
- •Часть 2
- •Фундаментальные физические константы
- •Тригонометрические тождества
- •В прямоугольном треугольнике
- •Решение квадратных уравнений
- •Действия со степенями
- •Приставки для образования кратных и дольных единиц
- •Значения синусов и тангенсов для углов 0-90°
- •Раздел III. Основы электродинамики Физические величины в электродинамике и их единицы измерения в си
- •Тема 1. Электрическое поле (электростатика)
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 2. Законы постоянного тока. Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •61. Определить плотность тока, если за 0,4 с через проводник, площадь поперечного сечения которого равна 1,2 мм2, прошло 6·1018 электронов.
- •62. Какова напряжённость поля в алюминиевом проводнике сечением 1,4 мм2 при силе тока 1а?
- •64. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампы при 20°с равно 20 Ом. Сопротивление той же нити в рабочем состоянии 188 Ом. Какова температура накала нити?
- •65. Как изменятся показания амперметра и вольтметра (см. Рисунок), если замкнуть ключ?
- •67. Куда нужно передвинуть скользящий контакт реостата (см. Рисунок), чтобы напряжение на участке ab увеличилось?
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 3. Магнитное поле Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •137. В однородное магнитное поле индукцией мТл перпендикулярно линиям индукции влетает электрон с кинетической энергией кэВ. Каков радиус кривизны траектории движения электрона в поле?
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 4. Электромагнитная индукция Краткая теория
- •Алгоритм решения задач на правило Ленца
- •Примеры решения задач
- •156. Магнит, находящийся над замкнутым проводником, двигают вверх (см. Рисунок). В каком направлении возникает ток в проводнике на участке аб (направо или налево)? Ответ обоснуйте.
- •163. Определить индуктивность катушки, в которой при равномерном увеличении силы тока на 2а энергия магнитного поля увеличивается на 10 мДж. Средняя сила тока в цепи равна 5 а.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Раздел IV. Колебания и волны
- •Тема 1. Механические и электромагнитные колебания Краткая теория
- •1. Основные характеристики гармонических колебаний
- •Примеры решения задач
- •200. При каких фазах смещение по модулю равно половине амплитуды?
- •203. Пружина под действием прикреплённого к ней груза массой 5кг совершает 45 колебаний в минуту. Найти коэффициент жёсткости пружины.
- •204. За одно и то же время один математический маятник делает 50 колебаний, а второй 30. Найти их длины, если один из них на 32 см короче другого.
- •205. Груз массой 400 г совершает колебания на пружине с жёсткостью 250 н/м. Амплитуда колебаний 15 см. Найти полную механическую энергию колебаний и наибольшую скорость движения груза.
- •206. Определить период и частоту собственных колебаний в контуре, ёмкость которого составляет 2,2 мкФ и индуктивность равна 0,65 мГн.
- •207. Катушку какой индуктивности надо включить в колебательный контур, чтобы при ёмкости конденсатора 50 пФ получить частоту свободных колебаний 10 мГц?
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 2. Механические и электромагнитные волны Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •236. Человек воспринимает звуки с частотой от 16 до 20·103 Гц. Определить интервал длин волн, воспринимаемых человеком. Скорость звука в воздухе равна 340 м/с.
- •237. Определить длину звуковой волны в воде, если её длина в воздухе равна 0,797 м. Скорость звука в воздухе принять равной 343 м/с, в воде – равной 1483 м/с.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 3. Волновая оптика Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •266. Какова угловая высота Солнца над горизонтом, если для освещения дна колодца солнечными лучами использовали плоское зеркало, наклонив его под углом 25º к вертикали?
- •267. Скорость распространения света в некоторой жидкости равна 240·103 км/с. На поверхность этой жидкости под углом 25° из воздуха падает световой луч. Определить угол преломления луча.
- •268. Луч света падает на поверхность раздела двух прозрачных сред под углом 35° и преломляется под углом 25°. Чему будет равен угол преломления, если луч будет падать под углом 50°?
- •269. Определить угол падения луча в воздухе на поверхность воды, если угол между преломленным и отражённым лучами равен 90°.
- •270. Предельный угол падения при переходе луча из скипидара в воздух равен 41°51’. Чему равна скорость распространения света в скипидаре?
- •271. Луч света переходит из метилового спирта в воздух. Выйдет ли этот луч в воздух, если он падает на поверхность под углом 45°?
- •273. Определить толщину плоскопараллельной пластинки с показателем преломления 1,7, если луч света, пройдя через эту пластинку, смещается на 2 см. Угол падения луча на пластинку равен 50°.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Раздел 5. Квантовая физика Тема 1. Квантовая оптика Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •313. Какой должна быть длина волны излучения, падающего на стронций, чтобы при фотоэффекте максимальная кинетическая энергия электронов равнялась Дж? Красная граница фотоэффекта стронция – 550 нм.
- •314. Какое запирающее напряжение надо подать на зажимы a и b, чтобы электроны, вырванные ультрафиолетовыми лучами с длиной волны мкм из вольфрамовой пластинки p, не могли создать ток в цепи?
- •Задачи для самостоятельного решения
- •315. По приведённым длинам волн найти частоту , энергию e, массу m и импульс p фотонов.
- •Тема 2. Физика атома и атомного ядра Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •345. Вычислить энергию связи ядра дейтерия (в МэВ).
- •346. Какая энергия выделяется при ядерной реакции
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Плотность некоторых веществ
- •Удельная теплоемкость некоторых веществ
- •Температура плавления и удельная теплота плавления твердых тел (при нормальном давлении)
- •Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива
- •Максимальная магнитная проницаемость μmax ферромагнитных материалов
- •Литература
- •Раздел III. Основы электродинамики
- •Тема 1. Электрическое поле
- •Тема 2. Законы постоянного тока.
- •Тема 3. Магнитное поле
- •Тема 4. Электромагнитная индукция
- •Раздел IV. Колебания и волны
- •Тема 1. Механические и электромагнитные колебания
- •Тема 2. Механические и электромагнитные волны
- •Тема 3. Волновая оптика
- •Раздел 5. Квантовая физика
- •Тема 1. Квантовая оптика
- •Тема 2. Физика атома и атомного ядра
ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА
КОМИТЕТ ПО НАУКЕ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ
ГБОУ СПО «Санкт- Петербургский политехнический колледж»
Кораблёва Е.И.
Физика
Пособие для решения задач
(переработанное)
Часть 2
Электродинамика. Колебания и волны. Квантовая физика.
Санкт- Петербург 2012 г
Автор:
Е.И. Кораблёва, преподаватель высшей категории ГБОУ СПО «Санкт-Петербургский политехнический колледж»
Рецензенты:
- С.В. Самуилов, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология машиностроения» института «ПИМАШ»
- Н.И. Богомолова, преподаватель высшей категории ГБОУ СПО «Санкт-Петербургский политехнический колледж»
Данное учебное пособие предназначено для студентов СППК, обучающихся физике по программам базового уровня.
Учебное пособие окажет реальную помощь в систематизации знаний по основным разделам, которые предусмотрены учебным планом и рабочей программой дисциплины «Физика» для технических специальностей СППК. Оно содержит краткую теорию по всем темам разделов программы. Вторая часть содержит разделы «Электродинамика» и «Колебания и волны» «Квантовая физика».
В пособии рассматриваются примеры решения задач, предложены задачи для самостоятельного решения на уроках и дома.
Также в пособие включены таблицы и справочный материал, необходимые для решения задач.
Фундаментальные физические константы
Гравитационная постоянная Ускорение свободного падения Нормальное атмосферное давление Число Авогадро Объем 1 моля идеального газа при нормальных условиях Универсальная газовая постоянная Постоянная Лошмидта Постоянная Больцмана Скорость света в вакууме Магнитная постоянная Электрическая постоянная Масса покоя электрона
Масса покоя протона
Масса покоя нейтрона
Атомная единица массы
Элементарный заряд Отношение заряда электрона к его массе Постоянная Фарадея Постоянная Планка
Солнечная постоянная Постоянная Стефана-Больцмана Постоянная Вина Постоянная Ридберга Радиус первой боровской орбиты
|
G
= 6, 67·10
p0 = 101325 Па Na = 6,022·1023 моль-1
V = RT0/p0 = 22,4·10-3 м3/моль R = 8,31 Дж/моль· К NL = 2,7·1025м-3 k = R/Na = 1,38·10 -23 Дж/К с
= 2,99792458·108
м/с μ0
= 4π·10-7
Гн/м
ε0 = 8,85·10-12 Ф/м me = 9,109534·10-31 кг = = 5,4858026·10-4 а. е. м. mp = 1,6726485·10-27 кг = = 1,007276470 а. е. м. mn = 1,6749543·10-27 кг = = 1,008665012 а. е. м. 1 а. е. м. = 1,6605655·10-27 кг (соответствует энергии 931,3 МэВ)
e = 1,6·10-19 Кл
e/me = 1,76·1011 Кл/кг F = NA· e = 9,65·104 Кл/моль h = 6,63·10-34 Дж · с ћ = h/2π = 1,0545887·10-34 Дж · с Jc = 1370 Вт/м2 σ = 5,67·10-8 Вт/(м2·К4) b = 0,00289782 м · К R∞= 10973731,77 м-1 α0 = 0,53·10-10 м |
Латинский алфавит
Aa а Nn эн
Bb бэ Oo о
Cc це Pp пэ
Dd дэ Qq ку
Ee э Rr эр
Ff эф Ss эс
Gg гэ Tt тэ
Hh ха Uu у
Ii и Vv вэ
Jj йот (жи) Ww дубль-вэ
Kk кА Xx икс
Ll эль Yy игрек
Mm эм Zz зэт
Греческий алфавит
Математические постоянные
e = 2, 7182818, π = 3, 1415927, lg π = 0, 4971499, 1/e = 0, 3678794,
π2 = 9,8696044, lg π2 = 0,9942997, ln 10 = 2,3025851,
1/
π = 0,3183099,
,
1 радиан = 57,29578°,
1° = 0,01745329 радиана
Некоторые формулы математики, наиболее часто используемые в физике
Длина
окружности:
Площадь
круга:
Площадь
поверхности шара:
Объём
шара:
Объём
цилиндра: V
= Площадь
треугольника:
Площадь
трапеции:
|
R – радиус D – диаметр
h – высота цилиндра
a – сторона треугольника h – высота к этой стороне
h – высота трапеции |