1. Физические основы классической механики

  2. Молекулярная физика. Термодинамика

  3. Электростатика. Постоянный электрический ток

  4. Электромагнетизм

  5. Оптика

  6. Элементы атомной физики и квантовой механики. Физика твёрдого тела

















ФИЗИКА.

Методические указания и контрольные задания

для студентов-заочников инженерно-технических специальностей высших учебных заведений (включая сельскохозяйтвенные ВУЗЫ)

под редакцией А.Г. Чертова.



110
Точка движется по окружности радиусом R = 30 см. с постоянным угловым ускорением ε. Определить тангенциальное ускорение ατ точки, если известно, что за время t = 4 c она совершила три оборота и в конце третьего оборота её нормальное ускорение
αn=2,7м/c2.


120
Лодка длиной l = 3 м и массой m = 120 кг стоит на спокойной воде. На носу и корме находятся два рыбака массами m1 = 60 кг и m2 = 90 кг. На сколько сдвинется лодка относительно воды, если рыбаки поменяются местами?

130
Шар массой m1=2 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массы и при этом теряет 40% кинетической энергии. Определить массу m2 большого шара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

140
Какая работа А должна быть совершена при поднятии с земли материалов для постройки цилиндрической дымоходной трубы высотой h= 40 м, наружным диаметром D = 3,0 м и внутренним диаметром d = 2,0 м? Плотность материала ρ принять равной 2,8·103кг/м3.

150
К концам лёгкой и нерастяжимой нити, перекинутой через блок, подвешены грузы массами m1 = 0,2 кг и m2 = 0,3 кг. Во сколько раз отличаются силы, действующие на нить по обе стороны от блока, если масса блока m = 0,4 кг, а его ось движется вертикально вверх с ускорением a = 2 м/с2? Силами трения и проскальзывания нити по блоку пренебречь.

160
Однородный стержень длиной l = 1,0 м и массой М = 0,7 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через конец стержня. В точку, отстоящую от оси на 2/3l, абсолютно упруго ударяет пуля массой m = 5 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси. После удара стержень отклонился на угол α = 60o. Определить скорость пули.

170
Во сколько раз средняя плотность земного вещества отличается от средней плотности лунного? Принять что радиус Rз Земли в 390 раз больше радиуса Rл Луны и вес тела на Луне в 6 раз меньше веса тела на Земле.

180
Шарик массой m = 60 г колеблется с периодом Т = 2 с. В начальный момент времени смещение шарика х0 = 4,0 см и он обладает энергией Е = 0,02 Дж. Записать уравнение простого гармонического колебания шарика и закон изменения возвращающей силы с течением времени.

210
Определить количество вещества ν и число N молекул азота массой m = 0,2 кг.

220
Определить плотность ρ водяного пара, находящегося под давлением p = 2,5 кПа и имеющего температуру Т = 250 К.

230
Определить среднюю кинетическую энергию п> поступательного движения и вр> молекулы азота при температуре Т = 1 кК. Определить также полную кинетическую энергию Ек молекул при тех же условиях.

240
Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V = 5 л. Вычислить теплоемкость этого газа при постоянном объеме.

250
В сферической колбе вместимостью V = 3 л, содержащей азот, создан вакуум с давлением p = 80 мкПа. Температура газа Т = 250 К. Можно ли считать вакуум в колбе высоким?

260
Определить работу А, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q = 21 кДж. Найти также изменение ΔU внутренней энергии газа.

270
В цикле Карно газ получил от теплоотдатчика теплоту Q1 = 500 Дж и совершил работу А = 100 Дж. Температура теплоотдатчика Т1 = 400К. Определить температуру Т2 теплоприёмника.

280
Две капли ртути радиусом r = 1,2 мм каждая слились в одну большую каплю. Определить энергию, которая выделится при этом слиянии. Считать процесс изотермическим.

310
Расстояние d между двумя точечными зарядами Q1 = 2 нКл и Q2 = 4 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд Q3 и его знак. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?

320
Две трети тонкого кольца радиусом R= 10 см несут равномерно распределенный с линейной плотностью τ=0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

330
На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса: найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей I, II, III. Принять σ1=–σ, σ2= 4σ; 2) вычислить напряженность поля Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстоянии r, и указать направление вектора Е>. Принять σ=30 нКл/м2, r = 4R; 3) построить график.

340
Тонкая квадратная пластинка равномерно заряжена с линейной плотностью заряда τ= 200 пКл/м. Определить потенциал φ поля в точке пересечения диагоналей.

350
Электрон движется вдоль силовой линии однородного электрического поля. В некоторой точке поля с потенциалом φ1 = 100 В электрон имел скорость V1 = 6 Мм/с. Определить потенциал φ2 точки поля, дойдя до которой электрон потерял половину своей скорости.

360
Плоский конденсатор с площадью пластин S = 200 см2 каждая заряжен до разности потенциалов U = 2 кВ. Расстояние между пластинами d = 2 см. Диэлектрик – стекло. Определить энергию W поля конденсатора и плотность энергии w поля.

370
ЭДС батареи Е=12В. При силе тока I=4A КПД батареи η = 0,6. Определить внутреннее сопротивление Ri батареи.

380
Сила тока в цепи изменяется со временем по закону I=I0e-αt. Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R = 20 Ом за время, в течение которого ток уменьшится в е раз. Коэффициент α принять равным 2·10-2 с-1.

410
Бесконечно длинный провод с током I= 50 А изогнут так, как это показано на рис.58. Определить магнитную индукцию В в точке А, лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии d = 10 см от его вершины.

420
По круговому витку радиусом R=5 см течет ток I=20 А. Виток расположен в однородном магнитном поле (В=40 мТл) так, что нормаль к плоскости контура составляет угол θ=π/6 с вектором В. Определить изменение ΔП потенциальной энергии контура при его повороте на угол φ=π/2 в направлении увеличения угла θ.

430
По тонкому стержню длиной l = 40 см равномерно распределен заряд Q = 60 нКл. Стержень вращается с частотой n = 12 с-1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через стержень на расстоянии а=l/3 от одного из его концов. Определить магнитный момент pm, обусловленный вращением стержня.

440
Ион, попав в магнитное поле (В= 0,01 Тл), стал двигаться по окружности. Определить кинетическую энергию Т (в эВ) иона, если магнитный момент pm эквивалентного кругового тока равен 1,6·10-14А·м2.

450
В скрещенных под углом однородные магнитное (Н=1МА/м) и электрическое (Е= 50 кВ/м) поля влетел ион. При какой скорости v иона (по модулю и направлению) он будет двигаться в скрещенных полях прямолинейно?

460
Определить магнитный поток Ф, пронизывающий соленоид, если его длина l=50 см и магнитный момент pm=0,4 Вб.

470
Кольцо из медного провода массой m=10 г помещено в однородное магнитное поле (В=0,5 Тл) так, что плоскость кольца составляет угол β= 60o с линиями магнитной индукции. Определить заряд Q, который пройдет по кольцу, если снять магнитное поле.

480
Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R= 20 Ом. Через время t= 0,1 с сила тока достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность L катушки.

510
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом (?=590 нм). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Определить толщину d3 воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.

520
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 решетка?

530
Пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину, нижняя поверхность которой находится в воде. При каком угле ?B падения свет, отраженный от границы стекло-вода, будет максимально поляризован?

540
Релятивистский протон обладал кинетической энергией, равной энергии покоя. Определить, во сколько раз возрастет его кинетическая энергия, если его импульс увеличится в n=2 раза.

550
Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см2•мин). Какова должна быть температура Т поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты аТ=0,25?

560
На цинковую пластину направлен монохроматический пучок света. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U= 1,5 B. Определить длину волны ? света, падающего на пластину.

570
Определить импульс ре электрона отдачи, если фотон с энергией ε1 = 1,53 МэВ в результате рассеяния на свободном электроне потерял 1/3 своей энергии.

580
Точечный источник монохроматического (?= 1 нм) излучения находится в центре сферической зачерненной колбы радиусом R =10 см. Определить световое давление р, производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника Р= 1 кВт.

610
Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией Т=10 эВ. Определить энергию ? фотона.

620
Кинетическая энергия Т электрона равна удвоенному значению его энергии покоя (2m0c2). Вычислить длину волны ? де Бройля для такого электрона.

630
Для приближенной оценки минимальной энергии электрона в атоме водорода можно предположить, что неопределенность ?r радиуса r электронной орбиты и неопределенность ?р импульса р электрона на такой орбите соответственно связаны следующим образом: ?r?r и ?р?р. Используя эти связи, а также соотношение неопределенностей, определить минимальное значение энергии Тmin электрона в атоме водорода.

640
Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, имеет вид ?(r)=Ae-r/a0 , где А– некоторая постоянная; а0 – первый боровский радиус. Найти для основного состояния атома водорода среднее значение <П> потенциальной энергии.

650
Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада Т1/2 изотопа.

660
Определить скорости продуктов реакции 10В(n,?)7Li, протекающей в результате взаимодействия тепловых нейтронов с покоящимися ядрами бора.

670
Вычислить по теории Дебая теплоемкость цинка массой m=100 г при температуре Т=10 К. Принять для цинка характеристическую температуру Дебая ?D=300 К и считать условие Т«?D выполненным.

680
Прямое напряжение U, приложенное к p-n-переходу, равно 2 В. Во сколько раз возрастет сила тока через переход, если изменить температуру от Т1=300 К до Т2=273 К?

101
Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью v0 = 4 м/с. Когда оно достигло верхней точки полета из того же начального пункта, с той же скоростью вертикально вверх было брошено второе тело. На каком расстоянии h от начального пункта встретятся тела? Сопротивлением воздуха пренебречь.

111
При горизонтальном полете со скоростью v = 250 м/с снаряд массой m = 8 кг разорвался на две части. Большая часть массой m1 = 6 кг получила скорость u1 = 400 м/с в направлении полета снаряда. Определить модуль и направление скорости u2 меньшей части снаряда.

121
В деревянный шар массой m1 = 8 кг, подвешенный на нити длиной l = 1,8 м, попадает горизонтально летящая пуля массой m2 = 4 г. С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявшей в нем пулей отклонилась от вертикали на угол α = 3o? Размером шара пренебречь. Удар пули считать прямым, центральным.

131
Определить работу растяжения двух соединенных последовательно пружин жесткостями k1 = 400 Н/м и k2= 250 Н/м, если первая пружина при этом растянулась на Δl = 2 см.

141
Шарик массой m = 60 г, привязанный к концу нити длиной l = 1,2 м, вращается с частотой n1 = 2 c-1, опираясь на горизонтальную плоскость. Нить укорачивается, приближая шарик к оси до расстояния l2 = 0,6 м. С какой частотой n2 будет при этом вращаться шарик? Какую работу А совершает внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь.

151
На скамье Жуковского сидит человек и держит на вытянутых руках гири массой m = 5 кг каждая. Расстояние от каждой гири до оси скамьи l = 70 см. Скамья вращается с частотой n1 = 1 с-1. Как изменится частота вращения скамьи и какую работу А произведет человек, если он сожмет руки так, что расстояние от каждой гири до оси уменьшится до l2=20см? Момент инерции человека и скамьи (вместе) относительно оси J = 2,5 кг·м2.

161
Определить напряженность G гравитационного поля на высоте h = 1000 км над поверхностью Земли. Считать известными ускорение g свободного падения у поверхности Земли и её радиус R.

171
На стержне длиной l= 30 см укреплены два одинаковых грузика: один – в середине стержня, другой – на одном из его концов. Стержень с грузами колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить приведенную длину L и период T простых гармонических колебаний данного физического маятника. Массой стержня пренебречь.

201
Определить количество вещества υ и число N молекул кислорода массой m = 0,5 кг.

211
В цилиндр длиной l = 1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении р0, начинают медленно вдвигать поршень площадью основания S = 200 см2. Определить силу F, действующую на поршень, если его остановить на расстоянии l1 = 10 см от дна цилиндра.

221
Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию молекулы этого газа при температуре Т = 300 К, если количество вещества ν этого газа равно 0,5 моль.

231
Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность ср–сV удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж/(кг·К).

241
Найти среднее число столкновений за время t= 1 с и длину свободного пробега молекулы гелия, если газ находится под давлением р= 2 кПа при температуре Т= 200 К.

251
Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V = 50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на Δр = 0,5 МПа.

261
Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах теплоприемника Т2 = 290 К и теплоотдатчика Т1 = 400 К. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла, если температура теплоотдатчика возрастет до Т'1=600 К?

271
Найти массу m воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала d = 0,8 мм, опущенной в воду на малую глубину. Считать смачивание полным.

301
Точечные заряды Q1 = 20 мкКл, Q2 = –10 мкКл находятся на расстоянии d = 5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на r1 = 3 см от первого и на r2=4см от второго заряда. Определить также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд Q = 1 мкКл.

311
Тонкий стержень длиной l = 20 см несет равномерно распределенный заряд τ=0,1 мкКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии а = 20 см от его конца.

321
На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трёх областей: I, II и III. Принять σ1=4σ, σ2=σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ=30 нКл/м2, r=1,5R; 3) Построить график Е(r).

331
Два точечных заряда Q1 = 6 нКл и Q2 = 3 нКл находятся на расстоянии d = 60 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешним силам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое?

341
Пылинка массой m = 200 мкг, несущая на себе заряд Q = 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U = 200 В пылинка имела скорость v = 10 м/с. Определить скорость v0 пылинки до того, как она влетела в поле.

351
Конденсаторы емкостью С1 = 5 мкФ и С2 = 10 мкФ заряжены до напряжений U1 = 60 B и U2 = 100 B соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими одноименные заряды.

361
Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением r = 4 кОм. Амперметр показывает силу току I = 0,3 A, вольтметр – напряжение U = 120 B. Определить сопротивление R катушки. Определить относительную погрешность ε, которая будет допущена при измерении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.

371
За время t= 20 c при равномерно возраставшей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике сопротивлением R= 5 Ом выделилось количество теплоты Q=4кДж. Определить скорость нарастания силы тока, если сопротивлением проводника R=5Ом.

401
Бесконечно длинный провод с током I=100 A изогнут так, как показано на рис.49. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R= 10 см.

411
По двум параллельным проводам длиной l = 3 м каждый текут одинаковые токи I = 500 A. Расстояние между проводами равно 10 см. Определить силу F взаимодействия проводов.

421
По тонкому кольцу радиусом R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ=50 нКл/м. Кольцо вращается относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр, с частотой n= 10 c-1. Определить магнитный момент pm, обусловленный вращением кольца.

431
Два иона разных масс с одинаковыми зарядами влетели в однородное магнитное поле, стали двигаться по окружностям радиусами R1= 3 см и R2= 1,73 см. Определить отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов.

441
Протон влетел в скрещенные под углом α=120o магнитное (В=50 мТл) и электрическое (Е= 20 кВ/м) поля. Определить ускорение а протона, если его скорость v (|v|= 4·105 м/с) перпендикулярна векторам Е и В.

451
Плоский контур площадью S=20 см2 находится в однородном магнитном поле (В=0,03 Тл). Определить магнитный поток Ф, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол α=60o с направлением линий индукции.

461
В однородном магнитном поле (В=0,1 Тл) равномерно с частотой n=5 c-1 вращается стержень длиной l= 50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов U.

471
Соленоид сечением S= 10 см2 содержит N=103 витков. При силе тока I= 5 А магнитная индукция В поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность соленоида.

501
Между стеклянной пластиной и лежащей не ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус r3 третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны λ=0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы R=0,5 м.

511
Какое наименьшее число Nmin штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн ?1=589,0 нм и ?2=589,6 нм? Какова длина l такой решетки, если постоянная решетки d=5мкм?

521
Пластинку кварца толщиной d= 2 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол ?=53?. Какой наименьшей толщины dmin следует взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно темным?

531
Частица движется со скоростью v=c/3, где с - скорость света в вакууме. Какую долю энергии покоя составляет кинетическая энергия частицы?

541
Вычислить истинную температуру Т вольфрамовой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру Трад =2,5 кК. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна аi=0,35.

551
Красная граница фотоэффекта для цинка ?0=310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Тmax фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны ?= 200 нм

561
Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол ?=?/2. Определить импульс р (в МэВ/с), приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была ?1=1,02 МэВ.

571
Определить энергетическую освещенность (облученность) Ее зеркальной поверхности, если давление р, производимое излучением, равно 40 мкПа. Излучение падает нормально к поверхности.

601
Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны ?=102,6 нм. Вычислить, пользуясь теорией Бора, радиус r электронной орбиты возбужденного атома водорода.

611
Вычислить наиболее вероятную дебройлевскую длину волны ? молекулы азота, содержащихся в воздухе при комнатной температуре.

621
Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальную кинетическую энергию электрона, движущегося внутри сферы радиусом R=0,05 нм.

631
Частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Найти отношение разностей ?Еn,n+1 соседних энергетических уровней к энергии En частицы в трех случаях: 1) n=2; 2) n=5; 3) n>?.

641
Найти период полураспада Т1/2 радиоактивного изотопа, если его активность за время t=10 сут уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной.

651
Определить количество теплоты Q, выделяющейся при распаде радона активностью А=3,7?1010 Бк за время t=20 мин. Кинетическая энергия Т вылетающей из радона ?-частицы равна 5,5 МэВ.

661
Определить теплоту Q, необходимую для нагревания кристалла калия массой m=200г от температуры Т1=4 К до температуры Т2=5 К. Принять характеристическую температуру Дебая для калия ?D=100 К и считать условие Т<< ?D выполненным.

671
Определить долю свободных электронов в металле при температуре Т=0 К, энергия ? которых заключены в интервале значений от 0,5?max до ?max.

102
Материальная точка движется прямолинейно с ускорением а = 5 м/с2. Определить, на сколько путь, пройденный точкой в n-ю секунду, будет больше пути, пройденного в предыдущую секунду. Принять v0 = 0.

112
С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью v1 = 3 м/с, в сторону, противоположную движению тележки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной u1 = 4м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости u2x человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки m1 = 210 кг, масса человека m2 = 70 кг.

122
По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой m1 = 300 кг, ударяет молот массой m2 = 8 кг. Определить КПД η удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию, затраченную на деформацию куска железа.

132
Из шахты глубиной h = 600 м поднимают клеть массой m1 = 3,0 т на канате, каждый метр которого имеет массу m = 1,5 кг. Какая работа А совершается при поднятии клети на поверхность Земли? Каков коэффициент полезного действия η подъемного устройства?


142
По касательной к шкиву маховика в виде диска диаметром D = 75 см и массой m = 40 кг приложена сила F = 1 кН. Определить угловое ускорение ε и частоту вращения n маховика через время t = 10 c после начала действия силы, если радиус r шкива равен 12 см. Силой трения пренебречь.

152
На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально по оси скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью ω1 = 4 рад/с. С какой угловой скоростью ω2 будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи J= 5кг·м2. Длина стержня l = 1,8 м, масса m = 6 кг. Считать, что центр масс стержня с человеком находится на оси платформы.

162
Какая работа А будет совершена силами гравитационного поля при падении на Землю тела массой m= 2 кг: 1) с высоты h= 1000 км; 2) из бесконечности?

172
Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых x = A1sin(ω1t) и y = A2cos(ω2t), где A1 = 8 см, A2 = 4 см, ω1 = ω2 = 2 c-1. Написать уравнение траектории и построить её. Показать направление движения точки.

202
Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества ν = 0,2 моль; 2) массой m=1г?

212
В баллоне находится газ при температуре Т1 = 400 К. До какой температуры Т2 надо нагреть, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?

222
Определить суммарную кинетическую энергию Еп поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V = 3 л под давлением р = 540 кПа.

232
Найти удельные сp и сV, а также молярные Cp и CV теплоемкости углекислого газа.

242
Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы азота в сосуде вместимостью V = 5 л. Масса газа m = 0,5 г.

252
При изотермическом расширении азота при температуре Т = 280 К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу А; 2) изменение ΔU внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m = 0,2 кг.

262
Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 теплоотдатчика в четыре раз (n = 4) больше температуры теплоприемника. Какую долю w количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику?

272
Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V1=8см3 до V2=16см3? Считать процесс изотермическим.

302
Три одинаковых точечных заряда Q1 = Q2 = Q3 = 2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами а = 10 см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.

312
По тонкому полукольцу радиуса R = 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ = 1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

322
На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трёх областей: I, II и III. Принять σ1=σ, σ2=-σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ=0,1 мкКл/м2, r=3R; 3) Построить график Е(r).

332
Электрическое поле создано заряженным шаром, потенциал φ которого 300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда Q = 0,2 мкКл из точки 1 в точку 2.

342
Электрон, обладавший кинетической энергией Т = 10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов U = 8 B.

352
Конденсатор емкостью С1 = 10 мкФ заряжен до напряжения U= 10 B. Определить заряд на обкладках этого конденсатора после того, как параллельно ему был подключен другой, незаряженный, конденсатор емкостью С2 = 20 мкФ.

362
ЭДС батареи Е = 80 В, внутреннее сопротивление Ri = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и её сопротивление R.

372
Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0e-αt , где I0 = 20 A, α=102c-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за время t = 10-2 c.

402
Магнитный момент pm тонкого проводящего кольца pm = 5 А·м2. Определить магнитную индукцию В в точке А, находящейся на оси кольца и удаленной от точек кольца на расстояние r = 20 см.

412
По трем параллельным прямым проводам, находящихся на одинаковом расстоянии d = 20 см друг от друга, текут одинаковые токи I = 400 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить для каждого из проводов отношение силы, действующей на него, к его длине.

422
Диск радиусом R=8 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд (σ= 100 нКл/м2). Определить магнитный момент pm, обусловленный вращением диска, относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Угловая скорость вращения диска ω= 60 рад/с.

432
Одноразрядный ион натрия прошел ускоряющую разность потенциалов U= 1 кВ и влетел перпендикулярно линиям магнитной индукции в однородное поле (В=0,5 Тл). Определить относительную атомную массу А иона, если он описал окружность радиусом R= 4,37 см.

442
Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов U= 645 B, влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное (В= 1,5 мТл) и электрическое (Е= 200 В/м) поля. Определить отношение заряда иона к его массе, если ион в этих полях движется прямолинейно.

452
Магнитный поток Ф сквозь сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида l= 50 см. Найти магнитный момент рm соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.

462
В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл вращается с частотой
n = 10 с-1 стержень длиной l = 20 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов U на концах стержня.

472
На картонный каркас длиной l=0,8 м и диаметром D= 4 см намотан в один слой провод диаметром d = 0,25 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность L получившегося соленоида.

502
На тонкую пленку в направлении нормали к её поверхности падает монохроматический свет с длиной волны η =500 нм. Отраженный от неё свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину dmin пленки, если показатель преломления материала пленки n = 1,4.

512
На поверхность дифракционной решетки нормально падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в n = 4,6 раз больше длины световой волны. Найти общее число М дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае.

522
Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отразившись от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол ? между падающим и преломленным пучками.

532
Протон с кинетической энергией Т= 3 ГэВ при торможении потерял треть этой энергии. Определить, во сколько раз изменился релятивистский импульс ?-частицы.

542
Черное тело имеет температуру T1 = 500 К. Какова будет температура T2 тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в n = 5 раз?

552
На поверхность калия падает свет с длиной волны ?=150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Тmax фотоэлектронов.

562
Рентгеновское излучение (?= 1 нм) рассеивается электронами, которые можно считать практически свободным. Определить максимальную длину волны ?max рентгеновского излучения в рассеянном пучке.

572
Давление р света с длиной волны ?=40 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 2 нПа. Определить число N фотонов, падающих за время t= 10 c на площадь S= 1 мм2 этой поверхности.

602
Вычислить по теории Бора радиус r2 второй стационарной орбиты и скорость v2 электрона на этой орбите для атома водорода.

612
Определить энергию ?Т, которую необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от ?1=0,2 мм до ?2=0,1 нм.

622
Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибки ?v в определении скорости электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностью 1 мкм.

632
Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l=0,1 нм. Определить в электрон-вольтах наименьшую разность энергетических уровней электрона.

642
Определить, какая доля радиоактивного изотопа 225 89Ас распадается в течение времени t= 6 сут.

652
Масса m=1 г урана 238 92U в равновесии с продуктами его распада выделяет мощность Р=1,07?10-7 Вт. Найти молярную теплоту Qm, выделяемую за среднее время жизни ? атомов урана.

662
Вычислить характеристическую температуру ?D Дебая для железа, если при температуре Т= 20 К молярная теплоемкость железа Cm=0,226 Дж/(К?моль). Условие Т<< ?D считать выполненным.

672
Германиевый кристалл, ширина ?Е запрещенной зоны в котором равна 0,72 эВ, нагревают от температуры t1=0?C до температуры t2=15?C. Во сколько раз возрастет его удельная проводимость?.

103
Две автомашины движутся по дорогам, угол между которыми α =60˚. Скорость автомашин v1 = 54 км/ч и v2 = 72 км/ч. С какой скоростью v удаляются машины одна от другой?

113
Орудие, жестко закрепленное на железнодорожной платформе, производит выстрел под углом α = 302 к линии горизонта. Определить скорость u2 отката платформы, если снаряд вылетает со скоростью u1 = 480 м/с. Масса платформы с орудием и снарядами m2=18т, масса снаряда m1 = 60 кг.

123
Шар массой m1 = 1 кг движется со скоростью v1 = 4 м/c и сталкивается с шаром массой m2 = 2 кг, движущимся навстречу ему со скоростью v2 = 3 м/с. Каковы скорости u1 и u2 шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

133
Пружина жесткостью k = 500 H/м сжата силой F = 100 H. Определить работу А внешней силы, дополнительно сжимающей пружину ещё на Δl = 2 см.

143
На обод маховика диаметром D = 60 см намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m = 2 кг. Определить момент инерции J маховика, если он, вращаясь равноускоренно под действием силы тяжести груза, за время t = 3 c приобрел угловую скорость ω = 9 рад/с.

153
Платформа в виде диска диаметром и массой может вращаться вокруг вертикальной оси. С какой угловой скоростью будет вращаться эта платформа, если по её краю пойдёт человек массой со скоростью относительно платформы?

163
Из бесконечности на поверхность Земли падает метеорит массой m = 30 кг. Определить работу А, которая при этом будет совершена силами гравитационного поля Земли. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и её радиус R считать известным.

173
Точка совершает простые гармонические колебания, уравнения которых x = A sin ωt, где А = 5 см, ω = 2 c-1. В момент времени, когда точка обладала потенциальной энергией П=0,1мДж, на неё действовала возвращающая сила F = 5 мН. Найти этот момент времени.

203
Вода при температуре t = 4oC занимает объем V = 1 см3. Определить количество вещества ν и число N молекул воды.

213
Баллон вместимостью V = 20 л заполнен азотом при температуре Т = 400 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр = 200 кПа. Определить массу m израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.

223
Количество вещества гелия ν = 1,5 моль, температура Т = 120 К. Определить суммарную кинетическую энергию Ек поступательного движения всех молекул этого газа.

233
Определить показатель адиабаты γ идеального газа, который при температуре Т=350К и давлении р=0,4МПа занимает объем V=300л и имеет теплоемкость Cv=857Дж/К.

243
Водород под давлением р = 20 мкПа имеет температуру Т = 300 К. Определить среднюю длину пробега <l> молекулы такого газа.

253
При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от р1 = 50 кПа до р2 = 0,5 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление р3 газа в конце процесса.

263
Определить работу А2 изотермического сжатия, совершающего цикл Карно, КПД которого η = 0,4, если работа изотермического расширения равна А1 = 8 Дж.

273
Какая энергия Е выделится при слиянии двух капель ртути диаметром d1 = 0,8 мм и d2=1,2мм в одну каплю?

303
Два положительных точечных заряда Q и 9Q закреплены на расстоянии d = 100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды.

313
Тонкое кольцо несет распределенный заряд Q = 0,2 мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r = 20 см. Радиус кольца R = 10 см.

323
На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трёх областей: I, II и III. Принять σ1=-4σ, σ2=σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ=50 нКл/м2, r=1,5R; 3) Построить график Е(r).

333
Электрическое поле создано зарядами Q1 = 2 мкКл и Q2 = - 2 мкКл, находящихся на расстоянии а = 10 см друг от друга. Определить работу сил поля, совершаемую при перемещении заряда Q = 0,5 мкКл из точки 1 в точку 2.

343
Найти отношение скоростей ионов Си++ и К+, прошедшие одинаковую разность потенциалов.

353
Конденсаторы емкостями C1 = 2 мкФ, С2 = 5 мкФ и С3 = 10 мкФ соединены последовательно и находятся под напряжением U = 850 В. Определить напряжение и заряд на каждом из конденсаторов.

363
От батареи, ЭДС которой Е=600 В, требуется передать энергию на расстояние l= 1 км. Потребляемая мощность Р= 5 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных проводящих проводов d= 0,5 см.

373
Сила тока в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время t = 50 c равномерно нарастает от I1 = 5 A до I2 = 10 A. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.

403
По двум скрещенным под прямым углом бесконечно длинным проводам текут токи I и 2I (I = 100 A). Определить магнитную индукцию В в точке А. Расстояние d = 10 см.

413
Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две её стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи II= 200 A. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном её длине.

423
Стержень длиной l= 20 см заряжен равномерно распределенным зарядом с линейной плотностью τ=0,2 мкКл/м. Стержень вращается с частотой n= 10 c-1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец. Определить магнитный момент pm, обусловленный вращением стержня.

433
Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов U=800 B и, влетев в однородное магнитное поле В=47 мТл, стал двигаться по винтовой линии с шагом h= 6 см. Определить радиус R винтовой линии.

443
Альфа-частица влетела в скрещенные под прямым углом магнитное (В=5 мТл) и электрическое (Е= 30 кВ/м) поля. Определить ускорение а альфа-частицы, если её скорость v (v=2·106 м/с) перпендикулярна векторам В и Е, причем силы, действующие со стороны этих полей, противонаправлены.

453
В средней части соленоида, содержащего n=8 витков/см, помещен круговой виток диаметром d= 4 см. Плоскость витка расположена под углом φ=60o к оси соленоида. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток I = 1 A.

463
В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд Q = 50 мкКл. Определить изменение магнитного потока ΔΦ через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра R = 10 Ом.

473
Катушка, намотанная на магнитный цилиндрический каркас, имеет N = 250 витков и индуктивность L1 = 36 мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до L2 =100 мГн, обмотку сняли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчетом, чтобы длина катушки осталась прежней. Сколько витков оказалось в катушке после перемотки?

503
Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной l = 1см укладывается N=10 темных интерференционных полос. Длина волны λ= 0,7 мкм.

513
На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четверного порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница (λ=780 нм) спектра третьего порядка?

523
Кварцевую пластинку поместили между скрещенными николями. При какой наименьшей толщине dmin кварцевой пластины поле зрения между николями будет максимально просветленно? Постоянная вращения ? кварца равна 27 град/мм.

533
При какой скорости ? (в долях скорости света) релятивистская масса любой частицы вещества в n=3 раза больше массы покоя?

543
Температура абсолютно черного тела Т= 2 кК. Определить длину волны ?m, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости (излучательности) (r?,?)max для этой волны.

553
Фотон с энергией ?= 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.

563
Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол ?=?/2? Энергия фотона до рассеяния ?1=0,51 МэВ.

573
Определить коэффициент отражения ? поверхности, если при энергетической освещенности Ее=120 Вт/м2 давление р света на неё оказалось равным 0,5 мкПа.

603
Вычислить по теории Бора период Т вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n=2.

613
На сколько по отношению к комнатной должна измениться температура идеального газа, чтобы дебройлевская длина волны ? его уменьшилась на 20%?

623
Какова должна быть кинетическая энергия Т протона в моноэнергетическом пучке, используемого для исследования структуры с линейными размерами l?10-13 см?

633
Частица в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l находится в возбужденном состоянии (n=3). Определить, в каких точках интервала 0
643
Активность А некоторого изотопа за время t=10 сут уменьшилась на 20%. Определить период полураспада Т1/2 этого изотопа.

653
Определить энергию, необходимую для разделения ядра 20Ne на две ?-частицы и ядро 12 С. Энергия связи на один нуклон в ядрах 20Ne, 4 He и 12С равны соответственно 8,03; 7,07 и 7.68 МэВ.

663
Система, состоящая из N=1020 трехмерных квантовых осцилляторов, находится при температуре Т=?Е (?Е= 250 К). Определить энергию Е системы.

673
При нагревании кремниевого кристалла от температуры t1=0?C до температуры t2=10?C его удельная проводимость возрастает в 2,28 раза. По приведенным данным определить ширину ?Е запрещенной зоны.

104
Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью v0 = 10 м/с и с постоянным ускорением а = – 5 м/с2. Определить, во сколько раз путь ΔS, пройденный материальной точкой, будет превышать модуль её перемещения Δr спустя t = 4 c после начала отсчета времени.

114
Человек массой m1 = 70 кг, бегущий со скоростью v1 = 9 км/ч, догоняет тележку массой m2=190кг, движущуюся со скоростью v2 = 3,6 км/ч, и вскакивает на неё. С какой скоростью станет двигаться тележка с человеком? С какой скоростью будет двигаться тележка с человеком, если человек до прыжка бежал навстречу тележке?

124
Шар массой m1 = 3 кг движется со скоростью v1= 2 м/c и сталкивается с покоящимся шаром массой m2 = 5 кг. Какая работа будет совершена при деформации шаров? Удар считать абсолютно неупругим, прямым и центральным.

134
Две пружины жесткостью k1 = 0,5 кН/м и k2 = 1 кН/м скреплены параллельно. Определить потенциальную энергию Π данной системы при абсолютной деформации Δl = 4 см.

144
Нить с привязанными к её концам грузами массами m1 = 50 г и m2 = 60 г перекинута через блок диаметром D = 4 см. Определить момент инерции J блока, если под действием силы тяжести грузов он получил угловое ускорение ε = 1,5 рад/c2. Трением и проскальзыванием нити по блоку пренебречь.

154
Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек. На какой угол φ повернется платформа, если человек пойдет вдоль платформы и, обойдя её, вернётся в исходную (на платформе) точку? Масса платформы m1 = 280 кг, масса человека m2 = 80 кг.

164
С поверхности Земли вертикально вверх пущена ракета со скоростью v = 5 км/с. На какую высоту она поднимется?

174
Определить частоту ν простых гармонических колебаний диска радиусом R = 20 см около горизонтальной оси, проходящей через середину радиуса диска перпендикулярно его плоскости.

204
Найти молярную массу М и массу mм одной молекулы поваренной соли.

214
В баллоне вместимостью V = 15 л находится аргон под давлением p1 = 600 кПа и при температуре Т1 = 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до р2 = 400 кПа, а температура установилась Т2 = 260 К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.

224
Молярная внутренняя энергия Um некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию <εвр> вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

234
В сосуде вместимостью V = 6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость Cv этого газа при постоянном объеме.

244
При нормальных условиях длина свободного пробега <l> молекулы водорода равна 0,160 мкм. Определить диаметр d одной молекулы водорода.

254
Кислород массой m = 200 г занимает объем V1 = 100 л и находится под давлением p1=200кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема V2 = 300 л, а затем его давление возросло до p3 = 500 кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии ΔU газа, совершенную газом работу А и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.

264
Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику теплоту Q2=14кДж. Определить температуру Т1 теплоотдатчика, если при температуре теплоприемника Т2=280К работа цикла А=6кДж.

274
Определить давление р внутри воздушного пузырька диаметром d = 4 мм, находящегося в воде у самой её поверхности. Считать атмосферное давление нормальным.

304
Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружают в масло. Какова плотность ρ масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков ρ0 = 1,5·103 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла ε = 2,2.

314
Треть тонкого кольца радиуса R = 10 см несет распределенный заряд Q = 50 нКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающим с центром кольца.

324
На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трёх областей: I, II и III. Принять σ1=-2σ, σ2=σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ=0,1 мкКл/м2, r=3R; 3) Построить график Е(r).

334
Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых σ1 = 2 мкКл/м2 и σ2 = -0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d = 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.

344
Электрон с энергией Т = 400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической сферы радиусом R = 10 см. Определить минимальное расстояние а, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд её Q = - 10 нКл.

354
Два конденсатора емкостями C1 = 2 мкФ, C2 = 5 мкФ заряжены до напряжений U1=100 B и U2=150 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими разноименные заряды.

364
При внешнем сопротивлении R1 = 8 Ом сила тока в цепи I1 = 0,8 А, при сопротивлении R2=15 Ом сила тока I2 = 0,5 А. Определить силу тока Iкз короткого замыкания источника ЭДС.

374
В проводнике за время t = 10 c при равномерном возрастании силы тока от I1 = 1 A до I2 = 2 A выделилось количество теплоты Q=5 кДж. Найти сопротивление R проводника.

404
По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рисунке, течет ток I = 200 А. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R = 10 см.

414
Короткая катушка площадью поперечного сечения S = 250 см2, содержащая N=500 витков провода, по которому течет ток I = 5 A, помещена в однородное магнитное поле напряженностью Н = 1000 А/м. Найти: 1) магнитный момент pm катушки; 2) вращающий момент М, действующий на катушку, если ось катушки составляет угол φ= 30o с линиями поля.

424
Протон движется по окружности радиусом R= 0,5 см с линейной скоростью v= 106 м/c. Определить магнитный момент pm, создаваемый эквивалентным круговым током.

434
Альфа-частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=300 B и, попав в однородное магнитное поле, стала двигаться по винтовой линии радиусом R= 1см и шагом h= 4 см. Определить магнитную индукцию В поля.

444
Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=1,2 кВ, попав в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрическое поля. Определить напряженность Е электрического поля, если магнитная индукция В равна 6 мТл.

454
На длинный картонный каркас диаметром d=5 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d1=0,2 мм. Определить магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока I= 0,5 A.

464
Тонкий медный провод массой m= 5г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В=0,2 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд Q, который потечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

474
Индуктивность L соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 0,5 мГн. Длина l соленоида равна 0,6 м, диаметр D=2 см. Определить отношение n числа витков к его длине.

504
На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны λ = 500 нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвертого, тёмного кольца Ньютона в отраженном свете r4 = 2 мм.

514
На дифракционную решетку, содержащую n=600 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину l спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L= 1,2 м. Границы видимого спектра: ?кр=780 нм, ?ф= 400 нм.

524
При прохождении света через трубку длиной l1=20 см, содержащую раствор сахара концентрацией С1=10%, плоскость поляризации света повернулась на угол ?1= 13,3?. В другом растворе сахара, налитом в трубку длиной l2=15 см, плоскость поляризации повернулась на угол ?2= 5,2?. Определить концентрацию С2 второго раствора.

534
Определить отношение релятивистского импульса р-электрона с кинетической энергией Т= 1,53 МэВ к комптоновскому импульсу m0c электрона.

544
Определить температуру Т и энергетическую светимость (излучательность) Re абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны ?m=600 нм.

554
На фотоэлемент с катодом из лития падает свет с длиной волны ?=200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов Umin, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

564
Определить максимальное изменение длины волны (??)max при комптоновском рассеянии света на свободных электронах и свободных протонах.

574
Давление света, производимое на зеркальную поверхность, р=5 мПа. Определить концентрацию n0 фотонов вблизи поверхности, если длина волны, падающего на поверхность, ?=0,5 мкм.

604
Определить изменение энергии ?Е электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с частотой v=6,28?1014 Гц.

614
Параллельный пучок моноэнергетических электронов падает нормально на диафрагму в виде узкой прямоугольной щели, ширина которой а=0,06 мм. Определить скорость этих электронов, если известно, что на экране, отстоящем от щели на расстояние l= 40 мм, ширина центрального дифракционного максимума b=10 мкм.

624
Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l одномерного потенциального ящика, в котором минимальная энергия электрона Emin=10 эВ.

634
В прямоугольной потенциальной яме шириной l c абсолютно непроницаемыми стенками (0<x<l) находится частица в основном состоянии. Найти вероятность w местонахождения этой частицы в области 1/4<x<3/4l?

644
Определить массу m изотопа 131 53I, имеющего активность А=37 ГБк.

654
В одном акте деления ядра урана 235U освобождается энергия 200 МэВ. Определить: 1) энергию, выделяющуюся при распаде всех ядер этого изотопа массой m=1 кг; 2) массу каменного угля с удельной теплотой сгорания q=29,3МДж/кг, эквивалентную в тепловом отношении 1 кг урана 235U.

664
Медный образец массой m= 100 г находится при температуре Т1= 10 К. Определить теплоту Q, необходимую для нагревания образца до температуры Т2 =20 К. Можно принять характеристическую температуру ?D для меди равной 300 К, а условие Т<< ?D считать выполненным.

674
Р-n переход находится под обратном напряжением U=0,1 В. Его сопротивление R1=692 Ом. Каково сопротивление R2 перехода при прямом напряжении?

105
Велосипедист ехал из одного пункта в другой. Первую треть пути он проехал со скоростью v1= 18 км/ч. Далее половину оставшегося времени он ехал со скоростью v2=22км/ч, после чего до конечного пункта он шел пешком со скоростью v3= 5 км/ч. Определить среднюю скорость велосипедиста.

115
Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой m1 = 2,5 кг под углом α = 30o к горизонту со скоростью v = 10 м/с. Какова будет начальная скорость v0 движения конькобежца, если масса его m2 = 60 кг? Перемещением конькобежца во время броска пренебречь.

125
Определить КПД η неупругого удара бойка массой m1 = 0,5 т, падающего на сваю массой m2 = 120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи.

135
Какую нужно совершить работу А, чтобы пружину жесткостью k = 800 Н/м, сжатую на х=6см, дополнительно сжать на Δх = 8 см?

145
Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину, согласно уравнению
φ = At + Bt3, где А = 2 рад/с, В = 0,2 рад/с3. Определить вращающий момент М, действующий на стержень через время t = 2 c после начала вращения, если момент инерции стержня J=0,048кг·м2.


155
На скамье Жуковского стоит человек и держит в руке за ось велосипедное колесо, вращающееся вокруг своей оси с угловой скоростью ω1 = 25 рад/с. Ось колеса расположена вертикально, и совпадает с осью скамьи Жуковского. С какой скоростью ω2 станет вращаться скамья, если повернуть колесо вокруг горизонтальной оси на угол α=90o? Момент инерции человека и скамьи J равен 2,5 кг·м2, момент инерции колеса J0 =0,5 кг·м2.

165
По круговой орбите вокруг Земли обращается спутник с периодом Т = 90 мин. Определить высоту спутника. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и её радиус R считать известными.

175
Определить период Т простых гармонических колебаний диска радиусом R = 40 см около горизонтальной оси, проходящей через образующую диска.

205
Определить массу mм одной молекулы углекислого газа.

215
Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление р1 = 2 МПа и температура T1 = 800 К, а в другом р2 = 2,5 МПа, T2 = 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры Т = 200 К. Определить установившееся в сосудах давление.

225
Определить среднюю кинетическую энергию молекулы водяного пара при температуре Т=500К.

235
Определить относительную молекулярную массу Мr и молярную массу М газа, разность его удельных теплоемкостей срсV = 2,08 кДж/(кг·К).

245
Какова средняя арифметическая скорость <v> молекул кислорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега <l> молекулы кислорода при этих условиях равна 100 нм?

255
Объем водорода при изотермическом расширении при температуре Т = 300 К увеличился в n = 3 раза. Определить работу А, совершенную газом, и теплоту, полученную при этом. Масса m водорода равна 200 г.

265
Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от теплоотдатчика теплоту Q1=4,38 кДж и совершил работу А=2,4 кДж. Определить температуру теплоотдатчика, если Т2=273 К.

275
Пространство между двумя стеклянными параллельными пластинками с площадью поверхности S = 100 см2 каждая, расположенными на расстоянии l=20 мкм друг от друга, заполнено водой. Определить силу F, прижимающую пластинки друг к другу. Считать мениск вогнутым с диаметром d, равным расстоянию между пластинками.

305
Четыре одинаковых заряда Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной а = 10 см. Найти силу F, действующую на один из зарядов со стороны трех остальных.

315
Бесконечный тонкий стержень, ограниченный с одной стороны, несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью τ=0,5 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии а=20 см от его начала.

325
На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трёх областях: I, II, III. Принять σ1=2σ, σ2=σ; 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной слева от плоскостей, и указать направление вектора Е; 3) построить график Е(х).

335
Диполь с электрическим моментом р = 100 пКл·м свободно установился в свободном электрическом поле напряженностью Е = 200 кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол α=180o.

345
Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость v = 105 м/с. Расстояние между пластинами d = 8 мм. Найти: 1) разность потенциалов U между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда σ на пластинах.

355
Два одинаковых плоских воздушных конденсатора емкостью С=100 пФ каждый соединили в батарею параллельно. Определить, на сколько изменится емкость С батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнили парафином.

365
ЭДС батареи Е=24 В. Наибольшая сила тока , которую может дать батарея, Imax=10 А. Определить максимальную мощность Pmax , которая может выделяться во внешней цепи.

375
Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I=I0sin(ωt). Найти заряд Q, проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода Т, если начальная сила тока I0 = 10 A, циклическая частота ω = 50πс-1.

405
По тонкому кольцу радиусом R = 20 см течет ток I = 100 A. Определить магнитную индукцию В в точке А. Угол β=π/3.

415
Тонкий провод длиной l= 20 см изогнут в виде полукольца и помещен в магнитное поле (В=10 мТл) так, что площадь полукольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. По проводу пропустили ток I= 50 A. Определить силу F, действующую на провод. Подводящие провода направлены вдоль линий магнитной индукции.

425
Тонкое кольцо радиусом R= 10 см несет равномерно распределенный заряд Q=80 нКл. Кольцо вращается с угловой скоростью ω= 50 рад/c относительно оси, совпадающей с одним из диаметров кольца. Найти магнитный момент pm, обусловленный вращением кольца.

435
Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=100 В и, влетев в однородное магнитное поле (В=0,1 Тл), стала двигаться по винтовой линии с шагом h= 6,5 см и радиусом R=1 см. Определить отношение заряда частицы к её массе.

445
Однородные магнитное (В=2,5 мТл) и электрическое (Е= 10 кВ/м) поля скрещены под прямым углом. Электрон, скорость v которого равна 4·106 м/с, влетает в эти поля так, что силы, действующие на него со стороны магнитного и электрического полей, сонаправлены. Определить ускорение, а электрона.

455
Квадратный контур со стороной а=10 см, в котором течет ток I= 6 A, находится в магнитном поле (В=0,8 Тл) под углом α=50o к линиям магнитной индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

465
Рамка из провода сопротивлением R=0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В=0,6 Тл). Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S = 200 см2. Определить заряд Q, который потечет по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиям индукции: 1) от 0 до 45o; 2) от 45 до 90o.

475
Соленоид содержит N=800 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) S=10 см2. По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией В= 8 мТл. Определить среднее значение ЭДС Es самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока, уменьшается практически до нуля за время Δt=0,8 мс.

505
На тонкую глицериновую пленку толщиной d= 1,5 мкм нормально к её поверхности падает белый свет. Определить длины волн λ лучей видимого участка спектра (0,4 < λ < 0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.

515
На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние d между атомными плоскостями равно 280 пм. Под углом ?=65? к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Определить длину волны ? рентгеновского излучения.

525
Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол ?=40?. Принимая, что коэффициент поглощения k каждого николя равен 0,15, найти, во сколько раз пучок света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с пучком, падающим на первый николь.

535
Скорость электрона v=0,8c (где с – скорость света в вакууме). Зная энергию покоя электрона в мегаэлектрон-вольтах, определить в тех же единицах кинетическую энергию Т электрона.

545
Из смотрового окошечка печи излучается поток Фе= 4 кДж/мин. Определить температуру Т печи, если площадь окошечка S= 8 см2.

555
Какова должна быть длина волны ?-излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была vmax= 3Мм/с?

565
Фотон с длиной волны ?1= 15 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона ?2=16 пм. Определить угол ? рассеяния.

575
На расстоянии r=5м от точечного монохроматического (?=0,5 мкм) изотропного источника расположена площадка (S=8 мм2) перпендикулярно падающим пучкам. Определить число N фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность излучения Р=100 Вт.

605
Во сколько раз изменится период Т вращения электрона в атоме водорода, если при переходе в невозбужденное состояние атом излучил фотон с длиной волны ?=97,5 нм?

615
При каких значениях кинетической энергии Т электрона ошибка в определении дебройлевской длины волны ? по нерелятивистской формуле не превышает 10%?

625
Альфа-частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l ящика, если известно, что минимальная энергия альфа-частицы Emin=8 МэВ.

635
Частица в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность w обнаружения частицы в крайней четверти ящика?

645
Найти среднюю продолжительность жизни ? атома радиоактивного изотопа кобальта 60 27Со.

655
Мощность Р двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя.

675
Металлы литий и цинк приводят в соприкосновение друг с другом при температуре Т= 0 К. На сколько изменится концентрация электронов проводимости в цинке? Какой из этих металлов будет иметь более высокий потенциал?

106
Тело брошено под углом α=30o к горизонту со скоростью v0=30м/с. Каковы будут нормальное an  и тангенциальное aτ   ускорения тела через время t=1c после начала движения?

116
На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса его m1 = 60 кг, масса тележки m2 = 20 кг. С какой скоростью (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль неё со скоростью (относительно доски) v = 1 м/с? Массой колес и трением пренебречь.

126
Шар массой m1= 4 кг движется со скоростью v1= 5 м/c и сталкивается с шаром массой m2=6кг, который движется ему навстречу со скоростью v2 = 2 м/с. Определить скорости u1 и u2 шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

136
Если на верхний конец вертикально расположенной спиральной пружины положить груз, то пружина сожмется на Δl = 3 мм. На сколько сожмет пружину тот же груз, упавший на конец пружины с высоты h = 8 см?

146
По горизонтальной плоскости катится диск со скоростью v = 8 м/с. Определить коэффициент сопротивления, если диск, будучи предоставленным самому себе, остановился, пройдя путь s = 18 м.

156
Однородный стержень длиной l = 1,0 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В другой конец абсолютно неупруго ударяет пуля массой m = 7 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси. Определить массу М стержня, если в результате попадания пули он отклонится на угол α = 60o. Принять скорость пули v = 360 м/с.

166
На каком расстоянии от центра Земли находится точка, в которой напряженность суммарного гравитационного поля Земли и Луны равна нулю? Принять, что масса Земли в 81 раз больше массы Луны и что расстояние от центра Земли до центра Луны равно 60 радиусам Земли.

176
Определить период Т колебаний математического маятника, если его модуль максимального перемещения Δr = 18 см и максимальная скорость vmax = 16 см/с.

206
Определить концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде вместимостью V=2 л. Количество вещества ν кислорода равно 0,2 моль.

216
Вычислить плотность ρ азота, находящегося в баллоне под давлением р = 2 МПа и имеющего температуру Т = 400 К.

226
Определить среднюю квадратичную скорость <vкв> молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью V = 2 л под давлением р = 200 кПа. Масса газа m = 0,3 г.

236
Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости cV=10,4кДж/(кг·К), cр=14,6кДж/(кг·К).

246
Кислород находится под давлением р = 133 нПа при температуре Т = 200 К. вычислить среднее число <z> столкновений молекулы кислорода при этих условиях за время τ = 1 с.

256
Азот массой m = 0,1 кг был изобарно нагрет от температуры T1 = 300 K до температуры T2 = 400 К. Определить работу А, совершенную газом, полученную им теплоту Q и изменение ΔU внутренней энергии азота.

266
Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику 67% теплоты, полученной от теплоотдатчика. Определить температуру T2 теплоприемника, если температура теплоотдатчика T1 = 430 К.

276
Глицерин поднялся в капиллярной трубке диаметром канала d = 1 мм на высоту h = 20 см. Определить поверхностное натяжение α глицерина. Считать смачивание полным.

306
Точечные заряды Q1 = 30 мкКл, Q2 = –20 мкКл находятся на расстоянии d = 20 см друг от друга. Определить напряженность поля Е в точке, удаленной на r1 = 30 см от первого и на r2 = 15 см от второго заряда.

316
По тонкому кольцу радиусом R = 20 см равномерно распределен с линейной плотностью τ = 0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, находящейся на оси кольца на расстоянии h = 2R от его центра.

326
На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трёх областях: I, II, III. Принять σ1=-4σ, σ2=2σ; 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной между плоскостями, и указать направление вектора Е, принять σ=40 нКл/м2; 3) построить график Е(х).

336
Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала φ= 10 В, сливаются в одну каплю. Каков потенциал φ1 образовавшей капли?

346
Пылинка массой m = 5 нг, несущая на себе N = 10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U = 1 МВ. Какова кинетическая энергия Т пылинки? Какую скорость v приобрела пылинка?

356
Два конденсатора емкостями C1 = 5 мкФ и C2 = 8 мкФ соединены последовательно и присоединены к батарее с ЭДС Е = 80 В. Определить заряды Q1 и Q2 конденсаторов и разности потенциалов U1 и U2 между их обкладками.

366
Аккумулятор с ЭДС Е = 12 В заряжается от сети постоянного тока с напряжением U = 15 В. Определить напряжение на клеммах аккумулятора, если его внутреннее сопротивление Ri = 10 Ом.

376
За время t = 10 c при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теплоты Q = 40 кДж. Определить среднюю силу тока I в проводнике, если его сопротивление R = 25 Ом.

406
По двум бесконечно длинным проводам, скрещенным под прямым углом, текут токи I1 и I2=2I1 (I1 = 100 A). Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудаленной от проводов на расстояние d = 10 см.

416
Шины генератора длиной l=4 м находятся на расстоянии d=10 см друг от друга. Найти силу взаимного отталкивания шин при коротком замыкании, если ток Iкз короткого замыкания равен 5кА.

426
Заряд q= 0,1 мкКл равномерно распределен по стержню длиной l= 50 см. стержень вращается с угловой скоростью ω=20 рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Найти магнитный момент рm, обусловленный вращением стержня.

436
Электрон влетел в однородное магнитное поле (В=200 мТл) перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить силу эквивалентного кругового тока Iэкв, создаваемого движением электрона в магнитном поле.

446
Однозарядный ион лития m=7 а.е.м. прошел ускоряющую разность потенциалов U= 300 В и влетел в скрещенные под прямым углом магнитное и электрическое поля. Определить магнитную индукцию В поля, если траектория иона в скрещенных полях прямолинейна. Напряженность Е электрического поля равна 2 кВ/м.

456
Плоский контур с током I= 5 А свободно установился в однородном магнитном поле (В=0,4 Тл). Площадь контура S= 200 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол α=40o. Определить совершенную при этом работу А.

466
Проволочный виток диаметром D= 5 см и сопротивлением R=0,02 Ом находится в однородном магнитном поле (В=0,3 Тл). Плоскость витка составляет угол φ=40o с линиями индукции. Какой заряд Q протечет по витку при выключении магнитного поля?

476
По катушке индуктивностью L=8 мкГн течет ток I= 6 A. Определить среднее значение ЭДС Es самоиндукции, возникающей в контуре, если сила тока изменится практически до нуля за время Δt=5 мс.

506
На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n=1,3. Пластина освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны λ=640 нм, падающий на пластину нормально. Какую минимальную толщину
dmin должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость?


516
На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна (?=600 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму, ?=20?. Определить ширину а щели.

526
Угол падения ? луча на поверхность стекла равен 60?. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризованным. Определить угол ?'2 преломления луча.

536
Протон имеет импульс р=469 МэВ/с. Какую кинетическую энергию необходимо дополнительно сообщить протону, чтобы его релятивистский импульс возрос вдвое?

546
Поток излучения абсолютно черного тела Фе=10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны ?m=0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.

556
На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетового излучения (?=0,25 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов Umin=0,96 В. Определить работу выхода А электронов из металла.

566
Фотон с энергией ?1=0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол ?=180?. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.

576
На зеркальную поверхность под углом ?=60? к нормали падает пучок монохроматического света (?=590 нм). Плотность потока энергии светового пучка ?= 1 кВт/м2. Определить давление р, производимое светом на зеркальную поверхность.

606
На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны λ=435 нм?

616
Из катодной трубки на диафрагму с узкой прямоугольной щелью нормально к плоскости диафрагмы направлен пучок моноэнергетических электронов. Определить анодное напряжение трубки, если известно, что на экране, отстоящем от щели на расстоянии l =0,5 м, ширина центрального дифракционного максимума ?х=10,0 мкм. Ширина b щели принять равной 0,10 мм.

626
Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии составляет ?t=10-8 с. При переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны которого равна 600 нм. Оценить ширину ?? излучаемой спектральной линии, если не происходит её уширения за счет других процессов.

636
Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, имеет вид ?(r)=Ae-r/a0 , где А– некоторая постоянная; а0 – первый боровский радиус. Найти для основного состояния атома водорода наиболее вероятное расстояние электрона от ядра.

646
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.

656
Считая, что в одном акте деления ядра урана 235U освобождается энергия 200 МэВ, определить массу m этого изотопа, подвергшегося делению при взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 30?106 кг, если тепловой эквивалент тротила q равен 4,19 МДж/кг.

666
Найти отношение средней энергии линейного одномерного осциллятора, вычисленной по квантовой теории, к энергии такого же осциллятора, вычисленной по классической теории. Вычисления произвести для двух температур: 1) Т=0,1 ?Е; 2) Т= ?Е, где ?Е – характеристическая температура Эйнштейна.

676
Сопротивление R1 p-n-перехода, находящегося под прямым напряжением U=1 В, равно 10 Ом. Определить сопротивление R2 перехода при обратном напряжении.

107
Материальная точка движется по окружности с постоянной угловой скоростью ω=π/6рад/с. Во сколько раз путь Δs, пройденный точкой за время t = 4с, будет больше модуля её перемещения Δr? Принять, что в момент начала отсчета времени радиус-вектор r, задающий положение точки на окружности, относительно исходного положения был повернут на угол φ0 = π/3 рад.

117
Снаряд, летевший со скоростью v = 400 м/с, в верхней точке траектории разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью u1 = 150 м/с. Определить скорость u2 большего осколка.

127
Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m1 = 10 г со скоростью v=300м/с. Затвор пистолета массой m2 = 200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k = 25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреплен.

137
Из пружинного пистолета с пружиной жесткостью k = 150 Н/м был произведен выстрел пулей массой m = 8 г. Определить скорость v пули при вылете её из пистолета, если пружина была сжата на Δх = 4 см.

147
Определить момент силы М, который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой n = 12 c-1, чтобы он остановился в течение времени Δt = 8 c. Диаметр блока D=30см. Массу блока m = 6 кг считать равномерно распределенной по ободу.

157
На краю платформы в виде диска, вращающейся по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n1=8мин-1, стоит человек массой m1=70кг. Когда человек перешел в центр платформы, она стала вращаться с частотой n2=10мин-1. Определить массу m2 платформы. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

167
Спутник обращается вокруг Земли по круговой орбите на высоте h = 520 км. Определить период обращения спутника. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и её радиус R считать известными.

177
Материальная точка совершает простые гармонические колебания так, что в начальный момент времени смещение x0 = 4 см, а скорость v0 = 10 см/с. Определить амплитуду А и начальную фазу φ0 колебаний, если их период Т =2 с.

207
Определить количество вещества ν водорода, заполняющего сосуд объемом V = 3 л, если концентрация газа в сосуде n = 2·1018 м-3.

217
Определить относительную молекулярную массу Мr газа, если при температуре Т=154 К и давлении р=2,8 МПа он имеет плотность ρ=6,1 кг/м3.

227
Водород находится при температуре Т = 300 К. Найти среднюю кинетическую энергию <εвр> вращательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию Ек всех молекул этого газа; количество водорода ν = 0,5 моль.

237
Найти удельные сp и сV, а также молярные Cp и CV теплоемкости азота и гелия.

247
При каком давлении р средняя длина свободного пробега молекул азота равна 1 м, если температура газа t = 10oC?

257
Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества ν=0,4 моль при изотермическом расширении, если при этом газ получит количество теплоты Q= 800 Дж? Температура водорода Т= 300 К.

267
Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла Карно при повышении температуры теплоотдатчика от Т1=380 К до Т'1=560 К? Температура теплоприемника Т2=280 К.

277
В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диаметром канала d = 1 мм. Определить массу m воды, вошедшей в трубку.

307
В вершинах правильного треугольника со стороной a = 10 см находятся заряды Q1=10мкКл, Q2 = 20 мкКл и Q3 = 30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд Q1 со стороны двух других зарядов.

317
По тонкому полукольцу равномерно распределен заряд Q =20 мкКл с линейной плотностью τ=0,1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

327
На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трёх областях: I, II, III. Принять σ1=σ, σ2=-2σ; 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной справа от плоскостей, и указать направление вектора Е, принять σ=20 нКл/м2; 3) построить график Е(х).

337
Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R = 10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью заряда τ= 800 нКл/м. Определить потенциал φ в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h = 10 см от его центра.

347
Какой минимальной скоростью Vmin должен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала φ=400В металлического шара?

357
Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние между пластинами d = 2 мм. Конденсатор присоединен к источнику напряжения U = 80 В. Определить заряд Q и напряженность Е поля конденсатора в двух случаях: а) диэлектрик – воздух; 2) диэлектрик – стекло.

367
От источника с напряжением U = 800 В необходимо передать потребителю мощность Р = 10 кВт на некоторое расстояние. Какое наименьшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от передаваемой мощности?

377
За время t = 8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R = 8 Ом выделилось количество теплоты Q = 500 Дж. Определить заряд q, прошедший в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю.

407
По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рисунке, течет ток I=200 А. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R= 10 см.

417
Квадратный контур со стороной а=10 см, по которому течет ток I=50 А, свободно установился в однородном магнитном поле (В=10 мТл). Определить изменение ΔП потенциальной энергии контура при повороте вокруг оси, лежащей в плоскости контура, угол θ=180o.

427
Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра (протона) по окружности радиусом R=53 пм. Определить магнитный момент pm эквивалентного кругового тока.

437
Протон прошел ускоряющую разность потенциалов U=300 В и влетел в однородное магнитное поле (В= 20 мТл) под углом α=30o к линиям магнитной индукции. Определить шаг h и радиус R винтовой линии, по которой будет двигаться протон в магнитном поле.

447
Альфа-частица, имеющая скорость v= 2 Мм/с, влетает под углом α=30o к сонаправленному магнитному (В= 1 мТл) и электрическому (Е= 1кВ/м) полям. Определить ускорение а альфа-частицы.

457
Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I=60 A, свободно установился в однородном магнитном поле (В=20 мТл). Диаметр витка d= 10см. Какую работу А нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол α=π/3?

467
Рамка, содержащая N=200 витков тонкого провода, может свободно вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь рамки S = 50 см2. Ось рамки перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля (В=0,05 Тл). Определить максимальную ЭДС Еmax, которая индуцируется в рамке при её вращении с частотой n = 40 c-1.

477
В электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением R = 20 Ом и катушку индуктивностью L = 0,06 Гн, течет ток I = 20 A. Определить силу тока I в цепи через Δt=0,2мс после её размыкания.

507
На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ= 500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b = 0,5 мм. Определить угол α между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, n = 1,6.

517
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, её нужно повернуть на угол ??= 16?. Определить длину волны ? света, падающего на решетку.

527
Угол ? 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.

537
Во сколько раз релятивистская масса m электрона, обладающего кинетической энергией Т=1,53 МэВ, больше массы покоя m0?

547
Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра m1 =780 нм) на фиолетовую m2 = 390 нм)?

557
На поверхность из металла падает монохроматический свет с длиной волны ?=0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта ?0=0,3 мкм. Какая доля фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

567
В результате эффекта Комптона фотон с энергией ?1=1,02 МэВ рассеян на свободных электронах на угол ?=150?. Определить энергию ?2 рассеянного фотона.

577
Свет падает нормально на зеркальную поверхность, находящуюся на расстоянии r=10 см от точечного изотропного излучателя. При какой мощности Р излучателя давление р на зеркальную поверхность будет равным 1 мПа?

607
В каких пределах Δλ должна лежать длина волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус rn орбиты электрона увеличился в 16 раз?

617
Протон обладает кинетической энергией Т= 1 кэВ. Определить дополнительную энергию ?Т, которую необходимо ему сообщить для того, чтобы длина волны ? де Бройля уменьшилась в 3 раза.

627
Для приближенной оценки минимальной энергии электрона в атоме водорода можно предположить, что неопределенность ?r радиуса r электронной орбиты и неопределенность ?р импульса р электрона на такой орбите соответственно связаны следующим образом: ?r?r и ?р?р. Используя эти связи, а также соотношение неопределенностей, найти значение радиуса электронной орбиты, соответствующего минимальной энергии в атоме водорода.

637
Частица находится в основном состоянии в прямоугольной яме шириной l с абсолютно непроницаемыми стенками. Во сколько раз отличаются вероятности местонахождения частицы: w1 – в крайней трети и w2 – в крайней четверти ящика?

647
Во сколько раз уменьшится активность изотопа 32 15Р через время t= 20 сут?

657
При делении ядра урана 235U под действием замедленного нейтрона образовались осколки с массовыми числами М1= 90 и М2=143. Определить число нейтронов, вылетевших из ядра в данном акте деления. Определить энергию и скорость каждого из осколков, если они разлетаются в противоположные стороны и их суммарная кинетическая энергия Т равна 160 МэВ.

667
Зная, что для алмаза ?D=2000 К, вычислить его удельную теплоемкость при температуре Т=30 К.

677
Найти минимальную энергию Wmin, необходимую для образования пары электрон-дырка в кристалле СаАs, если его удельная проводимость ? изменяется в 10 раз при изменении температуры от 20 до 3?C.

108
Материальная точка движется в плоскости ху согласно уравнениям х = A1 + B1t+C1t2 и
у = A2 + B2t + C2t2, где В1 = 7 м/с, C1 = -2 м/с2, В2 = -1 м/с, C2 = 0,2 м/с2. Найти модули скорости и ускорения в момент времени t = 5 с.


118
Две одинаковые лодки массами m=200 кг, каждая (вместе с человеком и грузами, находящимися в лодках) движутся параллельными курсами навстречу друг другу со скоростями v=1 м/c. Когда лодки поравнялись, то с первой лодки на вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают грузы массами m1=20 кг. Определить скорости u1 и u2 лодок после перебрасывания грузов.

128
Шар массой m1 = 5 кг движется со скоростью v1 = 1 м/c и сталкивается с покоящимся шаром массой m2 = 2 кг. Определить скорости u1 и u2 шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

138
Налетев на пружинный буфер, вагон массой m = 16 т, двигавшийся со скоростью v=0,6 м/с, остановился, сжав пружину на Δl = 8 см. Найти общую жесткость k пружин буфера.

148
Блок, имеющий форму диска массой m = 0,4 кг, вращается под действием силы натяжения нити, к концам которой подвешены грузы массами m1 = 0,3 кг, m2 = 0,7 кг. Определить силы натяжения Т1 и Т2 нити по обе стороны блока.

158
На краю неподвижной скамьи Жуковского диаметром D = 0,8 м и массой m1 = 6 кг стоит человек массой m2 = 60 кг. С какой угловой скоростью ω начнет вращаться скамья, если человек поймает летящий на него мяч массой m = 0,5 кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии r = 0,4 м от скамьи. Скорость мяча v = 5 м/с.

168
Определить линейную и угловую скорости спутника Земли, обращающегося по круговой орбите на высоте h = 1000 км. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и её радиус R считать известными.

178
Складываются два колебания одинакового направления и одинакового периода: x1=A1sinω1t и x2=A2sinω2(t+τ), где А12=3см, ω12=πс2, τ=0,5с. Определить амплитуду А и начальную фазу φ0 результирующего колебаний. Написать его уравнение. Построить векторную диаграмму для момента времени t=0.

208
В баллоне вместимостью V = 3 л содержится кислород массой m = 10 г. Определить концентрацию молекул газа.

218
Найти плотность ρ азота при температуре Т = 400 К и давлении р = 2 МПа.

228
При какой температуре средняя кинетическая энергия <εп> поступательного движения молекулы газа равна 4,14·10-21Дж?

238
Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса М=4·10-3кг/моль и отношение теплоемкостей Cp/CV=1,67.

248
В сосуде вместимостью V = 5 л находится водород массой m = 0,5 г. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы водорода в этом сосуде.

258
Какая работа А совершается при изотермическом расширении водорода массой m = 5 г, взятого при температуре Т = 290 К, если объем газа увеличился в три раза.

268
Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура теплоотдатчика Т1 = 500 К, температура теплоприемника Т2=250 К. Определить КПД η цикла, также работу А1 рабочего вещества при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа А2=70 Дж.

278
На сколько давление р воздуха внутри мыльного пузыря больше нормального атмосферного давления ро, если диаметр пузыря d = 5 мм.

308
В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 8·10-10 Кл. Какой отрицательный заряд Q нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?

318
Четверть тонкого кольца радиусом R = 10 см несет равномерно распределенный заряд Q = 0,05 мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

328
На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса: найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей I, II, III. Принять σ1=-2σ, σ2=σ; 2) вычислить напряженность поля Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстоянии r, и указать направление вектора Е. Принять σ=50 нКл/м2, r=1,5R; 3) построить график.

338
Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом р = 200 пКл·м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии r = 40 см от центра диполя.

348
В однородном электрическом поле напряженностью Е = 200 В/м влетает (вдоль силовой линии) электрон со скоростью v0=2 Мм/c. Определить расстояние l, которое пройдет электрон до точки, в которой его скорость будет равна половине начальной.

358
Два металлических шарика радиусами R1 = 5 см, и R2 = 10 см имеют заряды Q1 = 40 нКл и Q2 = - 20 нКл соответственно. Найти энергию W, которая выделится при разряде, если шары соединить проводником.

368
При включении электромотора в сеть с напряжением U = 220 В он потребляет ток I = 5 A. Определить мощность, потребляемую мотором и его КПД, если сопротивление R обмотки мотора равно 6 Ом.

378
Определить количество теплоты Q, которое выделится за время t = 10 c в проводнике сопротивлением R = 10 Ом, если сила тока в нем, равномерно уменьшается от I1 = 10 A до I2 = 0.

408
По тонкому кольцу течет ток I = 80 A. Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудаленной от точек кольца на расстояние r=10 см. Угол α=π/6.

418
Тонкое проводящее кольцо с током I= 40 A помещено в однородное магнитное поле (В=80 мТл). Плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. Радиус R кольца равен 20 см. Найти силу F, растягивающую кольцо.

428
Сплошной цилиндр радиусом R=4 см и высотой h=15 см несет равномерно распределенный по объему заряд (ρ=0,1 мкКл/м3). Цилиндр вращается с частотой n=10 c-1 относительно оси, совпадающей с его геометрической осью. Найти магнитный момент рm цилиндра, обусловленный его вращением.

438
Альфа-частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U, стала двигаться в однородном магнитном поле (В=50 мТл) по винтовой линии с шагом h= 5 см и радиусом R=1 см. Определить ускоряющую разность потенциалов, которую прошла альфа-частица.

448
Протон прошел некоторую ускоряющую разность потенциалов U и влетел в скрещенные поля: магнитное (В=5 мТл) и электрическое (Е= 20 кВ/м). Определить разность потенциалов U, если протон в скрещенных полях движется прямолинейно.

458
В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S=100 см2.Поддерживая в контуре постоянную силу тока I=50 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить магнитную индукцию В поля, если при перемещении контура была совершена работа А= 0,4 Дж.

468
Прямой проводящий стержень длиной l=40 см находится в однородном магнитном поле (B=0,1 Тл). Концы стержня замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи R=0,5 Ом. Какая мощность Р потребуется для равномерного перемещения стержня перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью v=10 м/c?

478
Цепь состоит из катушки индуктивности L=0,1 Гн и источника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Время, через которое сила тока уменьшается до 0,001 первоначального значения, равно t=0,07 c. Определить сопротивление катушки.

508
Плосковыпуклая стеклянная линза с f = 1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете r5= 1,1 мм. Определить длину волны λ.

518
На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет (?=410 нм). Угол ?? между направлениями на максимумы первого и второго порядков равен 2?21'. Определить число n штрихов на 1 мм дифракционной решетки.

528
Пучок света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле ? падения отраженный пучок света максимально поляризован?

538
Какую скорость ? (в долях скорости света) нужно сообщить частице, чтобы её кинетическая энергия была равна удвоенной энергии покоя?

548
Определить поглощательную способность аТ серого тела, для которого температура, измеренная радиационным пирометром, Трад=1,4 кК, тогда как истинная температура Т тела равна 3,2 кК.

558
На металл падает рентгеновское излучение с длиной волны ?= 1 нм. Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость vmax фотоэлектронов.

568
Определить угол ?, на который был рассеян квант с энергией ?1 =1,53 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи Т=0,51 МэВ.

578
Свет с длиной волны ?=600 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на неё давление р=4 мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t= 10 c на площадь S= 1 мм2 этой поверхности.

608
В одноразрядном ионе лития электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить длину волны λ излучения, испущенного ионом лития.

618
Определить длины волн де Бройля ?-частицы и протона, прошедших одинаковую разность потенциалов U=1 кВ.

628
Моноэнергетический пучок электронов высвечивает в центре экрана электронно-лучевой трубки пятно радиусом r?10-3 см. Пользуясь соотношением неопределенностей, найти, во сколько раз неопределенность ?х координаты электрона на экране в направлении, перпендикулярном оси трубки, меньше размера r пятна. Длину L электронно-лучевой трубки принять равной 0,50 м, а ускоряющее электрон напряжение U – равным 20 кВ.

638
Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, имеет вид ?(r)=Ae-r/a0 , где А– некоторая постоянная; а0 – первый боровский радиус. Найти для основного состояния атома водорода среднее значение кулоновской силы.

648
На сколько процентов уменьшится активность изотопа иридия 192 77Ir за время t=15 сут?

658
Ядерная реакция 14N (?,p) 17O вызвана ?-частицей, обладающей кинетической энергией Т?=4,2 МэВ. Определить тепловой эффект этой реакции, если протон, вылетевший под углом ?=60? к направлению движения ?-частицы, получил кинетическую энергию Т= 2 МэВ.

668
Молярная теплоемкость Cm серебра при температуре Т=20 К оказалась равной 1,65 Дж/(моль?К). Вычислить по значению теплоемкости характеристическую температуру ?D. Условие T<< ?D считать выполненным.

678
Сопротивление R1 кристалла PbS при температуре t1=20?C равно 104 Ом. Определить его сопротивление R2 при температуре t2=80 ?C.

109
По краю равномерно вращающейся с угловой скоростью ω = 1 рад/с платформы идет человек и обходит платформу за время t = 9,9 с. Каково наибольшее ускорение а движения человека относительно Земли? Принять радиус платформы R = 2 м.

119
На сколько переместится относительно берега лодка длиной l = 3,5 м и массой m1=200кг, если стоящий на корме человек массой m2 = 80 кг переместится на нос лодки? Считать лодку расположенной перпендикулярно берегу.

129
Из орудия, не имеющего противооткатного устройства, производилась стрельба в горизонтальном направлении. Когда орудие было неподвижно закреплено, снаряд вылетел со скоростью v1=600 м/c, а когда орудию дали возможность свободно откатываться назад, снаряд вылетел со скоростью v2=580 м/c. С какой скоростью откатилось при этом орудие?

139
Цепь длиной l = 2 м лежит на столе, одним концом свисая со стола. Если длина свешивающейся части превышает 1/3l, то цепь соскальзывает со стола. Определить скорость v цепи в момент её отрыва от стола.

149
К краю стола прикреплен блок. Через блок перекинута невесомая и нерастяжимая нить, к концам которой прикреплены грузы. Один груз движется по поверхности стола, а другой – вдоль вертикали вниз. Определить коэффициент f трения между поверхностями груза и стола, если массы каждого груза и масса блока одинаковы и грузы движутся с ускорением а=5,6 м/с2. Проскальзыванием нити по блоку и силой трения, действующей на блок пренебречь.

159
Горизонтальная платформа массой m1 = 150 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, с частотой n = 8 мин-1. Человек массой m2 = 70 кг стоит при этом на краю платформы. С какой угловой скоростью ω будет вращаться платформа, если человек перейдет от края к её центру? Считать платформу круглым однородным диском, а человека – материальной точкой.

169
Какова масса Земли, если известно, что Луна в течение года совершает 13 обращений вокруг Земли и расстояние от Земли до Луны равно 3,84·108 м?

179
На гладком горизонтальном столе лежит шар массой М=200 г, прикрепленный к горизонтально расположенной легкой пружине с жесткостью k=500 Н/м. В шар попадает пуля массой m=10 г, летящая со скоростью v=300 м/с, застревает в нем. Пренебрегая перемещением шара во время удара и сопротивлением воздуха, определить амплитуду А и период Т колебаний шара.

209
Определить относительную молекулярную массу Mr: 1) воды; 2) углекислого газа; 3) поваренной соли.

219
В сосуде вместимостью V = 40 л находится кислород при температуре Т = 300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр = 100 кПа. Определить массу m израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.

229
В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки равна 6·10-10г. Газ находится при температуре Т=400 К. Определить средние квадратичные скорости <vкв>, а также средние кинетические энергии п> поступательного движения молекулы азота и пылинки.

239
Трехатомный газ под давлением р = 240 кПа и температуре t = 20oC занимает объем V=10л. Определить теплоемкость Ср этого газа при постоянном давлении.

249
Средняя длина свободного пробега молекулы водорода при некоторых условиях равна 2 мм. Найти плотность ρ водорода при этих условиях.

259
Какая доля w1 количества теплоты Q, подводимого к идеальному двухатомному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение ΔU внутренней энергии газа и какая доля w2 – на работу А расширения? Рассмотреть три случая, если газ: 1) одноатомный; 2) двухатомный; 3) трехатомный.

269
Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q1 = 84 кДж. Определить работу А газа, если температура Т1 теплоотдатчика в три раза выше температуры Т2 теплоприемника.

279
Воздушный пузырек диаметром d = 2,2 мкм находится в воде у самой её поверхности. Определить плотность ρ воздуха в пузырьке, если воздух над поверхностью воды находится при нормальных условиях.

309
На расстоянии d = 20 см находятся два точечных заряда: Q1 = -50 нКл Q2 = 100 нКл. Определить силу F, действующую на заряд Q3 = -10 нКл, удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное d.

319
По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q = 10 нКл с линейной плотностью τ=0,01 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное радиусу кольца.

329
На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса: найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей I, II, III. Принять σ1=σ, σ2=-σ; 2) вычислить напряженность поля Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстоянии r, и указать направление вектора Е. Принять σ=60 нКл/м2, r=3R; 3) построить график.

339
Электрическое поле образовано бесконечно длинной заряженной нитью, линейная плотность заряда которой τ = 20 пКл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии r1 = 8 см и r2 =12 см.

349
Электрическое поле создано бесконечной заряженной прямой линией с равномерно распределенным зарядом (τ=10 нКл/м). Определить кинетическую энергию Т2 электрона в точке 2, если в точке 1 его кинетическая энергия Т1=200эВ.

359
Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d1 = 0,2 см и слоем парафина толщиной d2 =0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U = 300 B. Определить напряженность Е поля и падение потенциала в каждом из слоев.

369
В сеть с напряжением U = 100 В подключили катушку с сопротивлением R1 = 2 кОм и вольтметр, соединенный последовательно. Показание вольтметра U1 = 80 В. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал U2 = 60 В. Определить сопротивление R2 другой катушки.

379
Сила тока в цепи изменяется по закону I=I0sin(ωt). Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время, равное четверти периода (от t1 = 0 до t2 = T/4, где Т = 10 с).

409
По двум бесконечно длинным, прямым параллельным проводам текут одинаковые токи I = 60 А. Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудаленную от проводов на расстояние d = 10 см. Угол β=π/3.

419
Квадратная рамка из тонкого провода может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из сторон. Масса m рамки равна 20 г. Рамку поместили в однородное магнитное поле (В=0,1 Тл), направленное вертикально вверх. Определить угол α, на который отклонилась рамка от вертикали, когда по ней пропустили ток I=10 A.

429
По поверхности диска радиусом R=15 см равномерно распределен заряд Q=0,2мкКл. Диск вращается с угловой скоростью ω=30 рад/c относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Определить магнитный момент pm, обусловленный вращением диска.

439
Ион с кинетической энергией Т=1 кэВ попал в однородное магнитное поле (В=21 мТл) и стал двигаться по окружности. Определить магнитный момент pm эквивалентного кругового тока.

449
Магнитное (В=2 мТл) и электрическое (Е=1,6 кВ/м) поля сонаправлены. Перпендикулярно векторам В и Е влетает электрон со скоростью v=0,8 Мм/с. Определить ускорение а электрона.

459
Плоский контур с током I=50 A расположен в однородном магнитном поле (В=0,6 Тл) так, что нормаль к контуру перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура около оси, лежащей в плоскости контура, на угол α=30o.

469
Проволочный контур площадью S=500 см2 и сопротивлением R=0,1 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В=0,5 Тл). Ось вращения лежит в плоскости кольца и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную мощность pmax, необходимую для вращения контура с угловой скоростью ω=50 рад/с.

479
Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R=10 Ом и индуктивностью L= 0,2 Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 50% максимального значения?

509
Между двумя плоскопараллельными пластинами на расстоянии L= 10 см от границы их соприкосновения находится проволока диаметром d=0,01 мм, образуя воздушный клин. Пластины освещаются нормально падающим монохроматическим светом (λ=0,6 мкм). Определить ширину b интерференционных полос, наблюдаемых в отраженном свете.

519
Постоянная дифракционной решетки в n=4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на её поверхность. Определить угол ? между первыми симметричными дифракционными максимумами.

529
Пучок света переходит из жидкости в стекло. Угол падения ? пучка равен 60?, угол преломления ?'2=50?. При каком угле падения ?в пучок света, отраженный от границы раздела этих сред, будет максимально поляризован?

539
Релятивистский электрон имел импульс р1=moc. Определить конечный импульс этого электрона (в единицах moc), если его энергия увеличилась в n= 2 раза.

549
Муфельная печь, потребляющая мощность Р=1 кВт, имеет отверстие площадью S= 100 см2. Определить долю ? мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура её внутренней поверхности равна 1 кК.

559
На металлическую пластину направлен монохроматический пучок света с частотой v=7,3?1014 Гц. Красная граница ?0 фотоэффекта для данного материала равна 560 нм. Определить максимальную скорость vmax фотоэлектронов.

569
Фотон с энергией ?1=0,51 МэВ при рассеянии на свободном электроне потерял половину своей энергии. Определить угол рассеяния ?.

579
На зеркальную поверхность площадью S= 6 cм2 падает нормально поток излучения Фе=0,8 Вт. Определить давление р и силу давления F света на эту поверхность.

609
Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическую Т, потенциальную П и полную Е энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.

619
Электрон обладает кинетической энергией Т=1,02 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия Т электрона уменьшится вдвое?

629
Среднее время жизни ?t атома в возбужденном состоянии составляет около 10-8 с. При переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны которого равна 400 нм. Оценить относительную ширину ? ?/ ? излучаемой спектральной линии, если не происходит уширения за счет других процессов.

639
Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l. В каких точках в интервале 0<x<l плотности вероятности нахождения электрона на втором и третьем энергетических уровнях одинаковы? Вычислить плотность вероятности для этих точек. Решение пояснить графиком.

649
Определить число N ядер, распавшихся в течение времени: 1) t1= 1 мин; 2) t2= 5 сут, – в радиоактивном изотопе фосфора массой m= 1 мг.

659
Определить тепловые эффекты следующих реакций: 7Li(p,n)7Be и 16О(d,?)14N

669
Вычислить (по Дебаю) удельную теплоемкость хлористого натрия при температуре Т=?D/20. Условие Т<< ?D считать выполненным.

679
Каково значение энергии Ферми ?F у электронов проводимости двухвалентной меди? Выразите энергию Ферми в джоулях и электрон-вольтах.






Рейтинг@Mail.ru

Ссылки                   Контакты