Экзаменационный билет №1

1. Дифракция света. Дифракцией называется явление огибания светом препятствий за счёт волновых свойств света Зоны Френеля это цилиндрический эллипс, проведенный между передатчиком и приемником. Размер эллипса определяется частотой работы и расстоянием между двумя участками.

Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Закон Фарадея-Ленца.

2. Определить поверхностную плотность заряда, создающего вблизи Земли электрическое поле напряженностью E = 200 В/м,

Напряженность и поверхностная плотность связаны соотношением.

E=σε⋅ε0.σ=ε⋅ε0⋅E.σ=1⋅8,85⋅10^(−12)⋅200=1,77⋅10−9.

Где: ε = 1 – диэлектрическая проницаемость воздуха, ε0 = 8,854∙10-12 Ф/м – электрическая постоянная.

Ответ: 1,77 нКл/м2.

3. .Найти общее сопротивление участка цепи, если R₁ =2 Ом, R₂ =2 Ом, R₃ =2 Ом, R₄ =2 Ом,

R₅ =2 Ом.

4. Определить…

5. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля записывается так: Вторая система уравнений отличается от первой системы своим вторым уравнением: в подынтегральном выражении отсутствует плотность тока проводимости  . Это означает, что источником вихревого магнитного поля является только переменное электрическое поле. Таким образом, рассматриваемая система справедлива для переменного электромагнитного поля при наличии заряженных тел и в отсутствие токов проводимости.

4)при наличии заряженных тел и токов проводимости.

6. На рисунке

2) 1- диамагнетики, 2 – парамагнетики, 3) – ферромагнетики; Ферромагнетиками называют особый класс веществ, отличающихся не только очень большой магнитной восприимчивостью (о чем мы уже говорили), но и рядом других особенностей. Парамагнетики – вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля. У парамагнитных веществ при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты электронов не компенсируют друга, и атомы (молекулы) парамагнетиков всегда обладают магнитным моментом Диамагне́тики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля

7. На рисунке представлена ориентац Ответ: 1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

Р ешение: Вектор Умова – Пойнтинга (вектор плотности потока энергии электромагнитного поля) равен векторному произведению: , где   и   – векторы напряженностей электрического и магнитного полей электромагнитной волны соответственно. Векторы  ,  ,  образуют правую тройку векторов. Следовательно, вектор Умова – Пойнтинга ориентирован в направлении верх.

8. Во сколько раз в опыте Юнга н

9. Что выражает площадь,

3) Энергетическую светимость абсолютно черного тела;

10. На черную Сила давления пропорциональна изменению импульса фотонов. При замене пластинки на зеркальную изменение импульса вырастет в 2 раза (абсолютно упругий удар) . ОТВЕТ: увеличится в 2 раза.

11. При каком 1) 3;

12. Реакция расп она по схеме: e^-→ γ +γ + Ответ: 2) электрического заряда;

Закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе при всех процессах взаимопревращаемости элементарных частиц алгебраическая сумма зарядов сохраняется. Закон сохранения лептонного заряда: в замкнутой системе при всех без исключения процессах взаимопревращаемости элементарных частиц лептонное число сохраняется. Лептонное число – особое квантовое число, характеризующее лептоны и выделяющее класс лептонов из множества элементарных частиц:  для лептонов ( );  для антилептонов ( );  для всех остальных элементарных частиц. Закон сохранения странности: странность (квантовое число, характеризующее адроны) сохраняется только в процессах сильного и электромагнитного взаимодействий. Реакция распада электрона по схеме  невозможна вследствие невыполнения закона сохранения электрического заряда. Поскольку заряд электрона 1, заряды фотона  и электронного нейтрино равны нулю. Следовательно, закон сохранения электрического заряда не выполняется, вследствие чего реакция не может идти.

Экзаменационный билет №2

1 Дифракция света. Дифракцией называется явление огибания светом препятствий за счёт волновых свойств света

Дифракционная решетка Дифракционная решётка — оптический прибор, действие которого основано на использовании явления дифракции света.

2 Явление самоиндукции. Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении протекающего через контур тока.

Индуктивность проводников.

Токи Фуко.

3 На рисунке 4) вправо.

4 Найти общую емкость участка цепи. С₁=30мкФ, С₂=15мкФ, С₃=15мкФ, С₄=30мкФ.

C2,3= C2+C3 = 17.5мкФ C1-3=(C1*C2,3)/(C1+C2,3)=175/27.5=6.36мкФ C1-4=(C4*C1-3)/(C4+C1-3)=38.18/12.36=3.089=3.1 мкФ

5 Если магнитный поток, пронизывающий виток с сопротивлением 10 Ом, изменяется с течением времени, как показано на рисунке, то сила тока в витке в интервале времени 1с-2с равна:

6. На рисунке представлены Ответ: 2) 1- диамагнетики, 2 – парамагнетики, 3) – ферромагнетики;

Ферромагнетиками называют особый класс веществ, отличающихся не только очень большой магнитной восприимчивостью (о чем мы уже говорили), но и рядом других особенностей.

Парамагнетики – вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля. У парамагнитных веществ при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты электронов не компенсируют друга, и атомы (молекулы) парамагнетиков всегда обладают магнитным моментом

Диамагне́тики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля

7. Если увеличить в два раза объемную

Плотность потока энергии упругой волны по модулю равна произведению объёмной плотности энергии на скорость распространения упругой волны: j=w•v. При увеличении в 2 раза объемной плотности энергии w и в 2 раза скорости распространения упругой волны v объёмная плотность энергии увеличится в 4 раза.

8. На пути одного из интерферирующих лучей с длиной волны λ …

9. Спектр излучения абсолютно черного тела при Т= 300̊ К

10. C какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его энергия была равна энергии фотона с длиной волны 520 нм

11. Энергия частицы на

Собственные значения энергии частицы в прямоугольном одномерном потенциальном ящике определяются формулой:  , где  номер энергетического уровня. Следовательно,   и  .

12. В процессе электромагнитного взаимодействия принимают участие:

Ответ: 3) протоны

В основе электромагнитного взаимодействия лежит связь с электромагнитным полем. Оно характерно для всех элементарных частиц, за исключением нейтрино, антинейтрино и фотона. Электромагнитное взаимодействие ответственно за существование атомов и молекул, обуславливая взаимодействие в них положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов.

Экзаменационный билет №3

1. Законы геометрической оптики. Абсолютный и относительный показатели преломления. Явление полного внутреннего отражения. Рефракция.

2. Явление взаимной индукции. Явление взаимной индукции заключается в наведении ЭДС индукции во всех проводниках, находящихся вблизи цепи переменного тока .

Трансформатор — устройство, осуществляющее повышение и понижение напряжения переменного тока при неизменной частоте и незначительных потерях мощности.

3. На рисунках а), б), в)

5. Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя с индуктивностью 0,5Гн, чтобы энергия магнитного поля оказалась равной 1 Дж.

W - энергия = 1 Дж; L - индуктивность = 0,5 Гн; I - сила тока;

W = L * I^2 / 2 => I^2 = 2 * W / L = 2 * 1 / 0,5 = 4;

I = 2 А

6. Вектор магнитной

Ответ: 2) направлен вниз;

7. Уравнение плоской синус E=Esin(wt-kx) k=w/v v=w/k=1000/2=500 м/с

8. При интерференции Из условия задачи видно, что  нм, k=4 (максимум первого порядка). Условием интерференционного максимума для разности хода является   (нм) Ответ

9. Определите наибольшую длину волны λ,

Если кинетическая энергия фотоэлектрона равна нулю, то из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта можно найти длину волны:

h·ν = А. h·c / λ = A , Отсюда λ = h·c / A. Имеем: h = 6,63·10⁻³⁴ Дж·с (постоянная Планка), с = 3·10⁸ м/с (скорость света), А = 8,5·10⁻¹⁹ Дж

λ = 6,63·10⁻³⁴ · 3*10 ⁸ / 8,5·10⁻¹⁹ ≈2,34·10⁻⁷ = 0,234 мкм

10. C какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс Ответ:4) 1,4км/с.

11. Какова напряженность электрического поля

12. Реакция n → p + e⁺ +ν_е не может идти из-за нарушения закона сохранения лептонного заряда, так как у позитрона  (антилептона) лептонное число  , а у нейтрино  (лептона) лептонное число  . 

Экзаменационный билет №4

1. Интерференция света это сложение световых волн, при котором обычно наблюдается характерное пространственное распределение интенсивности света (интерференционная картина) в виде чередующихся светлых и тёмных полос вследствие нарушения принципа сложения интенсивностей.

2. Условия максимума и минимума для разности хода и разности фаз.

Законы теплового излучения.

3 Указать направление напряженности электрического поля, созданного системой зарядов, представленных на рисунке.

3) 3;

5. По горизонтальному проводнику длиной

Fа = m*g ,Сила Ампера Fа = I*B*L, Приравниваем I*B*L = m*g,отсюда B = (m*g) / (I*L), B = (0.002 * 10) / (5*0.2) = 0.02 Тл

6. Через катушку с индуктивностью Ответ: 4) 1,2sin(3t)А. 200 мГн=0,2 Гн

Es=-LI'=-L*2*3*(-sin3t)=6Lsin3t=6*0,2*sin3t=1,2sin3t

ЭДС самоиндукции принимает максимальное значение, когда sin3t принимает максимальное значение. Как известно, максимальное значение любого синуса — это единица. Значит максимальное значние ЭДС самоиндукции Es max = 1,2*1=1,2 В

7. Найти длину электромагнитной волны, Дано T=3*10^-8 с л- ? л=C*T=3*10^8*3*10^-8= 9 м

8. Чему равна разность хода лучей, имеющих разность фаз π рад. Ответ: 1) λ/2;

9. Какую максимальную кинетическую энергию будут иметь электроны, вылетающие с поверхности калия, если калий освещать светом с длиной волны 0,4 мкм. Красная граница для калия соответствует длине волны 577 нм. Постоянная Планка h = 6,62·10^-34Дж·с, скорость света в вакууме 3×10⁸ м/с.

10. Каким импульсом обладает фотон излучения с частотой 5·10¹⁴ с^-1? Постоянная Планка равна 6,62^. 10^-34 Дж ^. с; скорость света в вакууме 3×10⁸ м/с.

11. Ответ: 4) уравнение описывает движение частицы в одномерной потенциальной яме со стенками конечной высоты..

12. В природе существует 4 типа фундаментальных взаимодействий. В каком взаимодействии могут участвовать фотоны?

Ответ: 1)сильное; 2) слабое, электромагнитное; 3) электромагнитное, гравитационное; 4) гравитационное.

Сильное (ядерное) взаимодействие обуславливает связь протонов и нейтронов в ядрах атомов и обеспечивает исключительную прочность этих образований, лежащую в основе стабильности вещества в земных условиях. Слабое взаимодействие – наиболее медленное из всех взаимодействий, протекающих в микромире. Оно ответственно за взаимодействие частиц, происходящих с участием нейтрино или антинейтрино, а также за безнейтринные процессы распада, характеризующиеся довольно большим временем жизни распадающейся частицы  . В основе электромагнитного взаимодействия лежит связь с электромагнитным полем. Оно характерно для всех элементарных частиц, за исключением нейтрино, антинейтрино и фотона. Электромагнитное взаимодействие ответственно за существование атомов и молекул, обуславливая взаимодействие в них положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов. Гравитационное взаимодействие присуще всем без исключения частицам, однако из-за малости масс элементарных частиц оно пренебрежимо мало и, по-видимому, в процессах микромира несущественно. 

Экзаменационный билет №5

1. Интерференция света. Полосы равного наклона, равной толщины.

2. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции, закон Ампера. Правило левой руки. Следствия из закона Ампера.

3 Как изменится плотность тока, если напряженность электрического поля в проводнике уменьшится в два раза? уменьшится в 2 раза Плотность электрического тока связана с напряжённостью электрического поля в проводнике уравнением   , где σ – удельная электропроводность. Отсюда следует соотношение для модулей рассматриваемых величин   . Следовательно: при увеличении в два раза напряжённости электрического поля плотность тока увеличится в два раза. Или наоборот

4 Найти общую емкость участка цепи. С₁=20мкФ, С₂=20мкФ, С₃=20мкФ, С₄=20мкФ.

5 Виток проволоки площадью 1м² расположен перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону . Определить ЭДС индукции как функцию времени.

Ответ: 1) 0,5 В; 2) 1,5 В; 3) 2,5 В; 4) 5 В.

перпендикулярно cosa=1, е= -dФ/dt=-S*dB/dt= -S*0.5*(-e^-t)= 0.5*e^-10 =2.26e-5 B

6 В чем заключается явление сверхпроводимости? Ответ: 1) при температурах, близких к абсолютному нулю, электрическое сопротивление некоторых металлов и сплавов скачком обращается в нуль;

Сверхпроводимостью называется явление резкого уменьшения сопротивления чистых металлов и ряда сплавов почти до нулевого значения при температуре, близких к абсолютному. В 1911 году голландский физик Х. Камерлинг-Оннес открыл явление сверхпроводимости.

7 Определить абсолютный показатель преломления среды, если известно, что свет с частотой 5·10¹⁴ Гц имеет в ней длину волны 4·10^-7 м.

8 Определить число штрихов на 1 мм дифракционной решетки, если углу 30⁰ соответствует

максимум четвертого порядка для монохроматического света с длиной волны 0,5 мкм.

9 Найти энергию фотона,

10 На непрозрачную поверхность направляют поочередно поток одинаковой интенсивности фиолетовых, зеленых, желтых и красных лучей. В каком случае давление света будет максимальным?

Ответ: 1) для фиолетового света; 2) для зеленого света; 3) для желтого света; 4) для красного света.

Давление света равно:  , где   – число фотонов, падающих за единицу времени на единицу площади поверхности;   – постоянная Планка,   – частота света;   – скорость света;   – коэффициент отражения (для зеркальной поверхности  , для абсолютно черной поверхности  ). С увеличением частоты света увеличивается энергия фотонов, а следовательно, и давление света. Давление света будет наибольшим для фиолетовых лучей.

11 Нейтрон и α – частица движутся с одинаковыми скоростями. Чему равно отношение длин волн де Бройля для этих частиц λ_n / λ_α?

12 Внутри атомного ядра произошло превращение нейтрона в протон, здесь - антинейтрино:

n→ p + e ^- + Что произошло с ядром?

Ответ: ) ядерная реакция распада; 2) β^- - распад; 3) α - распад; 4) ядерная реакция синтеза.

Рассмотрим все варианты: 1) Альфа-распад - ядро испускает альфа-частицу, состоящую из двух протонов и двух нейтронов (фактически, ядро гелия). Заряд уменьшается на 2, массовое число - на 4. 2) Бета-плюс-распад (позитронный) - ядро испускает позитрон и нейтрино. Заряд уменьшается на единицу, массовое число не изменяется. 3) Бета-минус-распад (электронный) - ядро испускает электрон и антинейтрино. Заряд увеличивается на единицу, массовое число не изменяется. 4) Ядерная реакция синтеза (термоядерная) - два лёгких ядра сливаются в одно более тяжёлое (возможно, с испусканием одного-двух протонов и/или нейтронов). 5) Ядерная реакция деления (спонтанное деление) - тяжёлое ядро распадается на два более лёгких с испусканием нескольких нейтронов.

Экзаменационный билет №6

курс физики, ч.2

1. Поляризация света. Основные понятия. Закон Брюстера.

2. Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. Правило буравчика.

3. Электрическое поле создано бесконечно боль…….

Ответ: 1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4

Как следует из уравнения F = qE , если поле создано положительным зарядом (напомним, что это понятие условное, принятое по общему соглашению), то вектор напряжённости электрического поля направлен от заряда во внешнее пространство по радиус-вектору, соединяющему заряд и данную точку пространства. В случае отрицательного заряда вектор напряжённости так же направлен по радиус-вектору, но из данной точки в сторону заряда.

4. Зависимость тока I, протекающего через сопротивление R, от напряжения U, дана на рисунке. Чему равна мощность, выделяемая на сопротивлении R, при U=40В?

5. Через катушку с индуктивностью 200 мГн протекает ток, изменяющийся по закону I=2cos(3t)B. Определите закон изменения ЭДС самоиндукции.

200 мГн=0,2 Гн

Es=-LI'=-L*2*3*(-sin3t)=6Lsin3t=6*0,2*sin3t=1,2sin3t

ЭДС самоиндукции принимает максимальное значение, когда sin3t принимает максимальное значение. Как известно, максимальное значение любого синуса — это единица. Значит максимальное значние ЭДС самоиндукции Es max = 1,2*1=1,2 В