5. Задачи к контрольной работе № 2

1. Два одинаковых шарика массой т = 20 г каждый находятся на некотором расстоянии друг от друга. Определите, какими равными зарядами следует зарядить шарики, чтобы их взаимодействие уравновешивало силу тяготения.

2. Два одинаковых заряженных шарика массой т, подвешенные на нитях равной длины, опускаются в жидкий диэлектрик, плотность которого и диэлектрическая проницаемость . Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы углы их расхождения в воздухе и диэлектрике были одинаковы?

3. Медный шарик радиусом r = 0,5 см помещен в масло . Определите заряд шарика, если в однородном электростатическом поле он оказался взвешенным в масле. Электростатическое поле направлено вертикально вверх, и его напряженность Е = 4,25 кВ/см.

4. Три точечных отрицательных заряда Q = - 3 нКл каждый находятся в вершинах равностороннего треугольника. Определите, какой заряд Q₀ следует поместить в центре треугольника, чтобы система находилась в равновесии.

5. Определите напряженность Е электростатического поля на продолжении оси электрического диполя в точке А (см. рисунок).

6. Определите напряженность Е электростатического поля в точке В на перпендикуляре, восстановленном к оси диполя из его середины (см. рисунок).

7. Расстояние между двумя точечными зарядами Q₁ = 2 нКл и Q₂ = - 3 нКл расположенными в вакууме, равно 20 см. Определите напряженность Е в точке А удаленной от первого заряда на расстояние r₁ = 15 см от второго заряда на r₂ = 10 см.

8. Электростатическое поле создается в вакууме бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью . На некотором расстоянии от плоскости находится плоская круглая площадка радиусом r = 10 см. Определите поток вектора напряженности сквозь эту площадку, если ее плоскость составляет с ли­ниями напряженности угол

9. Три точечных заряда расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной длиной а = 10 см. Определите потенциальную энергию этой системы.

10. Два точечных одноименных заряда находятся в вакууме на расстоянии r₁ = 20 см. Определите работу А, которую надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния r₂ = 5 см.

11. Сила тока в проводнике равномерно растет от до за время . Определите заряд Q прошедший по проводнику.

12. По железному проводнику сечением S= 0,5 мм² течет ток I = 0,1 А. Определите среднюю скорость упорядоченного (направленного) движения электронов, считая, что число п свободных электронов в единице объема проводника равно числу атомов п' в единице объема проводника.

13. Сопротивление однородной проволоки R = 36 Ом. Определите, на сколько равных отрезков разрезали проволоку, если после их параллельного соединения сопротивление оказалось равным R₁ = 1 Ом.

14. Определите общее сопротивление между точками А и В цепи проводника в виде шестиугольника (рис. а). Сопротивление каждой проволоки r = 1 Ом.

15. Определите плотность тока в медной проволоке длиной l = 100 м, если разность потенциалов на ее концах . Удельное сопротивление меди

16. Через лампу накаливания течет ток I = 1 А. Температура t вольфрамовой нити диаметром d₁ = 0,2 мм равна 2000 °С. Ток подводится медным проводом сечением S₂ = 5 мм². Определите напряженность электростатического поля: 1) в вольфраме; 2) в меди. Удельное сопротивление вольфрама при 0 °С его температурный коэффициент сопротивления удельное сопротивление меди

17. Два цилиндрических проводника одинаковой длины и одинакового сечения, один из железа, а другой из алюминия, соединены сначала последовательно, а затем параллельно. Определите отношение мощностей для этих проводников при их соединении: 1) последовательно; 2) параллельно. Удельные сопротивления железа и алюминия соответственно 98 нОм • м и 26 нОм • м.

18. По проводнику сопротивлением R=10 Ом течет ток, сила тока возрастает при этом линейно. Количество теплоты Q, выделившееся в проводнике за время , равно 300 Дж. Определите заряд q, прошедший за это время по про­воднику, если в начальный момент времени сила тока в проводнике равна нулю.

19. Сопротивление второго проводника в пять раз больше, чем сопротивление первого. Их сначала включают в цепь последовательно, а затем — параллельно. Определите отношение количеств теплоты, выделившихся в этих проводниках, для обоих случаев.

20. Определите внутреннее сопротивление источника тока, если во внешней цепи при силе тока 1₁ = 4 А развивается мощность Р₁ = 10 Вт, а при силе тока 1₂ = 6 А — мощность Р₂ = 12 Вт.

21. Прямоугольная рамка со сторонами а = 5 см и b = 10 см, состоящая из N = 20 витков, помещена во внешнее однородное магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл. Нормаль к рамке составляет с направлением магнитного поля угол . Определите вращающий момент сил, действующих на рамку, если по ней течет ток I = 2 А.

22. Принимая, что электрон в атоме водорода движется по круговой орбите, определите отношение магнитного момента р_т эквивалентного кругового тока к моменту импульса L орбитального движения электрона.

23. Используя закон Био-Савара-Лапласа, определите в вакууме магнитную индукцию В поля в центре кругового проводника радиусом R = 10 см, если сила тока I в проводнике равна 5 А.

24. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, находящимся в вакууме на расстоянии R = 30 см, текут одинаковые токи одного направления. Определите магнитную индукцию В поля, создаваемого токами точке А, лежащей на прямой, соединяющей проводники и лежащей на расстоянии r = 20 см правее правого провода (см. рисунок). Сила тока в проводника равна 20 А.

25. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам вакууме, расстояние между которыми d = 15 см, текут токи 1₁ = 70 А и 1₂ = 50 А одном направлении. Определите магнитную индукцию В в точке, удаленной на от первого и от второго проводников.

26. По прямому горизонтальному проводу пропускают ток 1₁ = 100 А. Под этим проводом на расстоянии R = 1 см расположен второй, параллельный ему медный провод, по которому пропускают ток 1₂ = 50 А. Определите, какова должна быть площадь поперечного сечения второго провода, чтобы он удерживался в состоянии равновесия незакрепленным. Плотность меди

27. По двум параллельным прямым проводникам длиной l = 2 м каждый, находящимся в вакууме на расстоянии d = 10 см друг от друга, в противоположных направлениях текут токи I₁ = 50 А и I₂ = 100 А. Определите силу взаимодействия токов.

28. Как и во сколько раз отличаются радиусы кривизны траекторий протона и электрона, если они влетают в однородное магнитное поле с одинаковой скоростью перпендикулярно линиям магнитной индукции?

29. Протон, обладая скоростью , влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 10 мТл под углом к направлению линий магнитной индукции. Определите радиус R и шаг h винтовой линии, по которой будет двигаться протон.

30. Покоящийся в начальный момент протон ускоряется однородным электрическим полем. Через 0,05 с он влетает в магнитное поле с индукцией которое перпендикулярно электрическому. Как и во сколько раз отличаются в этот момент нормальная а_п и тангенциальная составляющие ускорения?

31. В магнитное поле, изменяющееся по закону ( = 5 мТл, = 5 с^-1), помещен круговой проволочный виток радиусом = 30 см, причем нормаль к витку образует с направлением поля угол = 30°. Определите ЭДС индукции, возникающую в витке в момент времени = 10 с.

32. В соленоиде длиной = 50 см и диаметром = 6 см сила тока равномерно увеличивается на 0,3 А за одну секунду. Определите число витков соленоида, если сила индукционного тока в кольце радиусом 3,1 см из медной проволоки ( = 17 нОм · м), надетом на катушку, = 0,3 А.

33. В однородном магнитном поле подвижная сторона (ее длина = 20 см) прямоугольной рамки (см. рисунок) перемещается перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью = 5 м/с. Определите индукцию магнитного поля, если возникающая в рамке ЭДС индукции = 0,2 В.

34. В однородном магнитном поле с индукцией = 0,2 Тл равномерно вращается катушка, содержащая = 600 витков, с частотой = 6 с^-1. Площадь поперечного сечения катушки 100 см². Ось вращения перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Определите максимальную ЭДС индукции вращающейся катушки.

35. Соленоид без сердечника с однослойной обмоткой из медной проволоки диаметром = 0,3 мм и площадью поперечного сечения = 3 мм² имеет длину = 0,6 м. Определите индуктивность соленоида, если сопротивление обмотки = 10 Ом. Удельное сопротивление меди = 17 нОм · м.

36. Однослойная длинная катушка содержит = 300 витков, плотно прилегающих друг к другу. Определите индуктивность катушки, если диаметр проволоки = 0,7 мм (изоляция ничтожной толщины) и она намотана на картонный цилиндр радиусом = 1 см.

37. Соленоид без сердечника длиной = 0,8 м и диаметром = 2 см содержит = 800 витков. Определите среднюю ЭДС самоиндукции в соленоиде, если за время = 0,1 с сила тока в нем равномерно возрастает от = 1 А до = 5 А.

38. Две катушки намотаны на общий сердечник. Индуктивность первой катушки = 0,16 Гн, второй — = 1 Гн, сопротивление второй катушки = 400 Ом. Определите силу тока во второй катушке, если ток 0,4 А, текущий в первой катушке, выключить в течение 0,002 с.

39. Первичная обмотка понижающего трансформатора с коэффициентом трансформации = 0,1 включена в сеть с источником переменного напряжения с ЭДС = 220 В. Пренебрегая потерями энергии в первичной обмотке, определите напряжение на зажимах вторичной обмотки, если ее сопротивление = 5 Ом и сила тока в ней = 2 А.

40. Соленоид без сердечника с однослойной обмоткой из проволоки диаметром = 0,4 мм имеет длину = 0,5 м и поперечное сечение = 60 см². За какое время при напряжении = 10 В и силе тока = 1,5 А в обмотке выделится количество теплоты, равное энергии поля внутри соленоида? Поле считать однородным.

41. Колебательный контур состоит из воздушного плоского конденсатора (расстояние между пластинами d = 1 мм, площадь пластин S = 100 см² каждая) и соленоида без сердечника (длина l=10 см, площадь поперечного сечения S₁= 2 см², число витков N=100). Пренебрегая сопротивлением контура, определите частоту собственных колебаний контура.

42. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью С= 40 нФ и катушку индуктивностью L = 1,6 мГн. Определите максимальное напряжение U_m на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока I_m в колебательном контуре равна 1 А. Сопротивлением контура пренебречь.

43. Электрический заряд на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону Q = 0,2 cos(4 t+ ) , мКл. Определите: амплитуду колебаний заряда на обкладках конденсатора, циклическую частоту, частоту, пери­од и начальную фазу колебаний заряда, амплитуду силы тока в контуре.

44. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону U_c = 100 cos1000 t, В. Емкость конденсатора С = 1 мкФ. Пренебрегая сопротивлением контура, определите: 1) период колебаний; 2) индуктивность контура; 3) закон изменения со временем силы тока в цепи.

45. Частота ₀ свободных незатухающих электромагнитных колебаний в контуре, содержащем катушку индуктивностью L = 0,5 Гн, составляет 50 Гц. Запишите для данного контура уравнение изменения заряда на обкладках конденсатора в зависимости от времени, если максимальная энергия магнитного поля W_m^м в катушке составляет 4 мкДж.

46. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 100 пФ катушки индуктивностью L= 0,01 Гн и резистора сопротивлением R = 20 Ом. Определите: 1) период затухающих колебаний; 2) через сколько полных колебаний амплитуда тока в контуре уменьшится в е раз.

47. Определите добротность Q колебательного контура, если собственная частота ₀ колебательного контура отличается на 5 % от частоты свободных затухающих колебаний.

48. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью С = 3 нФ, катушку индуктивностью L = 6 мкГн и резистор сопротивлением R = 10 Ом. Определите отношение энергии магнитного поля катушки к энергии электрического поля конденсатора в момент времени, когда ток максимален.

49. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 10 нФ и катушки индуктивностью L = 4 мкГн. Определите критическое сопротивление R_кр контура, при котором наступает апериодический процесс.

50. Колебательный контур содержит последовательно соединенные конденсатор и дроссель, активное сопротивление R которого равно 80 Ом, а индуктивность L = 5 мГн. Резонансная частота контура _рез = 5 кГц. Определите полное сопротивление Z для цепи переменного тока, если его частота = 50 Гц.

51. Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред под углом i₁= =30°. Показатель преломления первой среды n₁ = 2,42. Определите показатель преломления второй среды n₂ , если отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг другу.

52. Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку (n=1,5) под углом 45°. Определите толщину пластинки, если вышедший из пластинки луч смещен относительно падающего луча на 1,5 см.

53. Между двумя стеклянными параллельными пластинками с показателями преломления n₁ и n₂ находится тонкий плоскопараллельный слой жидкости. Луч света, распространяющийся в первой пластинке под углом i₁ (меньше предельного), выходя из слоя жидкости, входит во вторую пластинку под углом i₂. Докажите, что в данном случае выполняется закон преломления = независимо от присутствия слоя жидкости между пластинами.

54. Определите глубину, на которой кажется расположенной монета, лежащая на дне бассейна глубиной h = 1,5 м, если угол i₂ между лучом зрения и вертикалью составляет 30°. Показатель преломления воды n = 1,33.

55. Световой луч выходит из алмаза в масло. Определите предельный угол i_пр падения света на границе этих сред, если показатели преломления алмаза n₁=2,42, масла п₂ = 1,6.

56. Выведите зависимость угла отклонения узкого монохроматического пучка света призмой с показателем преломления п и малым преломляющим углом А.

57. Радиус R кривизны вогнутого зеркала 60 см. Определите, на каком расстоянии а от полюса зеркала следует поместить предмет, чтобы его действительное изображение было в два раза больше предмета.

58. На расстоянии a=7 см от двояковыпуклой тонкой линзы с оптической силой Ф = 25 диоптрий перпендикулярно к главной оптической оси находится предмет высотой h = 4 см. Определите: 1) расстояние b изображения от линзы 2) высоту H изображения. Среды по обе стороны линзы одинаковы.

59. На расстоянии а = 15 см от рассеивающей линзы с фокусным расстоянием f=30 см перпендикулярно главной оптической оси находится предмет высо­той h = 9 см. Определите: 1) расстояние b изображения от линзы; 2) высоту НI изображения. Среды по обе стороны линзы одинаковы.

60. Двояковыпуклая линза с показателем преломления п = 1,5 имеет одинаковые радиусы кривизны поверхностей, равные 9 см. Определите расстояние l от предмета до изображения, если изображение предмета с помощью этой линзы в = 5 раз больше предмета.

61. Когерентные лучи, длины волн которых в вакууме = 600 нм, приходят в некоторую точку с геометрической разностью хода s = 1,2 мкм. Определите, максимум или минимум наблюдается в этой точке, если лучи проходят в воздухе (показатель преломления n₁= 1), стекле (n₂ = 1,75) и скипидаре (n₃ = 1,5).

62. В опыте Юнга щели освещаются монохроматическим светом с длиной волны = 600 нм, расстояние d между щелями равно 1 мм и расстояние l от щелей до экрана 1,2 м. Определите: 1) положение первой темной полосы; 2) положе­ние третьей светлой полосы.

63. В опыте Юнга угловое расстояние d между соседними светлыми полосами составляет 10^-3 рад. Определите расстояние l от щелей до экрана, если вторая светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на 4 мм.

64. На экране наблюдается интерференционная картина в результате наложения лучей от двух когерентных источников ( = 500 нм). На пути одного из лучей перпендикулярно ему поместили стеклянную пластинку (n = 1,6) толщиной d = 5 мкм. Определите, на сколько полос сместится при этом интерференционная картина.

65. На плоскопараллельную прозрачную плас­тинку с показателем преломления n = 1,5 под углом r = 30° падает параллельный пучок белого света. Определите, при какой наименьшей толщине пленки зеркально отраженный свет наиболее сильно окрасится в красный свет ( = 670 нм).

66. Ha стеклянный клин (п = 1,5) нормально к его грани падает монохроматический свет с длиной волны 550 нм. Определите преломляющий угол клина, если в отраженном свете на 1 см укладывается N = 9 темных интерференционных полос.

67. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны = 600 нм, падающим нормально. Определите толщину d воздушного зазора, образованного плоскопараллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой линзой в том месте, где наблюдается пятое светлое кольцо в отраженном свете.

68. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено прозрачной жидкостью с показателем преломления n=1,33. Определите длину волны падающего света, если радиус R кривизны линзы равен 10 м, радиус r третьего светлого кольца 3,65 мм, а наблюдение ведется в проходящем свете.

69. Определите минимальную толщину просветляющей пленки (п= 1,22) в области длин волн = 600 нм, если свет падает на стекло (n_c = 1,5) нормально.

70. На пути лучей интерференционного рефрактометра (см. рисунок) помещаются трубки одинаковой длины l = 5 см с плоскопараллельными стеклянными основаниями, в одной из которых находится воздух (п₀= 1,000277). Определите, на сколько полос сместилась интерференционная картина, если вторую трубку заполнили хлором (n=1,000866), и наблюдение производится в монохроматическом свете с длиной волны = 589 нм.

71. Точечный источник света ( = 600 нм) расположен перед диафрагмой с круглым отверстием радиусом r =2 мм. Определите расстояние а от источника до диафрагмы, если отверстие открывает пять зон Френеля и расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения составляет 3 м.

72. Дифракция наблюдается на расстоянии 1,2 м от точечного источника монохроматического света. Посередине между источником света и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Определите длину волны падающего света, если диаметр отверстия, при котором центр дифракционных колец на экране является наиболее темным, равен 1,2 мм.

73. На диафрагму с круглым отверстием падает нормально параллельный пучок света длиной волны 625 нм. Определите радиус четвертой зоны Френеля, если расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения, находящейся на оси отверстия, составляет 2,5 м.

74. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от нее на 2м, на расстоянии 3м от своей поверхности. Определите расстояние от зонной пластинки до изображения, если источник поместить в бесконечность.

75. На пути параллельного пучка монохроматического света ( = 550 нм) находится круглый диск диаметром 3 мм. Наблюдение производится в точке, лежащей на линии, соединяющей точку с центром диска, и отстоящей от экрана на расстоянии 1м. Определите ширину зоны Френеля, непосредственно прилегающей к экрану.

76. На узкую щель нормально падает монохроматический свет. Определите его направление на вторую темную дифракционную полосу, если на ширине щели укладывается 100 длин волн.

77. Наибольший порядок спектра, получаемый с помощью дифракционной решетки, равен 5. Определите постоянную дифракционной решетки, если известно, что монохроматический свет ( = 0,5 мкм) падает на нее нормально.

78. На дифракционную решетку, содержащую 200 штрихов на 1 мм, нормально к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны =500нм. Вблизи решетки помещена собирающая линза, в фокальной плоскости которой расположен экран, на который проецируется дифракционная картина. Определите расстояние L экрана от линзы, если первый главный максимум наблюдается на расстоянии b = 10 см от центрального.

79. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает моно- хроматический свет с длиной волны = 550 нм. На экран, находящийся от линзы на расстоянии L = 1 м, расположенной вблизи решетки, проецируется дифракционная картина, причем первый главный максимум наблюдается на расстоянии l=12 см от центрального. Определите: 1) период дифракционной решетки; 2) число штрихов на 1 см ее длины; 3) общее число максимумов, даваемых решеткой; 4) угол дифракции, соответствующий по­следнему максимуму.

80. Дифракционная решетка длиной l = 5 мм может разрешить в спектре первого порядка две спектральные линии натрия ( = 589,0 нм и = 589,6 нм). Определите, под каким углом в спектре третьего порядка будет наблюдаться свет с = 600 нм, падающий на решетку нормально.

81. Интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшилась в четыре раза. Пренебрегая поглощением света, определите угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора.

82. Определите, во сколько раз ослабится интенсивность света, прошедшего через поляризатор и анализатор, расположенные так, что угол между их главными плоскостями = 30° и в каждом из них теряется 8 % падающего света.

83. На систему, состоящую из поляризатора и анализатора, у которых угол между главными плоскостями составляет 60°, падает естественный свет, интенсивность которого после прохождения системы ослабляется в = 10 раз. Пренебрегая потерями на отражение света, определите, каков процент интенсивности падающего света теряется при прохождении данной системы (потери в поляризаторе и анализаторе считать одинаковыми).

84. Частично поляризованный свет проходит сквозь николь. При повороте николя на угол от положения, соответствующего максимальному пропусканию света, интенсивность прошедшего пучка уменьшилась в = 2 раза. Пренебрегая поглощением света в николе, определите: 1) отношение интенсивностей плоскополяризованного и естественного света; 2) степень поляризации падающего света.

85. Степень поляризации света, представляющего собой смесь естественного света с плоскополяризованным, равна 0,5. Определите отношение интенсивности поляризованного света к интенсивности естественного.

86. Определите показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч полностью поляризован при угле преломления .

87. Пучок естественного света, идущий в воздухе, отражается от поверхности некоторого вещества, скорость распространения света в котором равна 1,5 10⁸ м/с. Определите угол падения, при котором отраженный свет полностью поляризован.

88. Пучок плоскополяризованного света падает нормально на пластинку кварца толщиной =0,4 мм, вырезанную параллельно оптической оси. Определите оптическую разность хода обыкновенного и необыкновенного лучей, прошедших через эту пластинку, если показатели преломления кварца для этих лучей равны соответственно 1,544 и 1,553.

89. Плоскополяризованный свет, длина волны которого в вакууме = 550 нм падает на пластинку кварца перпендикулярно его оптической оси. Принимая показатели преломления в кварце для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно = 1,544 и = 1,553, определите длины волн этих лучей в кристалле.

90. Плоскопараллельная пластинка с наименьшей толщиной = 16 мкм служит пластинкой в четверть длины волны для света длиной волны = 589 нм. Определите показатель преломления для необыкновенного луча, если показатель преломления для обыкновенного луча = 1,544.

91. Определите длину волны фотона, импульс которого в два раза меньше импульса электрона, движущегося со скоростью 0,1 Мм/с.

92. Определите длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов = 10 В.

93. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при приложении задерживающего напряжения = 1,7 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света 5,55 10¹⁴ с^-1. Определите: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) частоту применяемого облучения.

94. Натрий освещается монохроматическим светом с длиной волны = 40 нм. Определите наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. «Красная граница» фотоэффекта для натрия = 584 нм.

95. Некоторый металл, работа выхода электронов из которого составляет 4 эВ, освещается монохроматическим светом с длиной волны 220 нм. Определите, какое напряжение следует приложить, чтобы фотоэффект прекратился.

96. Цезий освещается монохроматическим светом с длиной волны 500 нм. Определите максимальную скорость фотоэлектронов, зная, что красная граница для цезия 658 нм.

97. На поверхность металла падает излучение с длиной волны 280 нм. При некотором задерживающем напряжении фототок прекращается. При изменении длины волны излучения на 20 нм задерживающий потенциал пришлось увеличить на 0,34 В. Определите заряд электрона, считая постоянную Планка и скорость света известными.

98. При облучении некоторого металла монохроматическим электромагнитным излучением с длиной волны = 248 нм фототок прекращается при некотором задерживающем напряжении . Увеличив длину волны излучения в 1,25 раза, задерживающее напряжение оказалось меньше на 1 В. Определите по данным эксперимента постоянную Планка.

99. Определите, во сколько раз максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вырываемых с поверхности цинка (работа выхода 4,0 эВ) монохроматическим светом с длиной волны = 220 нм, превосходит среднюю энергию теплового движения электронов при температуре 27° С.

100. Давление монохроматического света с длиной волны = 500 нм на поверхность с коэффициентом отражения = 0,3, расположенную перпендикулярно падающему свету, равно 0,2 мкПа. Определите число фотонов, падающих ежесекундно на единицу площади этой поверхности.

101 Определите максимальную минимальную энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра водорода (серии Лаймана).

102. Максимальная длина волны спектральной серии Бальмера равна 648 нм. Считая, что постоянная Ридберга неизвестна, определите максимальную длину волны _Лmах линии серии Лаймана.

103 Определите длину волны спектральной линии, соответствующей переходу электрона в атоме водорода с пятой боровской орбиты на третью. К какой серии относится эта линия и которая она, считая от головной линии, по счету?

104. Атом водорода находится в возбужденном состоянии, характеризуемым главным квантовым числом n=5. Определите длины волн возможных спектральных линий в спектре атома водорода, наблюдающихся при переходе атома из возбужденного состояния в основное.

105. Определите скорость, с которой электрон движется по первой боровской орбите атома водорода.

106. Определите длину волны света, излучаемого возбужденным атомом водорода при переходе электрона на вторую орбиту, если радиус орбиты электрона изменился в 4 раза.

107. Определите потенциальную П, кинетическую Т и полную Е энергии электрона в атоме водорода.

108. Определите длину волны фотона, излученного атомом водорода, если энергия электрона изменилась на 1,9 эВ.

109. При переходе электрона в атоме водорода из возбужденного состояния в основное испускается фотон с длиной волны =121 нм. Определите изменение момента импульса электрона при этом.

110. Определите, по какой орбите в атоме водорода вращается электрон, если частота f его вращения равна 3,02*10¹³ Гц.

111. При бомбардировке изотопа лития дейтронами ( = 3,3446 ·10^-27 кг) образуются две -частицы ( = 6,6467 • 10^-27 кг) и выделяется энергия = 22,3 МэВ. Определите массу изотопа лития.

112. Определите энергию связи ядра атома кислорода . Масса нейтрального атома кислорода равна 2,6552 · 10^-26 кг.

113. Определите энергию , которую необходимо затратить, чтобы оторвать нейтрон от ядра . Масса нейтрального атома равна 16,6225 10^-27 кг.

114. Энергия связи ядра, состоящего из двух протонов и одного нейтрона, равна 7,72 МэВ. Определите массу нейтрального атома с этим ядром.

115. Определите долю кинетической энергии, которую теряет нейтрон при упругом столкновении с покоящимся ядром гелия , если после столкновения частицы движутся вдоль одной прямой. Массу нейтрального атома гелия принять равной 6,6467 · 10^-27 кг.

116. Какая доля начального количества радиоактивного изотопа распадется за время, равное средней продолжительности жизни этого изотопа?

117. Определить период полураспада радиактивного элемента, если 3/8 начального количества ядер этого изотопа распалось за время = 407 с.

118. Постоянная радиоактивного распада изотопа кобальта равна 4,14 10^-9 с^-1. Определите время, за которое распадется 1/6 начального количества ядер этого радиоактивного изотопа.

119. Определите, какой изотоп образуется из изотопа урана в результате трех -распадов и двух -распадов. Представьте общую схему распада.

120. В результате столкновения нейтрона с ядром наблюдается испускание -частицы. Ядро какого элемента возникает в результате реакции?