Вариант №18

4022. Два параллельных проводника с одинаковыми токами находятся на расстоянии 8,7 см друг от друга и притягиваются с силой 2,5·10^–2 Н. Определить силу тока в проводниках, если длина каждого из них 320 см, а токи направлены в одну сторону.

4050. Диск радиусом R = 5 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд Q = 0,1 мкКл. Диск равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Частота вращения n = 50 c^-1. Определить: 1) магнитный момент р_m кругового тока, создаваемого диском; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса (p_m/L), если масса диска m = 100 г.

4078. Диаметр D тороида без сердечника по средней линии равен 30 см. В сечении тороид имеет круг радиусом r = 5 см. По обмотке тороида, содержащей N = 2000 витков, течет ток I = 5 А. Пользуясь законом полного тока, определить максимальное и минимальное значение магнитной индукции В в тороиде.

4109. Рамка из провода сопротивлением r = 0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (B = 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 линиями индукции: 1) от 0 до 45°; 2) от 45 до 90°.

4137. Обмотка соленоида содержит n = 20 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока I объемная плотность энергии магнитного поля будет ω = 0,1 Дж/м³? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно.

4165. В цепь переменного тока напряжением 220 В включены последовательно емкость С, активное сопротивление R и индуктивность L. Найти падение напряжения U_R на омическом сопротивлении, если известно, что падение напряжения на конденсаторе U_C = 2U_R и падение напряжения на индуктивности U_L = 3U_R.

4193. Колебательный контур содержит конденсатор с утечкой. Емкость конденсатора С = 22 мкФ, его активное сопротивление R = 20 Ом. Индуктивность катушки L = 0,70 Гн. Сопротивление катушки и проводов пренебрежимо мало. Найти частоту затухающих колебаний такого контура, и его добротность.

5033. Сначала вертикальную мыльную пленку наблюдают в отраженном свете через красное стекло (λ₁ = 6,3·10^–7 м). При этом расстояние между соседними красными полосами равно 3 мм. Затем эту пленку наблюдают через синее стекло (λ₂ = 4·10^–7 м). Найти расстояние между соседними синими полосами. Считать, что форма пленки за время наблюдения не изменяется.

5083. Угол  между плоскостями пропускания поляроидов равен 50°. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в n = 4 раза. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах.

6018. Во сколько раз релятивистская масса протона больше релятивистской массы электрона, если обе частицы имеют одинаковую кинетическую энергию Т = 1 ГэВ?

6043. С поверхности сажи площадью S = 2 см² при температуре T = 400 К за время t = 5 мин излучается энергия W = 83 Дж. Определить коэффициент теплового излучения сажи.

6068. На поверхность металла падает поток излучения с длиной волны 0,36 мкм, мощность которого 5 мкВт. Определить силу фототока насыщения, если 5% всех падающих фотонов выбивают из металла электроны.

6093. Какова длина волны ₀ падающих рентгеновских лучей, если при их рассеянии графитом под углом α = 68º энергия рассеянных фотонов равна  = 2,6·10⁵ эВ.

6118. Точечный источник монохроматического ( = 1 нм) излучения находится в центре сферической зачерненной колбы радиуса R = 10 см. Определить световое давление р, производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника Р = 1 кВт.

6143. Определить наименьшую длину волны рентгеновского излучения, если рентгеновская трубка работает при напряжении U = 150кВ.

6168. Атом испустил фотон c длиной волны λ = 800 нм. Продолжительность излучения τ = 10 нс. Определить наибольшую точность (Δλ), c которой может быть измерена длина волны излучения.

6193. Оценить, какую часть от объема атома кобальта составляет объем его ядра. Плотность ρ кобальта равна 4,5∙10³ кг/м³. Определить концентрацию нуклонов в ядре.

6218. Определить массу m изотопа ¹³¹I имеющего активность А = 1 Ки.

6243. Стронций имеет гранецентрированную кубическую решетку. Определить расстояние d между ближайшими соседними атомами, если параметр решетки а решетки равен 0,605 нм.

6268. Концентрация n носителей в кремний равна 5∙10¹⁶ см^-3, подвижность электронов b_n = 0,15 м²/(В∙с) и дырок b_p = 0,05 м²/(В∙с). Определить сопротивление кремниевого стержня длиной ℓ = 5 см и сечением S = 2 мм².