25. Снаряд, летящий со скоростью 500 м/с, разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 20% от общей массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью u1200м/с.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
ЗАДА
НИЯ

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

СЛУШАТЕЛЕЙ

Механика

1.

Точка движется по окружности радиусом
R=4 м
. Закон ее движения
выражается уравнением
S =A+Bt
2
, где
А=8 м; В=
-
2 м/с
2
. Найти момент
времени
t
, когда нормальное ускорение точки
а
n
= 9м/с
2
; скорость;
танг
енциальное

и полное

а

ускорения точки в этот момент времени.

2.

Две материальные точки движутся согласно уравнениям:
х
1

1
t+В
1
t
2
+
С
1
t
3
и

х
2

2
t + В
2
t
2
+ С
2
t
3
, где
А
1
=4 м/ с; B
1
=8 м/с
2
; С
1
=
-
16 м/с
3
; А
2
=2 м/с; B
2
=
-
4
м/с
2
; С
2

=1 м/с
3
. В какой момент времени
t

уск
орения этих точек будут
одинаковы? Найти скорости точек в этот момент.

3.

Движения двух материальных точек выражаются уравнениями
х
1

1

+
В
1
t+ С
1
t
2

и

х
2

2

+ В
2
t+ С
2
t
2
,
где

А
1
=20 м; B
1
=2 м/с; С
1
=
-
4 м/с
2
;

А
2
=2 м; B
2
=2
м/с; С
2
=0,5 м/с
2
. В какой момент времени с
корости этих точек будут
одинаковы? Чему равны скорости и ускорения точек в этот момент?

4.

Материальная точка движется прямолинейно. Уравнение движения имеет
вид

х=Аt + Вt
3
, где
А=3 м/с; B=0,06 м/с
3
. Найти скорость и ускорение точки в
момент времени
t
1
=0

и
t
2
=3 с
. Каковы средние значения скорости и ускорения
за первые
3 с

движения?

5.

Две материальные точки движутся согласно уравнениям
х
1

1

1
t+С
1
t
2

и
х
2

2

2
t
2
, где
А
1
=10 м
;
B
1
=32 м/с
;
С
1
=
-
3 м/ с
2
;
А
2
=5 м
;
С
2
=5 м/с
2

. В какой
момент времени скорости этих точек

одинаковы? Чему равны скорости и
ускорения точек в этот момент?

6.

Искусственный спутник обращается вокруг Земли по круговой орбите на
высоте
H=3200 км

над поверхностью Земли. Определить линейную скорость
спутника.

7.

Колесо радиусом
R=0,3м

вращается согласно у
равнению
φ
=Аt+Bt
3
, где
А=1 рад/с; В=0,1 рад/с
3
. Определить полное ускорение точек на окружности
колеса в момент времени
t=2 с.

8.

Материальная точка движется по окружности радиуса
R=2 м

согласно
уравнению
S=Аt + Вt
3

, где
А=8 м/с; B=
-
0,2 м/с
3
. Найти скорость,

тангенциальное, нормальное и полное
а

ускорения в момент времени
t=3 с
.

9.

Диск радиусом
R=0,2м

вращается согласно уравнению
φ
=А+Вt+Сt
3
, где
А=3 рад; В=
-
1 рад/с
;
С=0,1 рад/с
3
. Определить тангенциальное, нормальное
а
n

и полное
а

ускорения точек на окружности
диска для момент времени
t=10 с
.

10.

По дуге окружности радиуса
R=10 м

вращается точка. В некоторый
момент времени нормальное ускорение точки
а
n
=4,9 м/с
2

, вектор полного
ускорения образует в этот момент с вектором нормального ускорения угол
60
0
.
Найти скорост
ь и тангенциальное ускорение точки.

11.

Точка совершает гармонические колебания. В некоторый момент
времени смещение точки
х=5 см
, скорость
20 см/с

и ускорение
а=
-
80 см/с
2
.
Найти циклическую частоту и период колебаний; фазу колебаний в
рассматриваемый момент в
ремени и амплитуду колебаний.

12.

Точка совершает гармонические колебания, уравнение которых имеет
вид
х=Аsin
ω
t
, где
А=5 см;
ω
=2 с
-
1
. Найти момент времени (ближайший к
началу отсчета), в который потенциальная энергия точки
П=10
-
4
Дж
, а
возвращающая сила
F=+5 ·

10
-
3

Н
. Определить также фазу колебаний в этот
момент времени.

13.

Два гармонических колебания, направленных по одной прямой,
имеющих одинаковые амплитуды и периоды, складываются в одно колебание
той же амплитуды. Найти разность фаз складываемых колебаний.

14.

По
перечная волна распространяется вдоль упругого шнура со
скоростью
15 м/с
. Период колебаний точек шнура
Т=1,2 с
. Определить разность
фаз


колебаний двух точек, лежащих на луче и отстоящих от источника волн на
расстояниях
х
1
=20 м

и
х
2
=30 м
.

15.

Определить скорос
ть
v

распространения волны в упругой среде, если
разность фаз
колебаний двух точек, отстоящих друг от друга га
10 см
, равна
60
о
. Частота колебаний
v=25 Гц
.

16.

Две точки находятся на прямой, вдоль которой распространяются
волны со скоростью
v=50 м/с
. Период к
олебаний
Т=0,5 с.
, расстояние


между
точками
x=50 см
. Найти разность фаз колебаний в этих точках.

17.

Шар массой
m
1
=10 кг

сталкивается с шаром массой
m
2
=4 кг
. Скорость
первого шара
4 м/с
, второго
12 м/с
. Найти общую скорости шаров после удара в
двух случаях:
когда малый шар нагоняет большой шар, движущийся в том же
направлении, и когда шары движутся навстречу друг другу. Удар считать
прямым, центральным, неупругим.

18.

В лодке массой
М=240 кг

стоит человек массой
m=60 кг
. Лодка плывет
со скоростью
2 м/с
. Человек п
рыгает с лодки в горизонтальном направлении со
скоростью
4 м/с

(относительно лодки). Найти скорость лодки после прыжка
человека: вперед по движению лодки; в сторону, противоположную движению
лодки.

19.

Шар массой
m
1
=200 г
, движущийся со скоростью
10 м/с
, ударя
ет
неподвижный шар массой
m
2
=800г
. Удар прямой, центральный, абсолютно
упругий. Определить скорости шаров после удара.

20.

Снаряд массой
m=10 кг

обладал скоростью
300 м/с

в верхней точке
траектории. В этой точке он разорвался на две части. Меньшая массой
m
1
=2
кг

получила скорость
500 м/с
. С какой скоростью и в каком направлении полетит
большая часть, если меньшая полетела вперед под углом
60
0

к плоскости
горизонта?

21.

Шарик массой
m=200 г

ударился о стенку со скоростью
10 м/c

и
отскочил от нее с такой же скоростью
. Определить импульс p, полученный
стенкой, если до удара шарик двигался под углом
30
0

к плоскости стенки?

22.

Шарик массой
m=100 г

свободно падает с высоты
h
1
=1 м

на стальную
плиту и подпрыгивает на высоту
h
2
=0,5 м
. Определить импульс
p

(по величине
и направл
ению), сообщенный плитой шарику.

23.

Шарик массой
m
1
=100 г

ударился о стенку со скоростью
5 м/с

и
отскочил от нее с той же скоростью. Определить импульс, полученный стенкой,
если до удара шарик двигался под углом
60
0

к плоскости стенки.

24.

На тележке, свободно дв
ижущейся по горизонтальному пути со
скоростью
3 м/с
, находится человек. Человек прыгает в сторону,
противоположную движению тележки. После прыжка скорость тележки
изменилась и стала равной
u
1
=4 м/с
. Определить горизонтальную
составляющую скорости
u


челов
ека при прыжке относительно тележки. Масса
тележки
m
1
=210 кг
, масса человека
m
2
=70 кг
.

25.

Снаряд, летящий со скоростью
500 м/с
, разорвался на два осколка.
Меньший осколок, масса которого составляет 20% от общей массы снаряда,
полетел в противоположном направл
ении со скоростью
u
1
=200м/с
. Определить
скорость
u
2

большего осколка.

26.

На железнодорожной платформе установлено орудие. Орудие жестко
скреплено с платформой. Масса платформы и орудия
М=20

т. Орудие
производит выстрел под углом
60
0

к линии горизонта в направ
лении пути.
Какую скорость
u
1

приобретает платформа с орудием вследствие отдачи, если
масса снаряда
m=50 кг

и он вылетает из канала ствола со скоростью
u
2
=500
м/с
?

27.

Две одинаковые лодки массами
М=200 кг

(вместе с человеком,
находящимся в лодке) движутся пар
аллельными курсами навстречу друг другу
с одинаковой скоростью
1 м/с
. Когда лодки поравнялись, то с первой лодки на
вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают груз массой
m=20
кг
. Определить скорости лодок после перебрасывания грузов.

28.

Шар масс
ой
m
1
= 2 кг

движется со скоростью
3 м/с

и сталкивается с
шаром массой
m
2
= 1 кг
, движущимся ему навстречу со скоростью
v
2
= 4 м/с
.
Определить скорости шаров после прямого центрального удара. Удар считать
абсолютно упругим.

29.

Шар массой
m
1
= 6 кг

движется со ско
ростью
2 м/с

и сталкивается с
шаром массой
m
2
= 4кг
, который движется ему навстречу со скоростью
5 м/с
.
Найти скорость шаров после прямого центрального удара. Шары считать
абсолютно упругими.

30.

Молот массой
m=10 кг

ударяет по небольшому куску мягкого железа,
лежащего на наковальне. Масса наковальни
М=0,4

т. Определить к.п.д. удара
молота при данных условиях. Удар считать неупругим. Полезной в данном
случае является энергия, пошедшая на деформацию куска железа.

31.

Шар массой
m
1
= 2 кг

движется со скоростью
v
1
=4 м/с

и сталкивается с
покоящимся шаром массой
m

2
=5 кг
. Определить скорости шаров после
прямого центрального удара. Шары считать абсолютно упругими.

32.

На покоящийся шар налетает со скоростью
4 м/с

другой шар
одинаковой с ним массы. В результате столкновения шар
изменил направление
движения на угол
30
0
. Определить скорости шаров после удара. Удар считать
абсолютно упругим.

33.

На спокойной воде пруда находится лодка длиной
l=4 м
,
расположенная перпендикулярно к берегу. На корме лодки стоит человек.
Масса лодки с челов
еком
М=240 кг
, масса человека
m=60 кг
. Человек перешел
с кормы на нос лодки. На сколько переместились при этом относительно берега
человек и лодка?

34.

Из пружинного пистолета выстрелили пулькой, масса которой
m=5 г
.
Жесткость пружины
k=1,25 кН/м
. Пружина была

сжата на
8 см
. Определить
скорость пульки при вылете ее из пистолета.

35.

Шар, двигавшийся горизонтально, столкнулся с неподвижным шаром и
передал ему 64% своей кинетической энергии. Шары абсолютно упругие, удар
прямой, центральный. Во сколько раз масса второ
го шара больше массы
первого?

36.

Боек свайного молота массой
m
1
=0,6

т падает с некоторой высоты на
сваю массой
m
2
= 150 кг
. Найти к.п.д. бойка, считая удар неупругим. Полезной
считать энергию, пошедшую на углубление сваи.

37.

Шар массой
m
1
=5 кг

движется со скорост
ью
2 м/с

и сталкивается с
покоящимся шаром массой
m
2
=3 кг
. Вычислить работу
А
, совершенную при
деформации шаров при прямом центральном ударе. Шары считать неупругими.

38.

Деревянный шар массой
М=10 кг

подвешен на нити длиной
l=2м
. В
шар попадает горизонтально
летящая пуля массой
m=5 г

и застревает в нем.
Определить скорость пули, если нить с шаром отклонилась от вертикали на
угол
3
0
. Размером шара пренебречь. Удар пули считать центральным.

39.

Вагон массой
m=40
т движется на упор со скоростью
0,1 м/с
. При
полном то
рможении вагона буферные пружины сжимаются на
10см
.
Определить максимальную силу
F
макс

сжатия буферных пружин и
продолжительность торможения.

40.

Атом распадается на две части массами
m
1
=1,6 · 10
-
25
кг

и
m
2
=2,3 · 10
-
25
кг
. Определить кинетические энергии
Т
1

и
Т
2

частей атома, если их общая
кинетическая энергия
Т=2,2 · 10
-
11

Дж
. Кинетической энергией и импульсом
атома до распада пренебречь.

41.

Тело массой
m=0,2 кг

соскальзывает без трения с горки высотой
h=2 м
.
Найти изменение импульса тела.

42.

Какую максимальную част
ь своей кинетической энергии может
передать частица массой
m
1
=2 · 10
-
22
г
, сталкиваясь упруго с частицей массой
m
2
=8 · 10
-
22
г
, которая до столкновения покоилась?

43.

Абсолютно упругий шар массой
m
1
=1,8 кг

сталкивается с покоящимся
упругим шаром большей массы.

В результате центрального прямого удара шар
потерял 36% своей кинетической энергии. Определить массу
m
2

большого
шара.

44.

Цилиндр, расположенный горизонтально, может вращаться около оси,
совпадающей с осью цилиндра. Масса цилиндра
m
1
= 12 кг
. На цилиндр
намот
али шнур, к которому привязали гирю массой
m
2
=1 кг
. С каким
ускорением будет опускаться гиря? Какова сила натяжения шнура во время
движения гири?

45.

Через блок, выполненный в виде колеса, перекинута нить, к концам
которой привязаны грузы с массами
m
1
=100 г
и

m
2
=300 г
. Массу колеса
М=200
г

считать равномерно распределенной по ободу, массой спиц пренебречь.
Определить ускорение, с которым будут двигаться грузы, и силы натяжения
нити по обе стороны блока.

46.

Двум одинаковым маховикам, находящимся в покое, сообщили
о
динаковую угловую скорость
63рад/с

и предоставили их самим себе. Под
действием сил трения первый маховик остановился через одну минуту, а
второй сделал до полной остановки
N=360

оборотов. У какого маховика
тормозящий момент был больше и во сколько раз?

47.

Шар

скатывается с наклонной плоскости высотой
h=90 см
. Какую
линейную скорость будет иметь центр шара в тот момент, когда шар скатится с
наклонной плоскости?

48.

На верхней стороне горизонтального диска, который может вращаться
вокруг вертикальной оси, проложены
по окружности радиуса
r=50 см

рельсы
игрушечной железной дороги. Масса диска
М=10 кг
, его радиус
R=60 см
. На
рельсы неподвижного диска был поставлен заводной паровозик массой
m=1 кг

и выпущен из рук. Он начал двигаться относительно рельсов со скоростью

0,
8м/с

. С какой угловой скоростью будет вращаться диск?

49.

Платформа в виде диска вращается по инерции около вертикальной оси
с частотой
n
1
=15 об/мин
. На краю платформы стоит человек. Когда человек
перешел в центр платформы, частота возросла до
n
2
=25 об/мин
. М
асса человека
m=70 кг
. Определить массу
М

платформы. Момент инерции человека
рассчитывать, как для материальной точки.

Молекулярная физика

1.

Вычислить массу
m

атома азота.

2.

Плотность газа при давлении
р=720 мм рт. ст
. и температуре
t=0
0

С

равна
1,35 г/л
. Най
ти массу киломоля газа.

3.

Каково будет давление газа, в объеме
V=1 см
3

которого содержится
N=10
9

молекул при температуре
Т
1
=3 К

и
Т
2
=1000 К
?

4.

При температуре
t=35
0

С

и давлении
р=7 атм

плотность некоторого
газа
12,2 кг/м
3
. Определить молярную массу
М

газа.

5.

Ка
кой объем
V

занимает смесь азота массой
m
1
=1кг

и гелия
m
2
=1кг

при
нормальных условиях?

6.

В баллоне емкостью
V=15 л

находится смесь, содержащая
m
1
=10 г

водорода,
m
2
=54 г

водяного пара и
m
3
=60 г

окиси углерода. Температура смеси
t=27
0

С
. Определить давление.

7.

Н
айти полную кинетическую энергию, а также кинетическую энергию
вращательного движения одной молекулы аммиака
NH
3

при температуре
t=27
0

С
.

8.

Определить удельные теплоемкости
с
v

и
с
p

газообразной окиси углерода
СО.

9.

Определить удельные теплоемкости
с
v

и
с
p

газа
, состоящего по массе из
кислорода (
О
2
) и 15% озона (
О
3
).

10.

Определить удельные теплоемкости
с
v

и
с
p

смеси, содержащей
m
1
=3 кг

азота и
m
2
=1 кг

водяного пара, принимая эти газы за идеальные.

11.

Молекула газа состоит из двух атомов; разность удельных
теплоемкосте
й газа при постоянном давлении и постоянном объеме равна
260
Дж/(кг·К)
. Найти молярную массу газа и его удельные теплоемкости
с
v

и
с
p
.

12.

Найти среднюю длину свободного пробега
ll-3;

молекулы водорода при
давлении
р= 0,001 мм рт. ст.

и температуре

t=
-
173
0

С
.

13.

Водород занимает объем
V
1
=10 м
3

при давлении
р
1
=0,1 Па
. Газ нагрели
при постоянном объеме до давления
р
2
=0,3 МПа
. Определить изменение
внутренней энергии газа, работу
А
, совершенную газом, и теплоту Q ,
сообщенную газу.

14.

Кислород при неизменном давлении
р=
80 кПа

нагревается. Его объем
увеличивается от
V
1
=1 м
3

до
V
2
=3 м
3
. Определить изменение внутренней
энергии кислорода, работу
А
, совершенную им при расширении, а также
теплоту Q , сообщенную газу.

15.

В цилиндре под поршнем находится азот, имеющий массу
m=0,6
кг

и
занимающий объем
V
1
=1,2 м
3

при температуре
Т
1
=560 К
. В результате
нагревания газ расширился и занял объем
V
2
=4,2 м
3
, причем температура
осталась неизменной. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную
им работу
А

и теплоту Q , сообщенную газу
.

16.

Какую энергию надо затратить, чтобы выдуть мыльный пузырь
диаметром
d=12 см
? Каково будет добавочное давление внутри этого пузыря?

17.

Трубка имеет диаметр
d=0,2 см
. На нижнем конце трубки повисла капля
воды, имеющая вид шарика. Найти диаметр этой капли.

18.

В с
осуд с ртутью частично погружены две вертикально расположенные
и параллельные друг другу стеклянные пластинки. Расстояние между
пластинками
d=1 мм
. Определить разность уровней ртути в сосуде и между
пластинками. Краевой угол принять равным 138
0
.

Электродин
амика

1.

Два шарика массой
m=1 г

каждый подвешены на нитях, верхние концы
которых соединены вместе. Длина каждой нити
l=10 см
. Какие одинаковые
заряды надо сообщить шарикам, чтобы нити разошлись на угол
60
о
?

2.

Расстояние
d

между зарядами Q
1
=100 нКл

и Q
2

=
-
50 нК
л

равно
10 см
.
Определить силу
F
, действующую на заряд Q
3
=1 мкКл
, отстоящий на
r
1
=12 см

от заряда Q
1

и на
r
2
=10 см

от заряда Q
2
.

3.

Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью
1,5нКл/см
. На продолжении оси стержня на расстоянии
d=12 см

от

его конца
находится точечный заряд Q
=0,2 мкКл
. Определить силу взаимодействия
заряженного стержня и точечного заряда.

4.

Длинная прямая тонкая проволока несет равномерно распределенный
заряд. Вычислить линейную плотность заряда, если напряженность поля на
ра
сстоянии
r=0,5 м

от проволоки против ее середины
E=2 В/см
.

5.

С какой силой, приходящейся на единицу площади, отталкиваются две
одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости с одинаковой
поверхностной плотностью заряда
2 мкКл/м
2
?

6.

Какую ускоряющую раз
ность потенциалов
U

должен пройти электрон,
чтобы получить скорость
8000 км/с
?

7.

Заряд равномерно распределен по бесконечной плоскости с
поверхностной плотностью
10 нКл/м
2
. Определить разность потенциалов двух
точек поля, одна из которых находится на плоскос
ти, а другая удалена от нее на
расстояние
а=10 см
.

8.

Электрон с начальной скоростью
3
*
10
6

м/с

влетел в однородное
электрическое поле напряженностью
Е=150 В/м
. Вектор начальной скорости
перпендикулярен линиям напряженности электрического поля. Найти: 1) силу,

действующую на электрон; 2) ускорение, приобретаемое электроном; 3)
скорость электрона через
t=0,1 мкс
.

9.

К батарее с э.д.с.
300 В

подключены два плоских конденсатора емкостью
С
1
=2
пФ и
С
2
=3
пФ. Определить заряд Q и напряжение
U

на пластинах
конденсаторов в

двух случаях: 1) при последовательном соединении; 2) при
параллельном соединении.

10.

Конденсатор емкостью
С
1
=600 см

зарядили до разности потенциалов
U=1,5 кВ

и отключили от источника напряжения. Затем к конденсатору
присоединили параллельно второй, незаряжен
ный конденсатор емкостью
С
2
=400 см
. Сколько энергии, запасенной в первом конденсаторе, было
израсходовано на образование искры, проскочившей при соединении
конденсаторов.

11.

На концах медного провода длинной
l=5 м
поддерживается напряжение
U=1 В
. Определить п
лотность тока в проводе.

12.

Сопротивление
r
1
=5 Ом
, вольтметр и источник тока соединены
параллельно. Вольтметр показывает напряжение
U
1
=10 В
. Если заменить
сопротивление на
r
2
=12 Ом
, то вольтметр покажет напряжение
U
2
=12 В
.
Определить э.д.с. и внутреннее сопр
отивление источника тока. Током через
вольтметр пренебречь.

13.

Определить заряд, прошедший по проводу с сопротивлением


r=3 Ом

при равномерном нарастании напряжения на концах провода от
U
1
=2 В

до
U
2
=4 В

в течение времени
t=20 с
.

14.

Определить силу тока в цепи, с
остоящей из двух элементов с э.д.с.
1,6 В

и
1,2 В

внутренними сопротивлениями
r
1
=0,6 Ом

и
r
2
= 0,4 Ом
, соединенных
одноименными полюсами.

15.

Три батареи с э.д.с.
8 В, 3 В

и
4 В

с внутренними сопротивлениями
r=2

Ом

каждое соединены одноименными полюсами. Пренеб
регая сопротивлением
соединительных проводов, определить токи, идущие через батареи.

16.

Две электрические лампочки с сопротивлениями
R
1
=350 Ом

и
R
2
=240
Ом

включены в сеть параллельно. Какая из лампочек потребляет большую
мощность? Во сколько раз?

17.

Источник ток
а, амперметр и резистор соединены последовательно. Если
взять резистор из медной проволоки длиной
L=100 м

и поперечным сечением


S=2 мм
2
, то амперметр показывает ток
I
1
=1,43 А
. Если же взять резистор из
алюминия длиной
L=57,3 м

и поперечным сечением


S=1 м
м
2
, то амперметр
показывает ток
I
2
=1 А
. Сопротивление амперметра


R
А
=0,05 Ом
. Найти ЭДС
источника тока и его внутреннее сопротивление
r
.

18.

Напряженность магнитного поля
H=100 А/м
. Вычислить магнитную
индукцию
В

этого поля в вакууме.

19.

По двум длинным параллель
ным проводам текут в одинаковом
направлении токи
I
1
=10 А

и
I
2
=15 А
. Расстояние между проводами
а=10 см
.
Определить напряженность
Н

магнитного поля в точке, удаленной от первого
провода на
r
1
=8 см

и от второго
r
2
=6 см
.

20.

Решить задачу № 88 при условии, что то
ки текут в противоположных
направлениях, точка удалена от первого проводника на
r
1
=15 см

и от второго
на
r
2
=10 см
.

21.

По тонкому проводнику, изогнутому в виде правильного
шестиугольника со стороной
а=10 см
, идет ток
I=20 А
. Определить магнитную
индукцию в цен
тре шестиугольника.

22.

Обмотка соленоида содержит два слоя плотно прилегающих друг другу
витков провода диаметром
d=0,2 мм
. Определить магнитную индукцию
В

на
оси соленоида, если по проводу идет ток
I=0,5 А.

23.

В однородное магнитное поле с индукцией
B=0,01 Т

по
мещён прямой
проводник длиной
l=20 см

(подводящие провода находятся вне поля).
Определить силу
F
, действующую на проводник, если по нему течёт ток
I=50
А
, а угол между направлением тока и вектором магнитной индукции
30
0

.

24.

Рамка с током
I=5 A

содержит
N=20

витков тонкого провода.
Определить магнитный момент
p
м

рамки с током, если её площадь
S=10 см
2
.

25.

По витку радиусом
R=10 см
течёт ток
I=50 А
. Виток помещён в
однородное магнитное поле индукцией
В=0,2 Т
. Определить момент сил
М
,
действующий на виток, если пло
скость витка составляет угол
60
о

с линиями
индукции.

26.

Протон влетел в магнитное поле перпендикулярно линиям индукции и
описал дугу радиусом
R=10 см.

Определить скорость протона, если магнитная
индукция
В=1 Т
.

27.

Определить частоту
n

обращения электрона по круг
овой орбите в
магнитном поле с индукцией
В=1 Т
.

28.

Электрон в однородном магнитном поле движется по винтовой линии
радиусом
R=5 см

и шагом
h=20 см
. Определить скорость электрона, если
магнитная индукция
В=0,1 мТ.

29.

Кольцо радиусом
R=10 см

находится в однородном

магнитном поле с
индукцией
В=0,318 Т
. Плоскость кольца составляет угол
30
0

c линиями
индукции. Вычислить магнитный поток, пронизывающий кольцо.

30.

По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной
а=10 см
, течёт
ток
I=20 А
. Плоскость квадрата перпендикуля
рна магнитным силовым линиям
поля. Определить работу
А
, которую необходимо совершить для того, чтобы
удалить проводник за пределы поля. Магнитная индукция
В=0,1 Т
. Поле
считать однородным.

31.

Проводник длиной
l=1 м

движется со скоростью
5 м/с

перпендикулярно
линиям индукции однородного магнитного поля. Определить магнитную
индукцию
В
, если на концах проводника возникает разность потенциалов
U=0,02 B
.

32.

Рамка площадью
S=50 см
2
, содержащая
N=100

витков, равномерно
вращается в однородном магнитном поле (
В=40 мТ
). О
пределить
максимальную э.д.с. индукции, если ось вращения лежит в плоскости рамки и
перпендикулярна линиям индукции, а рамка вращается с частотой
n=960
об/мин.

33.

Кольцо из проволоки сопротивлением
r=1 мОм
находится в однородном
магнитном поле (
В=0,4 Т
). Плос
кость кольца составляет угол
90
0

с линиями
индукции. Определить заряд, который протечёт по кольцу, если его выдернуть
из поля. Площадь кольца
S=10 см
2
.

34.

Соленоид содержит
N=4000
витков провода, по которому течёт ток
I=20
A
. Определить магнитный поток
Ф

и по
токосцепление, если индуктивность
L=0,7 Г
.

35.

На картонный каркас длиной
l=50 см

и площадью сечения
S=4 см
2

намотан в один слой провод диаметром
d=0,2 мм

так, что витки плотно
прилегают друг к другу (толщиной изоляции пренебречь). Определить
индуктивность
L

п
олучившегося соленоида.

36.

Определить силу тока в цепи через
t=0,01 c

после её размыкания.
Сопротивление цепи
r=20 Ом

и индуктивность
L=0,1 Г
. Сила тока до
размыкания цепи
I
0
=50 A
.

37.

По обмотке соленоида индуктивностью
L=0,2 Г

течёт ток
I=10 А
.
Определить энерг
ию
W

магнитного поля соленоида.

Оптика

1.

На пути луча света поставлена стеклянная пластинка толщиной
d=1 мм

так, что угол падения луча
i
1
=30
0
.
На сколько изменится оптическая длина пути
луча?

2.

На мыльную плёнку с показателем преломления
n=1,33

падает по
норма
ли монохроматический свет с длиной волны
0,6 мкм
. Отражённый свет в
результате интерференции имеет наибольшую яркость. Какова наименьшая
возможная толщина плёнки?

3.

Радиус второго тёмного кольца Ньютона в отражённом свете
r
2
=0,4 мм
.
Определить радиус кривизн
ы плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если
она освещается монохроматическим светом с длиной волны
0
,64 мкм
.

4.

На пластину со щелью, ширина которой
а=0,05 мм
, падает нормально
монохроматический свет длиной волны
0,7 мкм
. Определить угол отклонения
лучей,
соответствующих первому дифракционному максимуму.

5.

Дифракционная решётка, освещённая нормально падающим
монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка на угол
30
0
. На
какой угол отклоняет она спектр четвёртого порядка?

6.

Угол преломления луча в ж
идкости
i
2
=35
0
. Определить показатель
n

преломления жидкости, если известно, что отражённый луч максимально
поляризован.

7.

На сколько процентов уменьшается интенсивность света после
прохождения через призму Николя, если потери света составляют 10%?

Квантовая

и ядерная физика

1.

При какой скорости масса движущейся частицы в три раза больше
массы покоя этой частицы?

2.

Определить скорость электрона, имеющего кинетическую энергию
Т=1,53 МэВ.

3.

Электрон движется со скоростью
0,6·с
(где
с



скорость света в
вакууме). Опр
еделить импульс
p

электрона.

4.

Вычислить энергию, излучаемую за время
t=1 мин

с площади
S=1 см
2

абсолютно чёрного тела, температура которого
Т=1000 К.

5.

Длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения
абсолютно чёрного тела
0,6 мкм.

Определить те
мпературу
Т


тела.

6.

Определить энергию, массу
m

и импульс
p

фотона с длиной волны
1,24
нм
.

7.

На пластину падает монохроматический свет (
0,42 мкм
).Фототок
прекращается при задерживающей разности потенциалов
U=0,95 В
.
Определить работу
А

выхода электронов с пов
ерхности пластины.

8.

На цинковую пластину падает пучок ультрафиолетовых лучей (
0,2 мкм
).
Определить максимальную кинетическую энергию
Т
макс

и максимальную
скорость фотоэлектронов.

9.

Определить максимальную скорость фотоэлектрона, вырванного с
поверхности метал
ла
-

квантом с энергией
1,53 МэВ.

10.

Поток энергии, излучаемый электрической лампой,
Ф
э
=600 Вт
. На
расстоянии
r=1 м

от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено
круглое плоское зеркальце диаметром
d=2 см.

Определить силу
F

светового
давления на зеркаль
це. Лампу рассматривать как точечный изотропный
излучатель.

11.

Параллельный пучок монохроматических лучей длиной волны
0,663
мкм

падает на зачернённую поверхность и производит на неё давление
p=0,3
мкН/м
2
.

Определить концентрацию
n

фотонов в световом пучке.

12.

О
пределить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в
атоме водорода с третьего энергетического уровня на основной.

13.

Определить первый потенциал возбуждения атома водорода.

14.

Вычислить длину волны де Бройля для электрона, прошедшего
ускоряющую разно
сть потенциалов
U=22,5 В
.

15.

Вычислить длину волны де Бройля для протона, движущегося со
скоростью
0,6·c

(
с



скорость света в вакууме).

16.

Оценить с помощью соотношения неопределённостей минимальную
кинетическую энергию
T
мин

электрона, движущегося внутри сфери
ческой
области диаметром
d=0,1 нм
.

17.

Если допустить, что неопределённость координаты движущейся
частицы равна дебройлевской длине волны, то какова будет относительная
неопределённость

p/p

импульса этой частицы?

18.

Вычислить энергию связи

Е

ядра дейтерия
1
Н
2

и

трития
1
Н
3
.

19.

Вычислить энергетический эффект
Q

реакции
.

20.

Вычислить энергетический эффект
Q

реакции
.

21.

Определить число
N

атомов радиоактивного препарата йода (
53
J
131
)
массой
m=0,5 мкг
, распавшихся в течение времени: 1)
t
1
=1 мин
; 2)
t
2
=7 сут
.

22.

Определить ак
тивность
а

радиоактивного препарата
38
Sr
90

массой
m=0,1
мкг.

23.

Активность
а

препарата некоторого изотопа за время
t=5 суток

уменьшилась на
30%
. Определить период
Т

полураспада этого препарата.

24.

Найти период полураспада
Т

радиоактивного препарата
15
P
32
, если
а
ктивность за время

t=20 суток

уменьшилась на
62%

по сравнению с
первоначальной.

25.

Определить, какая доля радиоактивного препарата
38
Sr
90

распадается в
течение времени
t=10 лет
.

26.

Определить массу
m

препарата изотопа
27
Co
60
, имеющего активность
а=1 Ки
.

27.

Определи
ть массу

N

ядер, распадающихся в течение времени: 1)
t=1
сутки
; 2)
t=1 год
, в радиоактивном препарате церия
58

144

массой
m=1 мг
.

28.

Во сколько раз уменьшится активность препарата
89
Ac
225

через время
t=30 суток
?





Приложенные файлы

  • pdf 43692133
    Размер файла: 357 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий