кр физика 2 вариант 16

Контрольная работа №2 по физике

206. ЭДС батареи 12 В. При силе тока 4 А КПД батареи 0,6. Найти внутреннее сопротивление батареи и ток короткого замыкания.

Дано: ε = 12В, I = 4A, η = 0,6.

Найти: r, I_кз.

Решение:

Ответ: r = 1,2 Ом, I_кз = 12 А.

216. Найти индукцию магнитного поля в точке О для тонких провод-ников с током I, имеющих конфигурацию, указанную на рис.27 (а – для 216 задачи; б – для 217)

Дано: I, α = , , R

Найти: B

Решение:

Рисунок 1

Из принципа суперпозиции магнитных полей:

;

Ответ: B = .

226. Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра (протона) по окружности радиусом R = 53 пм. Определить магнитный момент p_m эквивалентного кругового тока.

Дано: R = 53*10^-12 м, c = 1,6*10^-19 Кл, m_е = 9,11*10^-31 кг, ε₀ = 8,85*10^-12 Ф/м.

Найти: p_m.

Решение:

Рисунок 2

Из формулы магнитного момента для контура с током:

,

Где ν – частота вращения электрона, S – площадь орбиты, e – элементарный заряд.

Уравнение движения электрона в атоме под действием кулоновской силы:

/

Тогда .

Ответ: .

236. Плоская электромагнитная волна – распространяется в вакууме. Считая векторы и известными, найти вектор как функцию времени t в точке с радиус-вектором .

Дано: , , .

Найти: H(t).

Решение:

Из уравнений Максвелла:

.

Тогда .

Ответ: .

246. На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещест-ва с показателем преломления n = 1,3. Пластинка освещена параллельным пуч-ком монохроматического света с длиной волны λ = 640 нм, падающим на пла-стинку нормально. Какую минимальную толщину d_min должен иметь слой, что-бы отраженный пучок имел наименьшую яркость?

Дано: λ = 640*10^-9 м, n = 1,3.

_Найти: d_min.

_{Решение:}

Рисунок 3

Для того чтобы яркость была наименьшей, необходимо чтобы выполнялось условие интерференционного максимума для лучей 1` и 2`:

λ = λ₀ (для воздуха).

Тогда .

Ответ: .

256. На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально пло-ская монохроматическая световая волна (λ = 600 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму, ϕ = 20^о. Определить ширину a щели.

Дано: φ = 20^o, m = 2, λ = 600*10^-9 м.

Найти: a.

Решение:

Рисунок 4.

Условие дифракционных максимумов:

Тогда .

Ответ: .

266. Угол падения i луча на поверхность стекла равен 60^о. При этом от-раженный пучок света оказался максимально поляризованным. Определить угол i' преломления луча.

Дано: i = 60^o= .

Найти: i`.

Решение:

Рисунок 5.

Так как свет максимально поляризован, то свет падает под углом Брюстера:

Тогда .

По закону преломления света .

Следовательно, .

Ответ: .

276. На какую длину волны приходится максимум плотности энергии излучения абсолютно черного тела, имеющего температуру, равную температуре человеческого тела, т.е. t= 37C?

Дано: T = 310,15 К, b = 2,9*10³ м*К.

Найти: λ_max.

Решение:

По закону смещения Вина:

.

Ответ: .

286. Фотон с энергией Е = 0,3 МэВ рассеялся на свободном электроне. Определить угол рассеяния θ, если энергия рассеянного фотона Е` = 0,25 МэВ.

Дано: E=0,48*10^-13 Дж, E’=0,4*10^-13 Дж, c = 3*10⁸ м/с, m = 9,11*10^-31 кг.

Найти: θ.

Решение:

Рисунок 6.

Импульс фотона , энергия фотона , энергия покоя электрона .

Из закона сохранения энергии:

, где – энергия электрона после столкновения, - энергия рассеянного фотона.

По закону сохранения импульса:

,

Тогда

Также (см. рис. 6):

.

Тогда

Ответ: .

296. Электрон находится в бесконечно глубоком одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l = 0,1 нм. Определить в электровольтах наименьшую разность энергетических, уровней электрона.

Дано: l = 0,1*10^-9 м, h` = 1,055*10^-34 Дж*с, m = 9,11*10^-31 кг.

Найти: .

Решение:

.

Ответ: .