 3R. Принять σ = 0,2 мкКл/м2. 322. На двух концентрических сферах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 2σ и σ. Используя теорему Гаусса, вычислить напряженность в точках, удаленных от центра на расстоянии 1,5R и 3R. Принять σ = 0,3 мкКл/м2. 323. N одинаковых шарообразных капелек ртути заряжены до одного и того же потенциала V. Каков будет потенциал V1 большой капли, получившейся в результате слияния этих капелек? 324. Определить потенциальную энергию электростатического взаимодействия системы четырех точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата со стороной L = 10 см. Заряды одинаковы по модулю q = 10 нКл, но два из них отрицательные, причем в противоположных вершинах квадрата расположены заряды разных знаков. 325. Шарики радиусами по r = 1 см имеют заряды q1 = 50 нКл и q2 = –10 нКл. Найти энергию, которая выделится при разряде, если шарики соединить проводником. 326. Мыльному пузырю сообщается заряд, вследствие чего его радиус увеличивается в четыре раза. Определить изменение энергии заряда, находящегося на пузыре при увеличении его радиуса. 327. В электронно-лучевой трубке осциллографа электроны ускоряются, двигаясь в электрическом поле. В некоторой точке поля с потенциалом φ0 = 600 В электрон имел скорость υ = 20 Мм/с. Определить потенциал точки поля, дойдя до которой электрон увеличит свою скорость вдвое. 328. Электрическое поле создано заряженным металлическим шаром, потенциал которого φ = 300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда q = 2 мкКл из точки 1 в точку 2 (рис. 3). 329. Разность потенциалов между като- Рисунок 3 дом и анодом электронной лампы равна Δφ = 120 В, расстояние d = 2 мм. С каким ускорением движется электрон от катода к аноду? Какова скорость электрона в момент удара об анод? Поле считать однородным. 330. Электрон, пролетая в электрическом поле от точки а к точке b, увеличил свою скорость с υ1 = 1000 км/c до υ2 = 3000 км/c. Найти разность потенциалов между точками а и b электрического поля. 331. Протон влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью υ = 120 км/с. Напряженность электрического поля внутри конденсатора E = 3 кВ/м; длина конденсатора l = 10 см. Вычислить поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора. Во сколько раз модуль скорости протона при вылете из конденсатора будет больше, чем модуль его начальной скорости? Влиянием силы тяжести пренебречь. 332. Первоначально покоящийся электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобретает скорость υ = 1 Мм/с. Расстояние между пластинами d = 5,3 мм. Найти разность потенциалов между пластинами, напряженность электрического поля внутри конденсатора, поверхностную плотность заряда на пластинах. Влиянием силы тяжести пренебречь. 333. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью υ0 = 1∙107 м/c. Напряженность поля в конденсаторе E = 100 В/см, длина конденсатора l = 5 см. Найти модуль и направление скорости электрона в момент вылета его из конденсатора. На сколько отклонится электрон от первоначального направления? 334. Между пластинами плоского воздушного горизонтально расположенного конденсатора находится заряженная капля масла массой m = 3∙10-8 г. Заряд капли q = 3∙10-15 Кл. При разности потенциалов между пластинами U = 500 В и начальной скорости υ0 = 0 м/c капля проходит некоторое расстояние в 2 раза медленнее, чем при отсутствии электростатического поля. Найти расстояние между пластинами. Сопротивлением воздуха пренебречь. 335. Электрон влетел в однородное электростатическое поле напряженностью E = 104 В/м со скоростью υ0 = 8 Мм/с перпендикулярно силовым линиям. Вычислить модуль и направление скорости электрона в момент времени t = 2 нс. 336. Найти емкость С сферического конденсатора, состоящего из двух концентрических сфер с радиусами R1 = 5 см и R2 = 5,2 см. Пространство между сферами заполнено маслом. Какой радиус R0 должен иметь шар, помещенный в масло, чтобы иметь такую же емкость? 337. Проводник емкости С1 = 2∙10-5 мкФ заряжен до потенциала φ1 = 3000 В, а проводник емкости С2 = 4∙10-5 мкФ – до потенциала φ2 = 9000 В. Расстояние между проводниками велико по сравнению с их размерами. Какое количество теплоты ΔQ выделиться при соединении этих проводников тонкой проволокой? 338. Основной частью устройства, контролирующего уровень непроводящей жидкости, является конденсатор, вертикально расположенные пластины которого погружены в жидкость. Во сколько раз изменилось показание гальванометра G (рис. 4), измеряющего величину заряда, если перед началом измерений сосуд был пуст, а затем конденсатор заполнился на половину высоты жидкостью с диэлектрической проницаемостью ε = 7 ? Рисунок 4 339. Плоский конденсатор с площадью пластин S = 100 см2 каждая, заряжен до разности потенциалов Δφ = 4 кВ. Расстояние между пластинами d = 1 см. Диэлектрик — стекло. Определить энергию и объёмную плотность энергии электрического поля конденсатора. 340. Четыре конденсатора емкостями С1 = 0,5 мкФ, С2 = 2 мкФ, С3 = 2 мкФ, С4 = 4 мкФ, соединены как показано на рис. 5. К точкам А и В подводится напряжение U = 140 В. Найти заряд и напряжение на каждом из конденсаторов. Рисунок 5 341. Конденсатор емкостью С1 = 2 мкФ, заряженный до разности потенциалов U1 = 100 В и отключенный от источника, соединили параллельно с конденсатором емкостью С2 = 1 мкФ, заряженным до разности потенциалов U2 = 50 В. Определить заряд каждого из конденсаторов и разность потенциалов между обкладками после их соединения, если: конденсаторы соединили обкладками, имеющими одноименные заряды; конденсаторы соединили обкладками, имеющими разноименные заряды. 342. Электростатическое поле создается сферой радиусом R = 5 см равномерно заряженной с поверхностной плотностью заряда σ = 2 нКл/м2. Определите разность потенциалов между двумя точками поля, лежащими на расстояниях r1 = 10 см и r2 = 12 см от центра сферы. 343. Определите напряженность электростатического поля на расстоянии d = 1 см от оси коаксиального кабеля, если радиус его центральной жилы r1 = 1 см а радиус оболочки r2 = 1,5 см. Разность потенциалов между центральной жилой и оболочкой Δφ = 2 кВ. 344. Шар, погруженный в масло (ε = 2,2), имеет поверхностную плотность заряда σ = 5 мкКл/м2 и потенциал φ = 0,5 кВ. Определите: радиус, заряд, емкость и энергию шара. 345. Определить работу А, которую нужно совершить, чтобы увеличить на Δx = 0,2 мм расстояние x между пластинами плоского конденсатора, заряженными разноименными зарядами q = 0,2 мкКл. Площадь каждой пластины S = 400 см2. В зазоре между пластинами находится воздух. 346. Посередине между обкладками плоского воздушного конденсатора вставляется металлическая пластина толщиной d0 = 2 мм. Заряд на обкладках конденсатора q = 0,1 мкКл. Конденсатор отключен от источника. Расстояние между пластинами d = 4 мм, площадь пластин S = 50 см2. Определите изменение емкости конденсатора и энергии его электрического поля.
347. Определить заряд q, прошедший по проводу с сопротивлением R = 5 Ом при равномерном нарастании напряжения на концах провода от U1 = 2 В до U2 = 6 В в течение t = 10 c. 348. Ток I в проводнике меняется со временем t по закону I(t) = 1+0,5t. Определить заряд q, прошедший через поперечное сечение проводника за время от t = 10 c. При каком постоянном токе Iп через поперечное сечение проводника за то же время протекает такой же заряд q? 349. На цоколе электрической лампочки написано «220 В, 60 Вт». В процессе работы из-за испарения и рассеяния металла спираль лампочки становится тоньше. Какова будет мощность лампочки, если диаметр волоска спирали уменьшится на 10%. 350. На катушку намотан круглый стальной провод диаметром d = 1,2 мм. Масса провода m = 0,2 кг. На катушку подается напряжение U = 53,8 В. Определите силу тока, идущего по проводу, если он нагрелся до температуры T2 = 393 К. Удельное сопротивление стали при T1 = 293 К равно ρ1 = 1,2∙10-7 Ом∙м, температурный коэффициент сопротивления стали α = 6∙10-3 К-1. Плотность стали p = 7,8∙103 кг/м3. 351. Электрический прибор подключен к источнику питания двумя длинными проводами сечения S0 = 1 мм2 каждый. При включении прибора выяснилось, что напряжение на приборе меньше напряжения на выходе источника питания на 10%. Какой должна быть площадь сечения подводящих проводов той же длины, для того чтобы напряжение уменьшилось только на 1%? 352. Линия имеет сопротивление R = 300 Ом. Какое напряжение должен иметь генератор, чтобы при передаче по этой линии к потребителю мощности P = 25 кВт потери в лини не превышали 4% передаваемой мощности? 353. При подключении вольтметра с сопротивлением RV = 200 Ом непосредственно к зажимам источника он показывает U = 20 В. Если же этот источник замкнуть на сопротивление R = 8 Ом, то ток в цепи становится I = 0,5 А. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление источника. 354. Имеются два резистора с сопротивлениями R1 = 2 Ом и R2 = 4,5 Ом. Их подключают к источнику тока сначала параллельно, а затем последовательно. При каком значении внутреннего сопротивления r источника тока в обоих случаях во внешней цепи выделяется одинаковая мощность? 355. К зажимам батареи аккумуляторов присоединен нагреватель. ЭДС батареи ε = 24 В, внутреннее сопротивление r = 1 Ом. Нагреватель, включенный в цепь, потребляет мощность P = 80 Вт. Вычислить силу тока I в цепи и КПД η нагревателя. 356. Определите ток короткого замыкания источника ЭДС, если при внешнем сопротивлении R1 = 50 Ом ток в цепи I1 = 0,2 А, а при R2 = 110 Ом ток в цепи I2 = 0,1 А. 357. Определить ток короткого замыкания для источника, который при токе в цепи I1 = 10 А имеет полезную мощность P1 = 500 Вт, а при токе I2 = 5 А полезную мощность P2 = 375 Вт. 358. При поочередном подключении к источнику тока двух электрических нагревателей с сопротивлениями R1 = 3 Ом и R2 = 48 Ом в них выделяется одинаковая мощность P = 1,2 кВт. Определите силу тока короткого замыкания Iз источника. 359. Когда сопротивление внешней части источника тока уменьшили на 30%, ток увеличился на 30%. На сколько процентов увеличился ток, если сопротивление внешней части цепи уменьшили на 50%? 360. Величина тока в проводнике сопротивлением R = 100 Ом нарастает в течение времени t = 5 с по линейному закону от I1 = 2 A до I2 = 12 A. Определить теплоту, выделившуюся в этом проводнике за первую, и пятую секунды. 361. Электропечь должна давать количество теплоты Q = 0,1 МДж за время t = 10 мин. Какова должна быть длина нихромовой проволоки сечения S = 0,5 мм2, если печь предназначается для сети с напряжением U = 36 В? Удельное сопротивление нихрома ρ = 1,2 мкОм∙м. 362. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 6), если ЭДС источника тока ε1 = 50 В, ε2 = 40 В, внутренние сопротивления источников r1 = 5 Ом, r2 = 2 Ом, а R1 = 30 Ом, R2 = R3 = 20 Ом. 363. Найти величину тока через сопротивление R3, если R1 = 1,7 Ом, R2 = 2,75 Ом, R4 = 2,25 Ом, R5 = 3,3 Ом, ЭДС источников тока одинаковы и равны ε = 1 В (рис. 7). 364. Найти величины токов во всех участках цепи (рис. 8), если R1 = R2 = R3 = R4 = 1000 Ом, ε1 = 1,5 В, ε2 = 1,8 В. 365. В цепи (рис. 9) ЭДС источника тока ε = 5 В, внутреннее сопротивление источника тока r = 0,1 Ом, R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом. Найти силы токов в резисторах R2 и R3. 366. Определить силу тока, текущего через элемент ε2 (рис. 10), если ε1 = 1 В, ε2 = 2 В, ε3 = 3 В, r1 = 1 Ом, r2 = 0,5 Ом, r3 = 0,25 Ом, R1 = 1 Ом, R2 = 0,4 Ом. 367. На рис. 11 ε1 = 10 В, ε2 = 20 В, ε3 = 40 В, сопротивления R1 = R2 = R3 = 10 Ом. Определите силу токов, протекающих через сопротивления и источники. Внутренним сопротивлением источников пренебречь. 368. В электрической цепи, изображенной на рис. 12, R1 = 100 Ом, R2 = 50 Ом, R3 = 20 Ом, ЭДС элемента ε1 = 2 В.Через гальванометр идет ток IG = 50 мА в направлении указанном стрелкой. Определить ЭДС ε2. Сопротивлением гальванометра и внутренним сопротивлением элемента пренебречь. 369. Три одинаковых элемента с ЭДС ε = 6 В и резисторы с сопротивлением R = 12 Ом каждый включены в цепь, изображенную на рис. 13. Найдите мощность, выделяющуюся на всех сопротивлениях схемы. Внутренними сопротивлениями элементов пренебречь. 370. Две батареи аккумуляторов ε1 = 10 В, ε2 = 8 В, r1 = 1 Ом, r2 = 2 Ом и реостат R = 6 Ом соединены, как показано на рис. 14. Найти силу тока в батареях и реостате. 371. Три батареи с ЭДС ε1 = 12 В, ε2 = 5 В, ε3 = 10 В и одинаковыми внутренними сопротивлениями r = 1 Ом, соединены между собой одноименными полюсами. Сопротивление соединительных проводов ничтожно мало. Определить силы токов I, идущих через каждую батарею.
Рисунок 6 Рисунок 7 Рисунок 8
Рисунок 9 Рисунок 10 Рисунок 11
Рисунок 12 Рисунок 13 Рисунок 14
401. Два параллельных бесконечно длинных провода, по которым текут токи силы I = 60 А в одном направлении, расположены на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определите магнитную индукцию B в точке, находящейся на расстоянии r1 = 5 см от одного и на расстоянии r2 = 12 см от другого. 402. Два параллельных бесконечно длинных провода, по которым текут токи силы I = 15 А в противоположных направлениях, расположены на расстоянии d = 5 см друг от друга. Определите магнитную индукцию B в точке, находящейся на расстоянии r = 5 см от каждого проводника. 403. Ток I = 60 А идет по длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстоянии d = 20 см. 404. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника со сторонами а = 80 см и b = 60 см, течет ток силы I = 25 A. Определите напряженность магнитного поля H в точке пересечения диагоналей прямоугольника. 405. По тонкому проволочному кольцу течет ток. Как нужно изменить силу тока в проводнике, что, придав проводнику форму квадрата магнитная индукция в центре контура не изменилась? 406. Найти величину тока в бесконечно длинном проводнике, который имеет квадратный изгиб, изображенный на рис. 16 со стороной a = 15 см, если модуль магнитной индукции магнитного поля в точке А, равен В = 50 мкТл. 407. Индукция магнитного поля в центре Рисунок 16
кругового витка радиусом R = 11 см равна B = 80 мкТл. Найти индукцию магнитного поля на оси витка на расстоянии d = 10 см от его плоскости. 408. Определите магнитную индукцию B в точке A (см. рис. 17), если по проводнику течет ток I = 10 A, а сторона треугольника a = 5 см. 409. Маленький шарик с зарядом q = 5∙10-7 Кл, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити длины L = 1 м, движется равномерно по окружности в горизонтальной плоскости так, что Рисунок 17 нить все время образует с вертикалью угол α = 60o. Определите напряженность магнитного поля в центре окружности, рассматривая движение шарика как круговой ток. 410. Определить магнитную индукцию поля, создаваемого током I = 30 A, текущим по проводу, согнутому в виде правильного треугольника со стороной a = 30 см, в вершине правильного тетраэдра для которого этот треугольник служит основанием.
411. α-частица влетает по нормали в область поперечного однородного магнитного поля с индукцией В = 0,4 Тл. Размер области h = 0,5 м. Найти скорость частицы, если после прохождения магнитного поля она отклонилась на угол φ = 30° от первоначального направления. 412. Электрон движется по окружности радиуса R = 10 мм в магнитном поле с индукцией В = 0,02 Тл. Какова кинетическая энергия и период обращения электрона? Найти радиус окружности по которой двигалась бы α-частица в данном поле, имея скорость вращения такую же как и электрон. 413. Протон и электрон, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны Rp траектории протона больше радиуса кривизны Re траектории электрона? 414. Найти кинетическую энергию W (в электрон-вольтах) α-частицы, движущейся по дуге окружности радиусом R = 80 см в магнитном поле с индукцией B = 3 Тл. 415. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью υ = 2•106 м/с. Индукция магнитного поля B = 0,45 Тл, радиус окружности R = 6 см. Найти заряд q частицы, если известно, что ее энергия W = 27 кэВ. 416. Протон, кинетическая энергия которого W = 250 эВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению его движения. Индукция магнитного поля B = 0,5 Тл. Найти силу F, действующую на протон, радиус R окружности по которой движется частица и период обращения его T. 417. Найти отношения q/m для заряженной частицы, если она, влетая со скоростью υ = 106 м/c в однородное магнитное поле напряженностью H = 200 кА/м, движется по дуге окружности радиусом R = 8,3 см. Направление скорости движения частицы перпендикулярно к направлению магнитного поля. Сравнить найденное значение со значением q/m для электрона, протона, α-частицы. 418. Электрон, ускоренный разностью потенциалов Δφ = 10 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом α = 30° к направлению поля и движется по винтовой траектории. Индукция магнитного поля B = 2 мТл. Найти радиус и шаг винтовой траектории. 419. Однородные магнитное и электрическое поля направлены взаимно перпендикулярно. Напряженность электрического поля Е = 0,5 кВ/м, индукция магнитного поля В = 1 мТл. Определите, с какой скоростью υ и в каком направлении должен лететь электрон, чтобы двигаться прямолинейно. 420. Однозарядные ионы, массовые числа которых А1 = 20 и А2 = 22, разгоняются в электрическом поле при разности потенциалов Δφ = 4•103 В, затем влетают в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,25 Тл перпендикулярно магнитным линиям и, описав полуокружность, вылетают двумя пучками. Определить расстояние между этими пучками. Заряд одновалентного иона q = 1,6•10-19 Кл, атомная единица массы m0 = 1,66•10-27 кг. 421. Заряженные частицы, заряд которых q = 3,2•10-19 Кл, ускоряются в циклотроне в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл и частотой ускоряющего напряжения ν = 6 МГц. Найти кинетическую энергию частиц в момент, когда они движутся по радиусу R = 2 м. 422. Винтовая линия, по которой движется электрон в однородном магнитном поле, имеет диаметр d = 50 мм и шаг l = 150 мм. Индукция поля B = 4 мТл. Определить скорость электрона υ. 423. В циклотроне для тяжелых ионов в Дубне ионы неона разгоняются до энергии W = 100 МэВ. Диаметр дуантов d = 310 см, индукция магнитного поля в зазоре В = 1,1 Тл, ускоряющий потенциал Δφ = 300 кВ. Определить кратность ионизации атома неона, полное число оборотов иона в процессе ускорения, а также частоту изменения полярности ускоряющего поля. 424. Определите удельный заряд частиц, ускоренных в циклотроне в однородном магнитном поле с индукцией B = 1,7 Тл при частоте ускоряющего напряжения ν = 25,5 МГц. 425. На горизонтальных рельсах, расстояние между которыми l = 1524 мм, лежит стержень, составляющий с рельсами угол α = 90°. Определите силу тока I, который надо пропустить по стержню, чтобы он пришел в движение, считая, что рельсы и стержень находятся в вертикальном однородном магнитном поле индукции В = 140 мТл. Масса стержня m = 0,7 кг, коэффициент трения стержня о рельсы μ = 0,05. 426. По двум одинаковым плоским прямоугольным контурам со сторонами а = 30 см и b = 40 см текут токи силы I1 = 10 А и I2 = 5 А. Определите силу F взаимодействия контуров, если плоскости контуров параллельны, а расстояние между соответствующими сторонами контуров составляет d = 5 мм. 427. Прямой провод длиной l = 10 см, по которому течет ток I = 20 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл. Найти угол α между направлениями вектора В и тока I, если на провод действует сила F = 10 мН. 428. Двухпроводная линия состоит из длинных параллельных прямых проводов, находящихся на расстоянии d = 10 мм друг от друга. По проводам текут одинаковые токи I = 60 А. Определить силу взаимодействия токов, приходящуюся на единицу длины провода. 429. Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии d1 =14 см друг от друга. По проводникам в противоположных направлениях текут токи I1 = 10 А и I2 = 30 А. Какую работу A (на единицу длины проводников), надо совершить чтобы сдвинуть эти проводники до расстояния d2 = 4 см?
430. α-частица влетает по нормали в область поперечного однородного магнитного поля с индукцией В = 0,4 Тл. Размер области h = 0,5 м. Найти скорость частицы, если после прохождения магнитного поля она отклонилась на угол φ = 30° от первоначального направления. 431. Электрон движется по окружности радиуса R = 10 мм в магнитном поле с индукцией В = 0,02 Тл. Какова кинетическая энергия и период обращения электрона? Найти радиус окружности по которой двигалась бы α-частица в данном поле, имея скорость вращения такую же как и электрон. 432. Протон и электрон, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны Rp траектории протона больше радиуса кривизны Re траектории электрона? 433. Найти кинетическую энергию W (в электрон-вольтах) α-частицы, движущейся по дуге окружности радиусом R = 80 см в магнитном поле с индукцией B = 3 Тл. 434. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью υ = 2•106 м/с. Индукция магнитного поля B = 0,45 Тл, радиус окружности R = 6 см. Найти заряд q частицы, если известно, что ее энергия W = 27 кэВ. 435. Протон, кинетическая энергия которого W = 250 эВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению его движения. Индукция магнитного поля B = 0,5 Тл. Найти силу F, действующую на протон, радиус R окружности по которой движется частица и период обращения его T. 436. Найти отношения q/m для заряженной частицы, если она, влетая со скоростью υ = 106 м/c в однородное магнитное поле напряженностью H = 200 кА/м, движется по дуге окружности радиусом R = 8,3 см. Направление скорости движения частицы перпендикулярно к направлению магнитного поля. Сравнить найденное значение со значением q/m для электрона, протона, α-частицы. 437. Электрон, ускоренный разностью потенциалов Δφ = 10 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом α = 30° к направлению поля и движется по винтовой траектории. Индукция магнитного поля B = 2 мТл. Найти радиус и шаг винтовой траектории. 438. Однородные магнитное и электрическое поля направлены взаимно перпендикулярно. Напряженность электрического поля Е = 0,5 кВ/м, индукция магнитного поля В = 1 мТл. Определите, с какой скоростью υ и в каком направлении должен лететь электрон, чтобы двигаться прямолинейно. 439. Однозарядные ионы, массовые числа которых А1 = 20 и А2 = 22, разгоняются в электрическом поле при разности потенциалов Δφ = 4•103 В, затем влетают в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,25 Тл перпендикулярно магнитным линиям и, описав полуокружность, вылетают двумя пучками. Определить расстояние между этими пучками. Заряд одновалентного иона q = 1,6•10-19 Кл, атомная единица массы m0 = 1,66•10-27 кг. 440. Заряженные частицы, заряд которых q = 3,2•10-19 Кл, ускоряются в циклотроне в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл и частотой ускоряющего напряжения ν = 6 МГц. Найти кинетическую энергию частиц в момент, когда они движутся по радиусу R = 2 м. 441. Винтовая линия, по которой движется электрон в однородном магнитном поле, имеет диаметр d = 50 мм и шаг l = 150 мм. Индукция поля B = 4 мТл. Определить скорость электрона υ. 442. В циклотроне для тяжелых ионов в Дубне ионы неона разгоняются до энергии W = 100 МэВ. Диаметр дуантов d = 310 см, индукция магнитного поля в зазоре В = 1,1 Тл, ускоряющий потенциал Δφ = 300 кВ. Определить кратность ионизации атома неона, полное число оборотов иона в процессе ускорения, а также частоту изменения полярности ускоряющего поля. 443. Определите удельный заряд частиц, ускоренных в циклотроне в однородном магнитном поле с индукцией B = 1,7 Тл при частоте ускоряющего напряжения ν = 25,5 МГц. 444. На горизонтальных рельсах, расстояние между которыми l = 1524 мм, лежит стержень, составляющий с рельсами угол α = 90°. Определите силу тока I, который надо пропустить по стержню, чтобы он пришел в движение, считая, что рельсы и стержень находятся в вертикальном однородном магнитном поле индукции В = 140 мТл. Масса стержня m = 0,7 кг, коэффициент трения стержня о рельсы μ = 0,05. 445. По двум одинаковым плоским прямоугольным контурам со сторонами а = 30 см и b = 40 см текут токи силы I1 = 10 А и I2 = 5 А. Определите силу F взаимодействия контуров, если плоскости контуров параллельны, а расстояние между соответствующими сторонами контуров составляет d = 5 мм. 446. Прямой провод длиной l = 10 см, по которому течет ток I = 20 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл. Найти угол α между направлениями вектора В и тока I, если на провод действует сила F = 10 мН. 447. Двухпроводная линия состоит из длинных параллельных прямых проводов, находящихся на расстоянии d = 10 мм друг от друга. По проводам текут одинаковые токи I = 60 А. Определить силу взаимодействия токов, приходящуюся на единицу длины провода. 448. Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии d1 =14 см друг от друга. По проводникам в противоположных направлениях текут токи I1 = 10 А и I2 = 30 А. Какую работу A (на единицу длины проводников), надо совершить чтобы сдвинуть эти проводники до расстояния d2 = 4 см?
449. α-частица влетает по нормали в область поперечного однородного магнитного поля с индукцией В = 0,4 Тл. Размер области h = 0,5 м. Найти скорость частицы, если после прохождения магнитного поля она отклонилась на угол φ = 30° от первоначального направления. 450. Электрон движется по окружности радиуса R = 10 мм в магнитном поле с индукцией В = 0,02 Тл. Какова кинетическая энергия и период обращения электрона? Найти радиус окружности по которой двигалась бы α-частица в данном поле, имея скорость вращения такую же как и электрон. 451. Протон и электрон, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны Rp траектории протона больше радиуса кривизны Re траектории электрона? 452. Найти кинетическую энергию W (в электрон-вольтах) α-частицы, движущейся по дуге окружности радиусом R = 80 см в магнитном поле с индукцией B = 3 Тл. 453. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью υ = 2•106 м/с. Индукция магнитного поля B = 0,45 Тл, радиус окружности R = 6 см. Найти заряд q частицы, если известно, что ее энергия W = 27 кэВ. 454. Протон, кинетическая энергия которого W = 250 эВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению его движения. Индукция магнитного поля B = 0,5 Тл. Найти силу F, действующую на протон, радиус R окружности по которой движется частица и период обращения его T. 455. Найти отношения q/m для заряженной частицы, если она, влетая со скоростью υ = 106 м/c в однородное магнитное поле напряженностью H = 200 кА/м, движется по дуге окружности радиусом R = 8,3 см. Направление скорости движения частицы перпендикулярно к направлению магнитного поля. Сравнить найденное значение со значением q/m для электрона, протона, α-частицы. 456. Электрон, ускоренный разностью потенциалов Δφ = 10 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом α = 30° к направлению поля и движется по винтовой траектории. Индукция магнитного поля B = 2 мТл. Найти радиус и шаг винтовой траектории. 457. Однородные магнитное и электрическое поля направлены взаимно перпендикулярно. Напряженность электрического поля Е = 0,5 кВ/м, индукция магнитного поля В = 1 мТл. Определите, с какой скоростью υ и в каком направлении должен лететь электрон, чтобы двигаться прямолинейно. 458. Однозарядные ионы, массовые числа которых А1 = 20 и А2 = 22, разгоняются в электрическом поле при разности потенциалов Δφ = 4•103 В, затем влетают в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,25 Тл перпендикулярно магнитным линиям и, описав полуокружность, вылетают двумя пучками. Определить расстояние между этими пучками. Заряд одновалентного иона q = 1,6•10-19 Кл, атомная единица массы m0 = 1,66•10-27 кг. 459. Заряженные частицы, заряд которых q = 3,2•10-19 Кл, ускоряются в циклотроне в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл и частотой ускоряющего напряжения ν = 6 МГц. Найти кинетическую энергию частиц в момент, когда они движутся по радиусу R = 2 м. 460. Винтовая линия, по которой движется электрон в однородном магнитном поле, имеет диаметр d = 50 мм и шаг l = 150 мм. Индукция поля B = 4 мТл. Определить скорость электрона υ. 461. В циклотроне для тяжелых ионов в Дубне ионы неона разгоняются до энергии W = 100 МэВ. Диаметр дуантов d = 310 см, индукция магнитного поля в зазоре В = 1,1 Тл, ускоряющий потенциал Δφ = 300 кВ. Определить кратность ионизации атома неона, полное число оборотов иона в процессе ускорения, а также частоту изменения полярности ускоряющего поля. 462. Определите удельный заряд частиц, ускоренных в циклотроне в однородном магнитном поле с индукцией B = 1,7 Тл при частоте ускоряющего напряжения ν = 25,5 МГц. 463. На горизонтальных рельсах, расстояние между которыми l = 1524 мм, лежит стержень, составляющий с рельсами угол α = 90°. Определите силу тока I, который надо пропустить по стержню, чтобы он пришел в движение, считая, что рельсы и стержень находятся в вертикальном однородном магнитном поле индукции В = 140 мТл. Масса стержня m = 0,7 кг, коэффициент трения стержня о рельсы μ = 0,05. 464. По двум одинаковым плоским прямоугольным контурам со сторонами а = 30 см и b = 40 см текут токи силы I1 = 10 А и I2 = 5 А. Определите силу F взаимодействия контуров, если плоскости контуров параллельны, а расстояние между соответствующими сторонами контуров составляет d = 5 мм. 465. Прямой провод длиной l = 10 см, по которому течет ток I = 20 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл. Найти угол α между направлениями вектора В и тока I, если на провод действует сила F = 10 мН. 466. Двухпроводная линия состоит из длинных параллельных прямых проводов, находящихся на расстоянии d = 10 мм друг от друга. По проводам текут одинаковые токи I = 60 А. Определить силу взаимодействия токов, приходящуюся на единицу длины провода. 467. Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии d1 =14 см друг от друга. По проводникам в противоположных направлениях текут токи I1 = 10 А и I2 = 30 А. Какую работу A (на единицу длины проводников), надо совершить чтобы сдвинуть эти проводники до расстояния d2 = 4 см?
МИДО БНТУ физика заказ решения контрольной в феврале со скидкой, в марте скидок не будет методичка 2011 года, решений готовых ни у кого нет, можете не тратить время на поиск, а садиться и решать задчи о физике MP3 - симфония формул и логики
нас ищут по тэгам: контрольные работы на заказ или cайт для заочников, где можно заказать контрольную работу по физике (fizika), РГР, ИДЗ, контрольные работы по химии, решение задач по высшей математике, решения задач по ТОЭ, термех, купить контрольную для заочников, контрольные работы в Минске...