Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

986

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
796.34 Кб
Скачать

88.По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковом направлении токи I1=10 А и I2=15 А. Расстояние между проводами а =10 см. Определить напряженность Н магнитного поля в точке, удаленной от первого провода на r1=8 см и от второго наr2=6 см.

89.Расстояние между двумя длинными параллельными проводами 5 см. По проводам в одном направлении текут одинаковые токи по 30 А каждый. Найти индукцию магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 4 см от одного и 3 см от другого провода.

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

91.Плоский контур площадью 20 см2 находится в однородном магнитном поле (B = 0,03 Тл). Определить магнитный поток, прони-

зывающий контур, если плоскость его составляет угол 60 с направлением линий индукции.

92. В однородное магнитное поле с индукцией B = 0,01 Тл помещён прямой проводник длиной l = 20 см (подводящие провода находятся вне поля). Определить силу F, действующую на проводник, если по нему течёт ток I = 50 A, а угол между направлением тока и вектором магнитной индукции φ = 30 .

93.Рамка с током I = 10 A содержит N = 10 витков тонкого про-

вода. Определить магнитный момент pм рамки с током, если её площадь S = 10 см2.

94.По витку радиусом R =10 см течёт ток I = 50 А. Виток помещён в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл. Определить момент сил М, действующий на виток, если плоскость витка

составляет угол = 60 с линиями индукции.

95. Однозарядный ион натрия прошёл ускоряющую разность потенциалов 1 кВ и влетел перпендикулярно линиям магнитной индукции в однородное поле (B = 0,5 Тл). Определить относительную атомную массу иона, если он описал окружность радиусом 4,37 см.

71

96.Определить частоту n обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле с индукцией В = 1 Тл.

97.Электрон в однородном магнитном поле движется по винтовой линии радиусом R = 5 см и шагом h =20 см. Определить скорость электрона, если магнитная индукция В =0,1 мТл.

98.Кольцо радиусом R =10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией В =0,318 Тл. Плоскость кольца составляет

угол = 30 c линиями индукции. Вычислить магнитный поток, пронизывающий кольцо.

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

100.Проводник длиной l = 1 м движется со скоростью v= 5 м/с перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Определить магнитную индукцию В, если на концах проводника возникает разность потенциалов U = 0,02 B.

101.Рамка площадью S = 50 см2, содержащая N = 100 витков, равномерно вращается в однородном магнитном поле (В = 40 мТл). Определить максимальную ЭДС индукции, если ось вращения лежит

вплоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции, а рамка вращается с частотой n = 960 об/мин.

102.Кольцо из проволоки сопротивлением r = 1 мОм находится

воднородном магнитном поле (В = 0,4 Тл). Плоскость кольца сос-

тавляет угол = 90 с линиями индукции. Определить заряд, который протечёт по кольцу, если его выдернуть из поля. Площадь кольца S = =10 см2.

103. Соленоид содержит N = 4000 витков провода, по которому течёт ток I = 20 A. Определить магнитный поток Ф, если индуктивность L = 0,7 Гн.

72

104.На картонный каркас длиной l = 50 см и площадью сечения S = 4 см2 намотан в один слой провод диаметром d = 0,2 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу (толщиной изоляции пренебречь). Определить индуктивность L получившегося соленоида.

105.Определить силу тока в цепи через t = 0,01 c после её размыкания. Сопротивление цепи r = 20 Ом и индуктивность L=0,1 Гн. Сила тока до размыкания цепи I0 = 50 A.

106.По обмотке соленоида индуктивностью L=0,2 Гн течёт ток I=10 А. Определить энергию W магнитного поля соленоида.

107.На пути луча света поставлена стеклянная пластинка

толщиной d = 1 мм так, что угол падения луча i1 = 30 . На сколько изменится оптическая длина пути луча?

108.На мыльную плёнку с показателем преломления n = 1,33 падает по нормали монохроматический свет с длиной волны =0,6 мкм. Отражённый свет в результате интерференции имеет наибольшую яркость. Какова наименьшая возможная толщина плёнки?

109.На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны 500 нм. Найти радиус линзы, если радиус четвёртого тёмного кольца Ньютона в отражённом свете 2 мм.

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

111.Дифракционная решётка, освещённая нормально падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка

на угол = 30 . На какой угол отклоняет она спектр четвёртого порядка?

112. Угол преломления луча в жидкости i2 = 35 . Определить показатель n преломления жидкости, если известно, что отражённый луч максимально поляризован.

73

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

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

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

116. Электрон движется со скоростью v = 0,6·с (где с – скорость света в вакууме). Определить импульс Р электрона.

117.Вычислить энергию, излучаемую за время t = 1 мин с площади S = 1 см2 абсолютно чёрного тела, температура которого Т = =1000 К.

118.Температура абсолютно чёрного тела 2 нК. Определить длину волны, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости (излучательности) для этой длины волны.

119.Найти наименьшую и наибольшую длины волн спектральных линий водорода в видимой области спектра.

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

121.На цинковую пластину падает пучок ультрафиолетовых лучей ( =0,2 мкм). Определить максимальную кинетическую энергию Тmax и максимальную скорость vmax фотоэлектронов.

122.На металл падает рентгеновское излучение с длиной волны 1 нм. Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость фотоэлектронов.

74

123.Поток энергии, испускаемый электрической лампой, Фэ = =600 Вт. На расстоянии r = 1 м от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено круглое плоское зеркальце диаметром d = 2 см. Определить силу F светового давления на зеркальце. Лампу рассматривать как точечный изотропный излучатель.

124.Параллельный пучок монохроматических лучей длиной

волны = 0,663 мкм падает на зачернённую поверхность и производит на неё давление p = 0,3 мкН/м2. Определить концентрацию n фотонов в световом пучке.

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

126.Наибольшая длина волны спектральной водородной линии серии Бальмера равна 656,3 нм. Определить по этой длине волны наибольшую длину волны в серии Леймана.

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

128.Вычислить длину волны де Бройля для протона, движущегося со скоростью v= 0,6·c (с – скорость света в вакууме).

129.Оценить с помощью соотношения неопределённостей

минимальную кинетическую энергию Tmin электрона, движущегося внутри сферической области диаметром d = 0,1 нм.

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

относительная неопределённость Р/Р импульса этой частицы?

131. Вычислить энергию связи Е ядра дейтерия 1Н2 и трития 1Н3.

132. Вычислить энергетический эффект Q реакции

4 Be9 2He4 6C12 0n1.

75

133. Вычислить энергетический эффект Q реакции

3Li6 1 H1 2 He3 2 He4 .

134.Определить число N атомов радиоактивного препарата йода 53J131 массой m = 0,5 мкг (микрограмм), распавшихся в течение времени: 1) t1 = 1 мин; 2) t2 = 7 сут.

135.Определить активность а радиоактивного препарата 38Sr90 массой m=0,1 мкг (микрограмм).

136.Из каждого миллиарда атомов препарата радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 1600 атомов. Определить период Т полураспада.

137. Активность а препарата некоторого изотопа за время t =5 суток уменьшилась на 30 %. Определить период Т полураспада этого препарата.

138. Найти период полураспада радиоактивного изотопа, если его активность за 10 суток уменьшилась на 24 % по сравнению с первоначальной.

139. Определить, какая доля радиоактивного изотопа 89 Ас225 распадается в течение 6 суток?

140.Определить массу m препарата изотопа 27Со60, имеющего активность а =1 Ки.

141.Определить массу N ядер, распадающихся в течение

времени: 1) t =1 сутки; 2) t = 1 год, в радиоактивном препарате церия 58Се144 массой m = 1 мг.

142. Во сколько раз уменьшится активность изотопа 15P32 через 20 суток?

76

6. СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ

Таблица 3

Основные физические постоянные (округленные значения)

Физическая постоянная

Обозначение

Числовое значение

 

 

 

Ускорение свободного падения

g

9,81 м/с2

 

 

 

Гравитационная постоянная

G

6,67·10-11 м3/(кг·с2)

 

 

 

Число Авогадро

NA

6,02·1023 моль-1

 

 

 

Универсальная газовая постоянная

R

8,31 Дж/(моль·К)

 

 

 

Постоянная Больцмана

k

1,38·10-23 Дж/К

 

 

 

Заряд электрона

e

1,60·10-19 Кл

 

 

 

Скорость света в вакууме

c

3,00·108 м/с

 

 

 

Постоянная закона

 

5,67·10-8 Вт/(м2·К4)

Стефана Больцмана

 

 

Постоянная закона смещения Вина

C

2,90·10-3 м·К

 

 

 

Постоянная второго закона Вина

C

1,30·10-5 Вт/(м3·К5)

 

 

 

Постоянная Планка

h

6,63·10-34 Дж·c

 

 

 

Постоянная Планка, делённая на 2

 

1,05·10-34 Дж·с

 

 

 

Постоянная Ридберга

R

1,097·107 м-1

(для атома водорода 1Н1 )

 

 

Радиус первой боровской орбиты

r1

0,529·10-10 м

 

 

 

Комптоновская длина волны

Λ

2,43·10-12 м (2,43 пм)

электрона

 

 

Магнетон Бора

 

0,927·10-23 А·м2

 

Б

 

Энергия ионизации атома водорода

Ei

2,18·10-18 Дж(13,6 эВ)

 

 

 

Атомная единица массы

а.е.м

1,660·10-27 кг

 

 

 

Коэффициент пропорциональности

с2

9,00·1016 Дж/кг

между энергией и массой

 

(931 МэВ/а.е.м.)

 

 

 

77

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

Некоторые астрономические величины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование

 

 

 

Величина

 

 

 

 

(среднее значение)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Радиус Земли

 

 

 

 

 

 

6,37·106 м

 

Масса Земли

 

 

 

 

 

 

5,98·1024 кг

 

Радиус Солнца

 

 

 

 

 

 

6,95·108 м

 

Масса Солнца

 

 

 

 

 

 

1,98·1030 кг

 

Радиус Луны

 

 

 

 

 

 

1,74·106 м

 

Масса Луны

 

 

 

 

 

 

7,33·1022 кг

 

Расстояние от центра Земли до центра Солнца

 

 

1,49·1011 м

 

Расстояние от центра Земли до центра Луны

 

 

3,84·108 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

Плотность твёрдых тел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Твёрдое тело

 

 

Плотность,

Твёрдое тело

 

Плотность,

 

 

 

кг/м3

 

кг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алюминий

 

2,7·103

 

Медь

 

8,9·103

 

Барий

 

3,5·103

 

Никель

 

8,9·103

 

Ванадий

 

6,0·103

 

Свинец

 

11,3·103

 

Висмут

 

9,8·103

 

Серебро

 

10,5·103

 

Железо

 

7,8·103

 

Цезий

 

1,9·103

 

Литий

 

0,53·103

 

Цинк

 

7,1·103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

 

 

Плотность жидкостей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жидкость

 

Плотность,

 

Жидкость

 

Плотность,

 

 

кг/м3

 

 

кг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вода (при 4 С)

 

1,00·103

 

Ртуть

 

13,6·103

 

Глицерин

 

1,26·103

 

Спирт

 

0,80·103

 

 

 

 

 

 

Сероуглерод

 

1,26·103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78

 

 

 

 

 

Таблица 7

 

Плотность газов (при нормальных условиях)

 

 

 

 

 

 

 

Газ

Плотность,

 

Газ

Плотность,

 

кг/м3

 

кг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

Водород

0,09

 

Гелий

0,18

 

Воздух

1,29

 

Кислород

1,43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8

Коэффициент поверхностного натяжения жидкостей

 

 

 

 

 

 

Жидкость

Коэффициент,

 

Жидкость

Коэффициент,

 

МН/м

 

МН/м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вода

72

 

Ртуть

500

 

Мыльная вода

40

 

Спирт

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9

 

 

Эффективный диаметр молекул

 

 

 

 

 

 

 

 

Газ

Диаметр, м

 

Газ

Диаметр, м

 

 

 

 

 

 

 

 

Азот

3,0·10-10

 

Гелий

1,9·10-10

 

Водород

2,3·10-10

 

Кислород

2,7·10-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 10

 

 

Диэлектрическая проницаемость

 

 

 

 

 

 

 

 

Вещество

 

Проницаемость

 

Вещество

Проницаемость

 

 

 

 

 

 

 

 

Парафин

 

2,0

 

Вода

81

 

Стекло

 

7,0

 

Масло транс-

 

 

 

 

 

 

форматорное

2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

79

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11

 

 

Удельное сопротивление металлов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Металл

 

Удельное

 

Металл

 

Удельное

 

 

сопротивление,

 

 

сопротивление,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ом·м

 

 

 

 

Ом·м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Железо

 

9,8·10-8

 

Медь

 

1,7·10-8

 

Нихром

 

1,1·10-6

 

Серебро

 

1,6·10-8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12

 

 

 

Энергия ионизации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вещество

 

 

Дж

 

 

эВ

 

 

 

 

 

 

 

 

Водород

 

 

2,18·10-18

 

13,6

 

Гелий

 

 

3,94·10-18

 

24,6

 

Ртуть

 

 

1,66·10-18

 

10,4

 

Литий

 

 

8,62·10-18

 

53,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 13

 

 

Подвижность ионов в газах, м2/(B·с)

 

 

 

 

 

 

 

Газ

 

 

Положительные

 

Отрицательные

 

 

 

ионы

 

 

ионы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Азот

 

 

1,27·10-4

 

1,81·10-4

 

Водород

 

 

5,4·10-4

 

7,4·10-4

 

Воздух

 

 

1,4·10-4

 

1,9·10-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показатель преломления

 

Таблица 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вещество

 

 

 

Показатель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вода

 

 

 

 

 

1,33

 

Глицерин

 

 

 

 

 

1,47

 

Стекло

 

 

 

 

 

1,5

 

 

Алмаз

 

 

 

 

 

2,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]