Вариант №17

4021. Требуется изготовить соленоид длиной 20 см и диаметром 5 см, создающий на своей оси магнитную индукцию 1,26 мТл. Найти разность потенциалов, которую надо приложить к концам обмотки соленоида. Для обмотки применяют медную проволоку диаметром 0,5 мм.

4049. Тонкое кольцо радиусом R = 20 см несет равномерно распределенный заряд Q = 40 нКл. Кольцо вращается относительно оси, совпадающей c одним из диаметров кольца, c частотой n = 20 c^-1. Определить: 1) магнитный момент р_m, обусловленный вращением заряженного кольца; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса (p_m/L), если кольцо имеет массу m = 10 г.

4077. По сечению проводника равномерно распределен ток плотностью j = 2 МА/м². Найти циркуляцию вектора напряженности вдоль окружности радиусом R = 5 мм, проходящей внутри проводника и ориентированной так, что ее плоскость составляет угол  = 30° с вектором плотности тока.

4105. Рамка, площадь которой S = 16 см², вращается в однородном магнитном поле с частотой n = 2 с^-1. Ось вращения находится в плоскости рамки и перпендикулярна к направлению магнитного поля. Напряженность магнитного поля H = 79,6 кА/м. Найти зависимость магнитного потока Ф, пронизывающего рамку, от времени t и наибольшего значения Ф_max магнитного потока.

4136. Обмотка тороида имеет n = 10 витков на каждый сантиметр длины (по средней линии тороида). Вычислить объемную плотность энергии ω магнитного поля при силе тока I = 10 А. Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно.

4164. Рамка площадью S = 100 см² содержит N = 10³ витков провода сопротивлением R₁ = 12 Ом. К концам обмотки подключено внешнее сопротивление R₂ = 20 Ом. Рамка равномерно вращается в однородном магнитном поле (B = 0,1 Тл) с частотой n = 8 с^-1. Определить максимальную мощность P_max переменного тока в цепи.

4192. В контуре, добротность которого Q = 50 и собственная частота колебаний ω₀ = 5,5 кГц, возбуждаются затухающие колебания. Через сколько времени энергия, запасенная в контуре, уменьшится в 2 раза?

5032. На тонкую пленку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет c длиной волны  = 500 нм. Отраженный от нее свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d_min пленки, если показатель преломления материала пленки n = 1,4.

5082. Угол падения i_ луча на поверхность стекла равен 60°. При этом отраженный луч оказался максимально поляризованным. Определить угол i_ преломления луча.

6017. При какой скорости υ кинетическая энергия любой частицы вещества равна ее энергии покоя?

6042. Принимая коэффициент теплового излучения угля при температуре T = 600 К равным 0,8, определить: 1) энергетическую светимость R_e угля; 2) энергию W, излучаемую с поверхности угля с площадью S = 5 см² за время t = 10 мин.

6067. Определить потенциал до которого зарядится уединенный серебряный шарик при облучении его ультрафиолетовым светом длиной 208 нм. Работа выхода электронов из серебра равна 4,7 эВ.

6092. Рентгеновские лучи частоты ₀ = 1,4∙10²⁰ Гц испытывают комптоновское рассеяние на парафине на угол α = 62º. Найти частоту  рассеянных фотонов.

6117. На зеркальную поверхность площадью S = 6 см² падает нормально поток излучения Ф_е = 0,8 Вт. Определить давление р и силу давления F света на эту поверхность.

6142. Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон c кинетической энергией Т = 10 эВ. Определить энергию ε фотона. Ответ выразить в джоулях и электрон-вольтах.

6167. Время жизни τ возбужденного ядра порядка 1 нс, длина волны λ излучения равна 0,1 нм. C какой наибольшей точностью (Δε) может быть определена энергия излучения?

6192. Протон с энергией E = 1 МэВ изменил при прохождении потенциального барьера дебройлевскую длину волны на 1%. Определить высоту U потенциального барьера.

6217. Активность А некоторого изотопа за время t = 10 суток уменьшилась на 20%. Определять период Т_1/2 полураспада этого изотопа.

6242. Определить плотность  кальция (решетка гранецентрированная кубическая), если расстояние между ближайшими атомами d = 0,393 нм.

6267. Подвижность электронов и дырок в кремнии соответственно равна b_n = 1,5∙10^–5 см²/(В∙с) и b_p = 5∙10^–6 см²/(В∙с). Вычислить постоянную Холла R_H для кремния, если удельное сопротивление кремния  = 6,2∙10^-2 Ом∙м.