Используя соотношение неопределенностей оценить наименьшие ошибки в определении импульса

Задача 622, Чертов А.Г., Воробьев А.А

622. Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибки Δp  в определении импульса электрона и протона, если координаты центра масс частиц могут быть установлены с неопределенностью 1 мкм.

Download (PDF, 177KB)

Максим 14 декабря, 2013

Posted In: Задача, Квантовая механика, Квантовая физика, Физика, Физика. Воробьев А.А, Чертов А.Г., 1987

Метки: Вариант 1

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 51)

1. Найти момент инерции J плоской однородной прямоугольной пластины массой m=800 г относительно оси, совпадающей с одной из ее сторон, если длина а другой стороны равна 40 см. Получить решение задачи

2. Маховик радиусом R = 10 см насажен на горизонтальную ось. На обод маховика намотан шнур, к которому привязан груз массой m = 800 г. Опускаясь равноускоренно, груз прошел расстояние s = 160 см за время t = 2 с. Определить момент инерции J маховика. Получить решение задачи

3. На сплошной блок радиусом R = 6 см намотан шнур, к которому привязан груз массой m = 0,5 кг. Опускаясь равноускоренно, груз прошел путь S = 1,5 м за время t = 4 с.Определить момент инерции Ј блока. Получить решение задачи

4. На нити, перекинутой через неподвижный блок, подвешены груш массами m и 2m. С каким ускорением движутся грузы и какова сила натяжения нити? Получить решение задачи

5. Найти натяжение нити Т в устройстве, изображенном на рисунке. Массы тел соответственно равны m₁ =100 г и m₂ =300 г. Блоки невесомые, нить нерастяжимая. Найти ускорение грузов. Получить решение задачи

6. На рисунке m₁=2,0 кг и m₂ = 3,0кг. Нить, связывающая тела m₁ и m₂, выдерживает нагрузку не более 4,0 Н. Разорвется ли эта нить, если масса груза m₃ = 1,0 кг? Разорвется ли нить, если грузы m₁ и m₂ поменять местами? Получить решение задачи

7. Трактор массой 10 т проходит по мосту со скоростью 10 м/с. Какова сила давления трактора на середину моста, если мост; 1) плоский; 2) выпуклый с радиусом кривизны 200 м; 3) вогнутый с таким же радиусом кривизны. Получить решение задачи

8. Чему равна сила давления автомобиля на выпуклый мост в 26 м от его середины, если масса автомобиля с грузом 5 т, скорость 54 км/ч, а радиус кривизны моста 50 м? Получить решение задачи

9. Вычислить первую космическую скорость для Марса (R = 3400 км, g₀=3,6 м/с²). Получить решение задачи

10. На экваторе некоторой планеты тела весят вдвое меньше, чем на полюсе. Плотность вещества планеты 3•10³кг/м³. Определить период обращения планеты вокруг собственной оси. Получить решение задачи

11. Определить температуру Т и энергетическую светимость (излучательность) R_е абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λ_m=600 нм. Получить решение задачи

12. На зеркальную поверхность площадью S=6 см² падает нормально поток излучения Ф_e=0,8 Вт. Определить давление p и силу давления F света на эту поверхность. Получить решение задачи

13. На зеркальную поверхность площадью S = 4 см² падает нормально поток излучения Ф_e = 0,6 Вт. Определить давление р и силу давления F света па эту поверхность. Получить решение задачи

14. Давление р света с длиной волны λ = 40 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 2 нПа. Определить число N фотонов, падающих за время t = 10 с на площадь S = 1 мм² этой поверхности. Получить решение задачи

15. Свет с длиной волны λ = 700 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на нее давление р = 0,1 мкПа. Определить число фотонов n, падающих за время t = 1 с на площадь S = 1 см² этой поверхности. Получить решение задачи

16. Пучок света с длиной волны 0,49 мкм, падая перпендикулярно поверхности, производит на нее давление 5 мкПа. Сколько фотонов падает ежесекундно на 1 м² этой поверхности? Коэффициент отражения света от данной поверхности 0,25 Получить решение задачи

17. Найти давление света на стенки колбы электрической лампы мощностью 100 Вт. Колба лампы – сфера радиусом 5 см, стенки которой отражают 10% падающего на них света. Считать, что вся потребляемая лампой мощность идет на излучение Получить решение задачи

18. На поверхность площадью 100 см² ежеминутно падает 63 Дж световой энергии. Найти световое давление в случаях, когда поверхность полностью отражает и полностью поглощает все излучение. Получить решение задачи

19. На расстоянии r = 10 м от точечного монохроматического (λ = 0,6 мкм) изотропного источника расположена площадка (S = 10 мм²) перпендикулярно падающим пучкам. Определить число n фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность Р излучения равна 800 Вт. Получить решение задачи

20. Определить коэффициент отражения ρ поверхности, если при энергетической освещенности Е_e=120 Вт/м² давление p света на нее оказалось равным 0,5 мкПа. Получить решение задачи

21. Определить коэффициент ρ отражения поверхности, если при энергетической освещенности Е_e = 50 Вт/м² давление р света на нее оказалось равным 0,2 мкПа. Получить решение задачи

22. Определить энергетическую освещенность (облученность) E_e зеркальной поверхности, если давление p, производимое излучением, равно 40 мкПа. Излучение падает нормально к поверхности. Получить решение задачи

23. Определить импульс P_e электрона отдачи, если фотон с энергией ε=1,53 МэВ в результате рассеяния на свободном электроне потерял 1/3 своей энергии. Получить решение задачи

24. Фотон с энергией ε₁=0,51 МэВ при рассеянии на свободном электроне потерял половину своей энергии. Определить угол рассеяния θ. Получить решение задачи

25. Определить угол рассеяния фотона при эффекте Комптона на свободном электроне, если при рассеянии фотон потерял треть своей первоначальной энергии, составляющей 1,53 МэВ Получить решение задачи

26. Фотон с энергией hν = 1,00 МэВ рассеялся на свободном покоившемся электроне. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если в результате рассеяния длина волны фотона изменилась на η = 25% Получить решение задачи

27. Определить угол θ, на который был рассеян квант с энергией ε₁=1,53 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи T=0,51 МэВ. Получить решение задачи

28. Фотон с энергией 358 кэВ рассеялся на свободном покоившемся электроне. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если в результате комптоновского рассеяния длина волны фотона изменилась на 44%. Ответ дать в кэВ. Получить решение задачи

29. Определить угол ϑ, на который был рассеян квант с энергией ε₁=0,75 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи T=0,2МэВ. Получить решение задачи

30. В результате эффекта Комптона фотон с энергией ε₁=1,02 МэВ рассеян на свободных электронах на угол θ =150°. Определить энергию ε₂ рассеянного фотона. Получить решение задачи

31. Фотон с энергией ε₁=0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол θ=180°. Определить кинетическую энергию T электрона отдачи. Получить решение задачи

32. Фотон с энергией ε₁ = 1,02 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол θ = 180°. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи. Получить решение задачи

33. Фотон с длиной волны λ₁=15 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона λ₂=16 пм. Определить угол θ рассеяния. Получить решение задачи

34. Фотон с длиной волны λ₁ = 12,6 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона λ₂ = 15 пм. Определить угол θ рассеяния. Получить решение задачи

35. Рентгеновское излучение (λ=1 нм) рассеивается электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны λ_max рентгеновского излучения в рассеянном пучке. Получить решение задачи

36. Рентгеновские лучи (λ = 0,1 нм) рассеиваются электронами, который можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны λ_макс рентгеновских лучей в рассеянном пучке. Получить решение задачи

37. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол θ=π/2. Определить импульс p (в МэВ/с), приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была ε₁=1,02 МэВ. Получить решение задачи

38. На цинковую пластину направлен монохроматический пучок света. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U=1,5 В. Определить длину волны λ света, падающего на пластину. Получить решение задачи

39. На металлическую пластину направлен монохроматический пучок света с частотой ν=7,3•10¹⁴ Гц. Красная граница λ₀ фотоэффекта для данного материала равна 560 нм. Определить максимальную скорость υ_max фотоэлектронов. Получить решение задачи

40. Соленоид сечением S=10 см² содержит N=10³ витков. При силе тока I=5 А магнитная индукция поля внутри соленоида B=0,05 Тл. Определить индуктивность L соленоида и энергию его магнитного поля W. Получить решение задачи

41. Проволочный виток диаметром 20 см помещен в однородное магнитное поле, индукция которого равна 1 мТл. При пропускании по витку тока 2 А виток повернулся на угол 90°. Какой момент сил действовал на виток? Получить решение задачи

42. Происходит распад некоторого радиоактивного изотопа. В начальный момент времени за 10с происходит распад 75 ядер. Какое число ядер этого изотопа будет распадаться за 10с по истечении времени, равного половине периода полураспада? Считать Т_1/2 >> 10с. Получить решение задачи

43. Груз массой 0,5 кг описывает окружность в горизонтальной плоскости; при этом шнур длиной 50 см, на котором подвешен груз, описывает боковую поверхность конуса и образует с вертикалью угол 60°. Определить угловую скорость вращения груза и центростремительную силу. Разорвется ли шнур при этом движении, если допустимая сила натяжения шнура 12 Н? Получить решение задачи

44. Трактор массой 8 т проходит по мосту со скоростью 36 км/ч. Какова сила давления трактора на середину моста, если мост выпуклый и имеет радиус кривизны 200 м? Получить решение задачи

45. Закругление железнодорожного пути расположено в горизонтальной плоскости. Какого радиуса должно быть закругление, рассчитанное на скорость 72 км/ч, если наружный рельс поднят над внутренним на 10,2 мм? Ширина колеи 1520 мм, g = 9,8 м/с². Получить решение задачи

46. На сколько должен быть поднят наружный рельс над внутренним на закруглении железнодорожного пути радиусом 300 м, если ширина колеи 1524 мм? Нормальную скорость, при которой сила давления на рельсы перпендикулярна им, принять равной 54 км/ч. Получить решение задачи

47. Поезд движется по закруглению радиусом R = 756 м со скоростью υ = 12 км/ч. Определите, на сколько внешний рельс должен быть выше внутреннего. Расстояние между рельсами принять b = 1,5 м. Получить решение задачи

48. Поезд движется по закруглению радиусом R = 800 м со скоростью υ = 72 км/ч. Определить, на сколько внешний рельс должен быть выше внутреннего, чтобы на колесах не возникало бокового усилия. Расстояние между рельсами по горизонтали принять равным d = 1,5 м. Получить решение задачи

49. На сколько наружный рельс должен быть уложен выше внутреннего на повороте железнодорожного полотна с радиусом кривизны 300 м, чтобы устранить боковое давление поезда, движущегося со скоростью 43,2 км/ч, на рельсы, если ширина колеи 1,5 м (рис. )? Получить решение задачи

50. Поезд движется по закруглению радиусом 300 м со скоростью 50 км/ч при расстоянии между рельсами 1,5 м. На сколько следует приподнять наружный рельс по отношению к внутреннему, чтобы давление на них было одинаково? Давления на боковую поверхность рельс нет. Получить решение задачи

51. К кронштейну ABC (рис.) подвешен груз 87 Н. Угол α = 30°. Определить силы упругости в стержнях ВС и АС. Как будут изменяться эти силы с увеличением угла α? Получить решение задачи

52. Концы балки, длина которой 10 м и масса 10 т, лежат на двух опорах. На расстоянии 2 м от левого конца на балке лежит груз массой 5 т. Определить силы реакции опор. Получить решение задачи

53. К балке массой 200 кг и длиной 5 м подвешен груз массой 350 кг на расстоянии 3 м от одного из концов. Балка своими концами лежит на опорах. Каковы силы давления на каждую из опор? Получить решение задачи

54. Балка длиной l = 8 м и массой m = 100 кг лежит на двух опорах. На расстоянии d = 2 м от левого конца балки подвешен груз M = 40 кг. Определите силы, с которыми балка давит на опоры. Получить решение задачи

55. Однородная балка массой 500 кг и длиной 5 м удерживается в горизонтальном положении опорами В и С. Опора В находится на расстоянии 2 м от точки С. В точке Е подвешен груз массой 250 кг. Расстояние АЕ равно 0,5 м (рис.). Определить направление и величину реакций опор в точках В и С. Получить решение задачи

56. Стержень длиной L и массой m1 нижним концом шарнирно соединен со стенкой. С вертикалью стержень образует постоянный угол θ благодаря горизонтально натянутой проволоке, которая соединена со стержнем на расстоянии l от шарнира. Груз m₂ подвешен к верхней точке стержня. Найдите натяжение Т горизонтальной проволоки (рис.). Получить решение задачи

57. Определить положение центра тяжести однородного диска радиуса R, из которого вырезано отверстие радиуса r=R/2. Центр выреза находится на расстоянии R/2 от центра диска. Получить решение задачи

58. Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны 121,5 нм. Вычислить, используя теорию Бора, радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода. Получить решение задачи

59. Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны λ=102,6 нм. Вычислить, пользуясь теорией Бора, радиус r электронной орбиты возбужденного атома водорода. Получить решение задачи

60. Найти энергию ядерной реакции ¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H Получить решение задачи

61. В атоме железа электрон перешел с М – оболочки на L – оболочку. Принимая постоянную экранирования равной 5,63, определить энергию испущенного фотона. Получить решение задачи

62. Определить энергию фотона, испускаемого атомом водорода при переходе с первого возбужденного в основное состояние. Получить решение задачи

63. Электрон в атоме находится в f-состоянии. Определить возможные значения (в единицах ħ) проекции орбитального момента импульса электрона на направление внешнего магнитного поля. Получить решение задачи

64. Вычислить длину волны де Бройля электрона, прошедшего разность потенциалов: 1) 100 В; 2) 1 МВ. Получить решение задачи

65. Какова красная граница фотоэффекта для золота, если работа выхода электрона равна 4,59 эВ? Получить решение задачи

66. На металл падает рентгеновское излучение с длиной волны λ=1 нм. Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость υ_max фотоэлектронов. Получить решение задачи

67. В экспериментах по изучению фотоэффекта использовался монохроматический свет некоторой частоты. Оказалось, что ток прекращается при запирающем потенциале U_з = 1,25 В. Определите максимальную скорость фотоэлектронов. Получить решение задачи

68. На металл падают рентгеновские лучи длиной волны λ = 4 нм. Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость υ_max фотоэлектронов. Получить решение задачи

69. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны λ=0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта λ₀=0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии? Получить решение задачи

70. На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны λ = 150 нм. Красная граница фотоэффекта λ₀ = 200 нм. Какая часть энергии фотона тратится на передачу электрону кинетической энергии? Получить решение задачи

71. Предельный угол полного внутреннего отражения для поверхности раздела скипидар – воздух составляет 42град.23мин. Какова скорость света в скипидаре? Получить решение задачи

72. Вычислить наименьшую толщину мыльной пленки с показателем преломления 1,33 при которой будет наблюдаться интерференционный минимум в отраженном свете. На пленку падает свет длиной волны 0,6 мкм под углом 60°. Получить решение задачи

73. Сколько штрихов на каждый миллиметр содержит дифракционная решетка, если при наблюдении в монохроматическом свете (λ=0,6мкм) максимум пятого порядка отклонен на угол φ=18°. Получить решение задачи

74. Два поляризатора ориентированы под углом 45°. относительно друг друга. На них падает неполяризованный свет. Какая доля интенсивности света пройдет через оба поляризатора. Получить решение задачи

75. Определить красную границу фотоэффекта для серебра, если работа выхода электрона равна 4,74 эВ. (1 эВ=1,6•10^-19 Дж) Получить решение задачи

76. На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетового излучения (λ=0,25 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов U_min=0,96 В. Определить работу выхода А электронов из металла. Получить решение задачи

77. На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетовых лучей (λ = 0,2 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов U_min = 2,2 В. Определить работу выхода А электронов из металла. Получить решение задачи

78. Красная граница фотоэффекта у рубидия 810 нм. Какую задерживающую разность потенциалов U нужно приложить к фотоэлементу, чтобы задержать электроны, испускаемые рубидием под действием ультрафиолетовых лучей (λ=100 нм) Получить решение задачи

79. На серебряную пластинку падает монохроматический свет. Фототок прекращается при минимальной задерживающейся разности потенциалов U =0,75 В. Определить длину волны λ падающего излучения, если работа выхода электронов из серебра A_вых=4,7 эВ. Получить решение задачи

80. Трубка имеет диаметр d₁ = 0,2 см. На нижнем конце трубки повисла капля воды, которая имеет в момент отрыва вид сферы. Вычислить диаметр d₂ этой капли. Получить решение задачи

81. Вычислить кинетическую энергию < E > вращательного движения двух молей молекул кислорода при температуре 17 °С. Получить решение задачи

82. Вычислить среднее число столкновений z за единицу времени молекул некоторого газа, если средняя длина свободного пробега < l > = 5 мкм, а средняя квадратичная скорость его молекул υ_кв = 500 м/с. Получить решение задачи

83. При изотермическом расширении массы m = 10 г азота, который находится при температуре t = 17 °С, была выполнена работа A = 860 Дж. Во сколько раз изменилось давление азота при расширении? Получить решение задачи

84. Два разных газа, одноатомный и двухатомный, имеют одинаковые объемы и температуры. Газы сжимают адиабатно так, что их объемы уменьшаются в два раза. Какой из газов нагреется больше и в сколько раз? Получить решение задачи

85. Какова должна быть длина волны γ-излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была υ_max=3 Мм/с? Получить решение задачи

86. Какова должна быть длина волны γ-лучей, падающих на цинковую пластинку, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была υ_макс = 1 Мм/c? Получить решение задачи

87. На фотоэлемент с катодом из лития падает свет с длиной волны λ=200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов U_min, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок. Получить решение задачи

88. Найти задерживающую разность потенциалов для электронов, вырываемых при освещении калия светом с длиной волны λ=330 нм. А_вых = 2 эВ. Получить решение задачи

89. На поверхность лития падают лучи с длиной волны λ = 250 нм. Определить максимальную скорость υ_max фотоэлектронов. Получить решение задачи

90. На фотоэлемент с катодом из рубидия падают лучи с длиной волны λ = 100 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов U_min, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок. Получить решение задачи

91. На фотоэлемент с катодом из бария падают лучи с длиной волны 100 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок? Работа выхода электронов из бария 2,29 эВ. Получить решение задачи

92. На фотоэлемент с катодом из цезия (А_вых = 1,8 эВ ) падают лучи света с длиной волн 100 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую необходимо приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фотоэмиссию электронов. Получить решение задачи

93. Фотон с энергией ε = 10 эВ падает на цинковую пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин. Получить решение задачи

94. На поверхность калия падает свет с длиной волны λ=150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию T_max фотоэлектронов. Получить решение задачи

95. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетающих из калия при его освещении лучами с длиной волны 345 нм. Работа выхода электронов из калия равна 2,26 эВ. Получить решение задачи

96. Красная граница фотоэффекта для цезия λ₀ = 640 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов в электронвольтах, если на цезий падают лучи с длиной волны λ = 200 нм. Получить решение задачи

97. Определить длину волны света (в нм), облучающего фотокатод с работой выхода A = 3,7 эВ, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов T_max = 1,7 эВ. Получить решение задачи

98. Определить длину волны света (в нм), облучающего фотокатод с работой выхода A = 2,1 эВ, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов T_max = 1 эВ. Получить решение задачи

99. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла соответствует длине волны 401 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вырываемых квантами излучения с длиной волны 51 нм. Получить решение задачи

100. Красная граница фотоэффекта для цинка λ₀ = 293 нм. Какова максимальная кинетическая энергия Е_max фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк направлен свет с длиной волны λ = 200 нм? Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 52)

1. Красная граница фотоэффекта для цинка λ₀ = 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию T_max фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны λ = 200 нм. Получить решение задачи

2. Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см²•мин). Какова должна быть температура Т поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты a_T=0,25? Получить решение задачи

3. Муфельная печь, потребляющая мощность Р=1 кВт, имеет отверстие площадью S=100 см². Определить долю η мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура ее внутренней поверхности равна 1 кК. Получить решение задачи

4. Определить поглощательную способность a_Т серого тела, для которого температура, измеренная радиационным пирометром, T_рад=1,4 кК, тогда как истинная температура Т тела равна 3,2 кК. Получить решение задачи

5. Определить поглощательную способность серого тела, если при температуре 727°С поток излучения с 10 см² его поверхности равен 25 Вт. Получить решение задачи

6. Раскаленная металлическая поверхность площадью 10 см² излучает в одну минуту 4•10⁴ Дж. Температура поверхности равна 2500 К. Рассматривая поверхность как серое тело, определить ее поглощательную способность при этой температуре. Получить решение задачи

7. Определить поглощательную способность серого тела, имеющего температуру 1016 К, если его поверхность площадью 227 см² излучает за 60 с энергию 20 кДж. Получить решение задачи

8. Определить энергию, излучаемую за 1 мин. с площади 1 см² поверхности серого тела, если его температура 1000 К, а поглощательная способность 0,6. Получить решение задачи

9. Определить поглощательную способность а_T серого тела, для которого температура Т_рад, измеренная радиационным пирометром, равна 1600 К, тогда как истинная температура Т тела равна 2800 К. Получить решение задачи

10. Вычислить истинную температуру Т вольфрамовой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру Т_рад = 2250 К. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна 0,32. Получить решение задачи

11. Вычислить истинную температуру Т вольфрамовой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру T_рад=2,5 кК. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна а_T=0,35. Получить решение задачи

12. Поток излучения абсолютно черного тела Ф_е=10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны λ_m=0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности. Получить решение задачи

13. Поток излучения абсолютно черного тела Ф₀ = 1 кВт, максимум энергии излучения приходится на длину полны λ₀ = 1,45 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности. Получить решение задачи

14. Из смотрового окошечка печи излучается поток Ф₀ = 2040 Дж/мин. Определить температуру Т печи, если площадь отверстия S = 6 см². Получить решение задачи

15. Определить температуру Т и энергетическую светимость R₀ абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λ = 400 нм. Получить решение задачи

16. Температура абсолютно черного тела Т=2 кК. Определить длину волны λ_m, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости (излучательности) (r_λ,T) _max для этой длины волны. Получить решение задачи

17. Температура абсолютно черного тела Т = 1000 К. Определить длину волны λ₀, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости r_λ0 для этой длины волны. Получить решение задачи

18. Абсолютно черное тело имеет температуру Т₁ = 400 К. Какова будет температура T₂ тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в n = 10 раз? Получить решение задачи

19. При остывании абсолютно черного тела максимум его спектра излучения сместился на 500 нм. На сколько градусов остыло тело? Начальная температура тела 2000 К. Получить решение задачи

20. Релятивистский протон обладал кинетической энергией, равной энергии покоя. Определить, во сколько раз возрастет его кинетическая энергия, если его импульс увеличится в n=2 раза. Получить решение задачи

21. Релятивистский электрон имел импульс p₁=m₀с. Определить конечный импульс этого электрона (в единицах m₀c), если его энергия увеличилась в n=2 раза. Получить решение задачи

22. Какую скорость β (в долях скорости света) нужно сообщить частице, чтобы ее кинетическая энергия была равна удвоенной энергии покоя? Получить решение задачи

23. Какую долю β скорости света должна составлять скорость частицы, чтобы ее кинетическая энергия была равна ее энергии покоя? Получить решение задачи

24. Во сколько раз релятивистская масса m электрона, обладающего кинетической энергией Т=1,53 МэВ, больше массы покоя m₀? Получить решение задачи

25. Протон имеет импульс p=469 МэВ/с. Какую кинетическую энергию необходимо дополнительно сообщить протону, чтобы его релятивистский импульс возрос вдвое? Получить решение задачи

26. Протон имеет импульс р = 938 МэВ/с. Какую кинетическую энергию необходимо дополнительно сообщить протону, чтобы его импульс возрос вдвое? Получить решение задачи

27. Скорость электрона υ = 0,6с (где с – скорость света в вакууме). Зная энергию покоя электрона в мегаэлектрон-вольтах, определить в тех же единицах кинетическую энергию Т электрона. Получить решение задачи

28. Определить отношение релятивистского импульса p-электрона с кинетической энергией Т=1,53 МэВ к комптоновскому импульсу m₀с электрона. Получить решение задачи

29. Определить отношение импульса р электрона с кинетической энергией Т = 1,02 МэВ к комптоновскому импульсу m₀с электрона. Получить решение задачи

30. При какой скорости β (в долях скорости света) релятивистская масса любой частицы вещества в n=3 раза больше массы покоя? Получить решение задачи

31. При какой скорости β в долях скорости света масса любой частицы вещества в n = 5 раз больше массы покоя? Получить решение задачи

32. Протон с кинетической энергией Т=3 ГэВ при торможении потерял треть этой энергии. Определить, во сколько раз изменился релятивистский импульс α-частицы. Получить решение задачи

33. Частица движется со скоростью υ=с/3, где с – скорость света в вакууме. Какую долю энергии покоя составляет кинетическая энергия частицы? Получить решение задачи

34. Частица движется со скоростью υ = 1/2с (где с – скорость света в вакууме). Какую долю энергии покоя составляет кинетическая энергия частицы? Получить решение задачи

35. Частица движется со скоростью υ = 0,5с (где с – скорость света в вакууме). Какую долю полной энергии составляет кинетическая энергия частицы? Получить решение задачи

36. Частица движется со скоростью υ = 0,8с. Во сколько раз масса движущейся частицы больше ее массы покоя? Получить решение задачи

37. Частица движется со скоростью, равной половине скорости света. Во сколько раз масса движущейся частицы больше массы покоя? Получить решение задачи

38. Пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину, нижняя поверхность которой находится в воде. При каком угле падения ε_в свет, отраженный от границы стекло – вода, будет максимально поляризован? Получить решение задачи

39. Пучок света переходит из жидкости в стекло. Угол падения ε пучка равен 60°, угол преломления ε₂‘=50°. При каком угле падения ε_в пучок света, отраженный от границы раздела этих сред, будет максимально поляризован? Получить решение задачи

40. Пучок света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле ε падения отраженный пучок света максимально поляризован? Получить решение задачи

41. Угол α между плоскостями пропускания поляроидов равен 50°. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в n = 8 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах. Получить решение задачи

42. Угол между плоскостями поляроидов равен 60°. Естественный свет проходя через такую систему ослабляется в 10 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения света в поляроидах. Получить решение задачи

43. Угол падения ε луча на поверхность стекла равен 60°. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризованным. Определить угол ε₂‘ преломления луча. Получить решение задачи

44. При прохождении света через трубку длиной l₁=20 см, содержащую раствор сахара концентрацией C₁=10%, плоскость поляризации света повернулась на угол φ₁=13,3°. В другом растворе сахара, налитом в трубку длиной l₂=15 см, плоскость поляризации повернулась на угол φ₂=5,2°. Определить концентрацию C₂ второго раствора. Получить решение задачи

45. При прохождении света через трубу длиной l₁ = 15 см, содержащую десятипроцентный раствор сахара, плоскость поляризации света повернулась на угол φ₁ = 12,9°. В другом растворе сахара, налитом в трубку длиной l₂ = 12 см, плоскость поляризации повернулась на φ₂ = 7,2°. Определить концентрацию С₂ второго раствора. Получить решение задачи

46. При прохождении света через трубку длиной l = 20 см с сахарным раствором плоскость поляризации света поворачивается на угол φ = 5°. Удельное вращение сахара [α] = 0,6 град/(дм•проц). Определить концентрацию раствора. Получить решение задачи

47. Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол γ между падающим и преломленным пучками. Получить решение задачи

48. Пластинку кварца толщиной d = 1,5 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол φ = 27°. Какой наименьшей толщины d_мин следует взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно темным? Получить решение задачи

49. Расстояние между штрихами дифракционной решетки d=4 мкм. На решетку падает нормально свет с длиной волны λ=0,58 мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка? Получить решение задачи

50. Расстояние между штрихами дифракционной решетки d = 5 мкм. На решетку падает нормально свет с длиной волны λ = 0,56 мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка? Получить решение задачи

51. Постоянная дифракционной решетки в n=4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол α между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами. Получить решение задачи

52. Постоянная дифракционной решетки в n = 5 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол α между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами. Получить решение задачи

53. На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет (λ=410 нм). Угол Δφ между направлениями на максимумы первого и второго порядков равен 2°21′. Определить число n штрихов на 1 мм дифракционной решетки. Получить решение задачи

54. Определить длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решетку с периодом d = 2,2 мкм, если угол между направлениями на фраунгоферовы максимумы первого и второго порядков Δθ = 15°. Получить решение задачи

55. На дифракционную решетку, содержащую n=100 штрихов на 1 мм, нормально падает монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум второго порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол Δφ=16°. Определить длину волны λ света, падающего на решетку. Получить решение задачи

56. На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна (λ=600 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму, φ=20°. Определить ширину a щели. Получить решение задачи

57. На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна (λ = 500 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму, φ = 30°. Определить ширину a щели. Получить решение задачи

58. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние d между атомными плоскостями равно 280 пм. Под углом θ=65° к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Определить длину волны λ рентгеновского излучения. Получить решение задачи

59. На дифракционную решетку, содержащую n=600 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину l спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L=1,2 м. Границы видимого спектра: λ_кр =780 нм, λ_ф=400 нм. Получить решение задачи

60. На дифракционную решетку, содержащую n = 500 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину l спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L = 1 м. Границы видимого спектра: λ_кр = 780 нм, λ_ф = 400 нм. Получить решение задачи

61. На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница (λ=780 нм) спектра третьего порядка? Получить решение задачи

62. На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры второго и третьего порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается граница (λ = 400 нм) спектра третьего порядка? Получить решение задачи

63. На поверхность дифракционной решетки нормально к ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в n=4,6 раза больше длины световой волны. Найти общее число М дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае. Получить решение задачи

64. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию λ₂ в спектре третьего порядка накладывается красная линия гелия (λ₁ = 670 нм) спектра второго порядка? Получить решение задачи

65. Какое наименьшее число N_min штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн λ₁=589,0 нм и λ₂=589,6 нм? Какова длина l такой решетки, если постоянная решетки d=5 мкм? Получить решение задачи

66. Какое наименьшее число штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы две составляющие желтой линии натрия с длинами волн 588,0 нм и 588,6 нм можно было наблюдать раздельно в спектре первого порядка? Получить решение задачи

67. Период дифракционной решетки d = 0,01 мм. Какое наименьшее число штрихов должна содержать решетка, чтобы две составляющие желтой линии натрия (λ₁ = 589,0 нм, λ₂ = 589,6 нм) можно было видеть раздельно в спектре первого порядка? Определить наименьшую длину L решетки. Получить решение задачи

68. Период дифракционной решетки равен 0,009 мм. Какое наименьшее число штрихов должна содержать решетка, чтобы две составляющие с длинами волн 6004 Ǻ и 6027 Ǻ можно было наблюдать раздельно в спектре 3-го порядка? Получить решение задачи

69. Какое наименьшее число штрихов должна содержать решетка, чтобы в спектре первого порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн λ₁ = 589,0 нм и λ₂ = 589,6 нм? Какова длина l такой решетки, если расстояние между штрихами b = 10 мкм? Получить решение задачи

70. Электрон с кинетической энергией 20 эВ находится в металлической пылинке диаметром 2 мкм. Оценить (в % ) относительную погрешность с которой может быть определена скорость электрона из соотношения неопределенностей. Получить решение задачи

71. Вычислить дефект массы ядра изотопа ²⁰₁₀Ne Получить решение задачи

72. Какой изотоп образуется из ⁸₃Li после одного β-распада и одного α-распада Получить решение задачи

73. Диск радиусом R = 20 см и массой m = 7 кг вращается согласно уравнению φ = A+Bt+Ct³, где А = 3 рад; В = –1 рад/с; С = 0,1 рад/с³. Найти закон, по которому меняется вращающий момент, действующий на диск. Определить момент сил М в момент времени t = 2 с. Получить решение задачи

74. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом (λ=590 нм). Определить толщину d₃ воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо. Получить решение задачи

75. Между двумя плоскопараллельными пластинами на расстоянии L=10 см от границы их соприкосновения находится проволока диаметром d=0,01 мм, образуя воздушный клин. Пластины освещаются нормально падающим монохроматическим светом (λ=0,6 мкм). Определить ширину b интерференционных полос, наблюдаемых в отраженном свете. Получить решение задачи

76. Плосковыпуклая стеклянная линза с f=1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете r₅=1,1 мм. Определить длину световой волны λ. Получить решение задачи

77. Плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием f = 2 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете r₅ = 1,5 мм. Определить длину световой волны λ. Получить решение задачи

78. На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ=500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b=0,5 мм. Определить угол α между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин n=1,6. Получить решение задачи

79. На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ = 600 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b = 0,4 мм. Определить угол α между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, n = 1,5. Получить решение задачи

80. На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n=1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны λ=640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину d_min должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость? Получить решение задачи

81. На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n = 1,4. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны λ = 540 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину d_min должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость? Получить решение задачи

82. На поверхность стеклянного объектива нанесена тонкая прозрачная пленка с показателем преломления 1,3. При какой наименьшей ее толщине произойдет максимальное ослабление отраженного света, длина волны которого 0,56 мкм приходится на среднюю часть видимого спектра? Считать, что лучи падают нормально к поверхности объектива. Получить решение задачи

83. На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны λ=500 нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвертого, темного кольца Ньютона в отраженном свете r₄=2 мм. Получить решение задачи

84. На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны λ = 600 нм. Найти радиус R линзы, если радиус восьмого темного кольца Ньютона в отраженном свете r₈ = 2,4 мм. Получить решение задачи

85. Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной l=1 см укладывается N=10 темных интерференционных полос. Длина волны λ=0,7 мкм. Получить решение задачи

86. Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1,5 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной l = 1 см укладывается N = 8 темных интерференционных полос. Длина волны λ = 0,6 мкм. Получить решение задачи

87. На мыльную пленку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны λ = 600 нм. Отраженный от нее свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d_мин пленки. Показатель преломления мыльной воды n = 1,30. Получить решение задачи

88. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус r₃ третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны λ=0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы R=0,5 м. Получить решение задачи

89. Найти показатель преломления жидкости, заполняющей пространство между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой, если при наблюдении в отраженном свете радиус 7-го темного кольца Ньютона оказался равным 2,221 мм. Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы равен 263 см. Установка освещается светом с длиной волны 661 нм. Линза и пластинка изготовлены из стекла одного сорта. Получить решение задачи

90. Вычислить по теории Бора радиус r₂ второй стационарной орбиты и скорость υ₂ электрона на этой орбите для атома водорода. Получить решение задачи

91. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной (боровской) орбиты и скорость электрона на этой орбите для трехзарядного иона бериллия (Z = 4). Получить решение задачи

92. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной (боровской) орбиты и скорость электрона на этой орбите для двухзарядного иона лития (Z = 3). Получить решение задачи

93. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для однозарядного иона гелия. Получить решение задачи

94. Вычислить по теории Бора радиус четвертой стационарной (боровской) орбиты и скорость электрона на этой орбите для трехзарядного иона бериллия (Z = 4). Получить решение задачи

95. Вычислить по теории Бора радиус третьей стационарной (боровской) орбиты и скорость электрона на этой орбите для трехзарядного иона бериллия (Z = 4). Получить решение задачи

96. Вычислить по теории Бора радиус пятой стационарной (боровской) орбиты и скорость электрона на этой орбите для трехзарядного иона бериллия (Z = 4). Получить решение задачи

97. Вычислить по теории Бора радиус r₃ третьей боровской орбиты и скорость υ электрона на этой орбите для атома водорода. Получить решение задачи

98. Вычислить по теории Бора период T вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n=2. Получить решение задачи

99. Вычислить по теории Бора период вращения электрона в атоме водорода, находящегося на втором энергетическом уровне. Получить решение задачи

100. Определить изменение энергии ΔE электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с частотой ν=6,28•10¹⁴ Гц. Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 53)

1. На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучения атомом фотона с длиной волны λ = 435 нм? Получить решение задачи

2. Во сколько раз изменится период T вращения электрона в атоме водорода, если при переходе в невозбужденное состояние атом излучил фотон с длиной волны λ=97,5 нм? Получить решение задачи

3. Расстояние d между двумя точечными зарядами Q₁ = 180 нКл и Q₂ = 720 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q₃ так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить величину и знак заряда. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие? Получить решение задачи

4. Электрон движется вдоль силовой линии однородного тела электрического поля. В некоторой точке поля с потенциалом φ₁ = 100 В электрон имел скорость υ₁ = 6 Мм/с. Определить потенциал φ₂ точки поля, дойдя до которой электрон потеряет половину своей скорости. Получить решение задачи

5. Плоский конденсатор с площадью пластин S = 0,06 м² каждая заряжен до разности потенциалов U = 1 кВ. Расстояние между пластинами d = 4 см. Диэлектрик – стекло. Определить энергию W поля конденсатора и плотность ω энергии поля. Получить решение задачи

6. Плоский воздушный конденсатор, площадь пластины которого 200 см² и расстояние между ними 0,5 см, заряжен до 500 В. Найти плотность энергии поля конденсатора. Получить решение задачи

7. Плоский конденсатор с площадью пластин S=100 см² и расстоянием между ними d=2 мм заряжен до разности потенциалов U=400 В. Найти энергию поля конденсатора, если диэлектрик между пластинами – воздух. Получить решение задачи

8. Сила тока в цепи изменяется со временем по закону I = I₀е^–αt. Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R = 20 Oм за время, в течение которого ток уменьшится в е раз. Коэффициент α принять равным 2•10^–2 с^–1. Получить решение задачи

9. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I₀e^–αt, где I₀ = 20 А, α = 10² с^–1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за время t = 10^–2 с. Сопротивление проводника R = 10 Ом. Получить решение задачи

10. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R = 10 Ом. По истечении времени t = 0,23 с сила тока I замыкания достигла 0,9 предельного значения. Определить индуктивность катушки. Получить решение задачи

11. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R = 20 Ом и индуктивностью L = 0,4 Гн. Через сколько времени сила тока в цепи достигнет 95% максимального значения? Получить решение задачи

12. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R = 10 Ом и индуктивностью L = 0,2 Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 50% максимального значения? Получить решение задачи

13. Бесконечно длинный провод с током I=50 А изогнут так, как это показано на рис. Определить магнитную индукцию B в точке A, лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии d=10 cм от его вершины. Получить решение задачи

14. Ион, попав в магнитное поле (В=1,01 Тл), стал двигаться по окружности. Определить кинетическую энергию T (в эВ) иона, если магнитный момент p_m эквивалентного кругового тока равен 1,6•10^–14А•м². Получить решение задачи

15. Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружают в масло. Какова плотность ρ масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков ρ₀=1,5•10³ кг/м³, диэлектрическая проницаемость масла ε=2,2. Получить решение задачи

16. Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружаются в масло плотностью ρ₀ = 8•10² кг/м³. Какова диэлектрическая проницаемость ε масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным? Плотность материала шариков ρ = 1,6•10³ кг/м³. Получить решение задачи

17. Электрон с энергией T=400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом R = 10 см. Определить минимальное расстояние a, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд ее Q = – 10 нКл. Получить решение задачи

18. Электрон с энергией Т = 100 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом R = 5 см. Определить минимальное расстояние, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд ее Q = – 1 нКл. Получить решение задачи

19. Два конденсатора емкостями С₁ = 2 мкФ и С₂ = 5 мкФ заряжены до напряжений U₁=100 В и U₂ =150 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими разноименные заряды. Получить решение задачи

20. В проводнике за время t = 10 с при равномерном возрастании тока от I₁ = 0 до I₂ = 2 A выделилась теплота Q = 2 кДж. Найти сопротивление R проводника. Получить решение задачи

21. В проводнике за время 10 с при равномерном возрастании силы тока от 0 до 2 А выделилось количество теплоты 6 кДж. Найти сопротивление проводника. Получить решение задачи

22. По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рис., течет ток I=200 А. Определить магнитную индукцию B в точке О. Радиус дуги R= 10 см. Получить решение задачи

23. На длинный картонный каркас диаметром D = 2 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d = 0,5 мм. Определить магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока I = 4 А. Получить решение задачи

24. Индуктивность L соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 0,2 мГн. Длина соленоида l = 0,5 м, диаметр D = 1 см. Определить число витков n, приходящихся на единицу длины соленоида. Получить решение задачи

25. Электрическое поле создано бесконечной заряженной прямой линией с равномерно распределенным зарядом (τ = 10 нКл/м). Определить кинетическую энергию Т₂ электрона в точке 2, если в точке 1 его кинетическая энергия T₁ = 200 эВ. (рис. 30) Получить решение задачи

26. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектриков: слоем стекла толщиной d₁ = 1 см и слоем парафина толщиной d₂ = 2 см. Разность потенциалов между обкладками U = 3 кВ. Определить напряженность поля и падение потенциала в каждом из слоев. Получить решение задачи

27. Сила тока в цепи изменяется по закону I = I₀sinωt. Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R=10 Ом за время, равное четверти периода от (t₁ = 0 до t₂ = Т/4, где T=10 c). Получить решение задачи

28. Ион с кинетической энергией Т_к = 1 кэВ попал в однородное магнитное поле (B = 21 мТл) и стал двигаться по окружности. Определить магнитный момент рm эквивалентного кругового тока. Получить решение задачи

29. Плоский контур с током I = 50 А расположен в однородном магнитном поле (В = 0,6 Тл) так, что нормаль к контуру перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура около оси, лежащей в плоскости контура, на угол α = 30º. Получить решение задачи

30. Плоский контур с током I = 5 А свободно установился в однородном магнитном поле (В = 0,4 Тл). Площадь контура S = 200 см². Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол α = 40º. Определить совершенную при этом работу А. Получить решение задачи

31. Плоский контур с током силой I = 10 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Площадь контура S = 100 см². Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол α = 60°. Определить совершенную при этом работу. Получить решение задачи

32. Кинетическая энергия Т электрона равна удвоенному значению его энергии покоя (2m₀с²). Вычислить длину волны λ де Бройля для такого электрона. Получить решение задачи

33. Кинетическая энергия Т электрона равна его энергии покоя m₀c². Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона. Получить решение задачи

34. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада Т_1/2 изотопа. Получить решение задачи

35. Из каждого миллиарда атомов препарата радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 1600 атомов. Определить период Т полураспада. Получить решение задачи

36. Образец из арсенида галлия нагревают от температуры t₁ = 10 °C до температуры t₂ = 50 °C. Как изменится его сопротивление? (Ширина запрещенной зоны GaAs 2,24 эВ) Получить решение задачи

37. Как изменится удельное сопротивление арсенид-галлиевого образца при нагреве его от комнатной температуры до 400 К? Получить решение задачи

38. При каких значениях кинетической энергии Т электрона ошибка в определении дебройлевской длины волны λ по нерелятивистской формуле не превышает 10%? Получить решение задачи

39. Найти среднюю продолжительность жизни τ атома радиоактивного изотопа кобальта ₂₇Co⁶⁰ Получить решение задачи

40. Найти среднюю продолжительность жизни τ атомов радия ₈₈Ra²²⁶ Получить решение задачи

41. Период полураспада T_1/2 радиоактивного нуклида равен 1 ч. Определить среднюю продолжительность τ жизни этого нуклида. Получить решение задачи

42. Германиевый кристалл, ширина ΔE запрещенной зоны в котором равна 0,72 эВ, нагревают от температуры t₁ = 0°С до температуры t₂ = 15°С. Во сколько раз возрастет его удельная проводимость? Получить решение задачи

43. Электрон обладает кинетической энергией Т = 1,02 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия Т электрона уменьшится вдвое? Получить решение задачи

44. Электрон обладает кинетической энергией Т = 0,51 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия Т электрона возрастает вдвое? Получить решение задачи

45. Определить число N ядер, распадающихся в течение времени: 1) t₁ = 1 мин; 2) t₂ = 5 сут, − в радиоактивном изотопе фосфора ₁₅P³² массой m = 1 мг. Получить решение задачи

46. Определить число N ядер, распадающихся в течение времени: 1) t₁ = 1 сутки; 2) t₂ = 1 год, в радиоактивном препарате церия ₅₈Се¹⁴⁴ массой m = 1 мг. Получить решение задачи

47. Параллельный пучок моноэнергетических электронов падает нормально на диафрагму в виде узкой прямоугольной щели, ширина которой а = 0,06 мм. Определить скорость этих электронов, если известно, что на экране, отстоящем от щели на расстоянии l = 40 мм; ширина центрального дифракционного максимума b = 10 мкм. Получить решение задачи

48. Определить массу m изотопа йода ₅₃I¹³¹, имеющего активность А = 37 ГБк. Получить решение задачи

49. p-n-переход находится под обратным напряжением U_обр = 0,1 В. Его сопротивление R₁=692 Ом. Каково сопротивление R₂ перехода при прямом напряжении U_пр=0,1 В? Получить решение задачи

50. Как изменится ширина интерференционных полос в опыте Юнга, если зелёный λ₁ = 540 нм светофильтр заменить на красный λ₂ = 650 нм. Получить решение задачи

51. В каких пределах должны лежать длины волн λ монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус орбиты r_к электрона увеличился в 9 раз? Получить решение задачи

52. В каких пределах Δλ должна лежать длина волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус орбиты электрона увеличился в 16 раз? Получить решение задачи

53. В однозарядном ионе лития электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить длину волны λ излучения, испущенного ионом лития. Получить решение задачи

54. В однозарядном ионе лития электрон перешел со второго энергетического уровня на первый. Определить длину волны излучения, испущенного ионом. Получить решение задачи

55. В однозарядном ионе электрон перешел со второго энергетического уровня на первый. Определить длину волны λ излучения, испущенного ионом гелия. Получить решение задачи

56. В однозарядном ионе гелия электрон перешел с третьего энергетического уровня на первый. Определить длину волны λ излучения, выпущенного ионом гелия. Получить решение задачи

57. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическую T, потенциальную П и полную Е энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах. Получить решение задачи

58. Электрон в атоме водорода находится на втором энергетическом уровне. Определить кинетическую Т, потенциальную П и полную Е энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах. Получить решение задачи

59. Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией T=10 эВ. Определить энергию ε фотона. Получить решение задачи

60. Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией Т = 5 эВ. Определить энергию ε фотона. Получить решение задачи

61. На атом водорода падает фотон и выбивает из атома электрон с кинетической энергией 2 эВ. Вычислить энергию падающего фотона, если атом водорода находится в состоянии с квантовым числом 2 Получить решение задачи

62. На атом водорода падает фотон, и выбивает электрон с кинетической энергией 7 эВ. Вычислить энергию падающего фотона (в электронвольтах), если атом водорода находился в состоянии с главным квантовым числом 5. Получить решение задачи

63. Электрон выбит из атома водорода, находящегося в основном состоянии, фотоном, энергия которого ε = 17,7 эВ. Определите скорость υ электрона за пределами атома. Получить решение задачи

64. Фотон с энергией 15,0 эВ выбивает электрон из покоящего атома водорода, находящегося в основном состоянии. С какой скоростью υ движется электрон вдали от ядра? Получить решение задачи

65. Вычислить наиболее вероятную дебройлевскую длину волны λ молекул азота, содержащихся в воздухе при комнатной температуре. Получить решение задачи

66. Найти дебройлевскую длину волны молекул водорода, соответствующую их наиболее вероятной скорости при комнатной температуре. Получить решение задачи

67. Найти дебройлевскую длину волны тепловых нейтронов, соответствующую их среднеквадратичной скорости υ при комнатной температуре T = 300 К. Получить решение задачи

68. Определить энергию ΔT, которую необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от λ₁=0,2 нм до λ₂=0,1 нм. Получить решение задачи

69. Электрон обладает кинетической энергией T = 100 эВ. Определить величину дополнительной энергии ΔT, которую необходимо сообщить электрону для того, чтобы дебройлевская длина волны уменьшилась вдвое. Получить решение задачи

70. Протон обладает кинетической энергией T=1 кэВ. Определить дополнительную энергию ΔT, которую необходимо ему сообщить для того, чтобы длина волны λ де Бройля уменьшилась в три раза. Получить решение задачи

71. На сколько по отношению к комнатной должна измениться температура идеального газа, чтобы дебройлевская длина волны λ его молекул уменьшилась на 20%? Получить решение задачи

72. Чему равна минимальная длина волны рентгеновского излучения, испускаемого при соударении ускоренных электронов с экраном кинескопа монитора, работающего при напряжении 30 кВ? Получить решение задачи

73.Чему равна минимальная длина волны рентгеновского излучения, испускаемого при соударении ускоренных электронов с экраном телевизионного кинескопа, работающего при напряжении 50 кВ? Получить решение задачи

74. В области наибольшей чувствительности глаза при дневном освещении (λ = 0,5 мкм) порогу зрительного ощущения соответствует мощность света 4•10⁻¹⁷Вт. Сколько фотонов попадает в этом случае на сетчатку глаза за 1 секунду? Получить решение задачи

75. Сколько фотонов падает за одну секунду на сетчатку глаза человека, если глаз воспринимает свет с длиной волны 0,5 мкм при мощности светового потока 2•10⁻¹⁷ Вт. Получить решение задачи

76. Раствор сахара концентрации 0,1 г/см³, налитый в сахариметр, вращает плоскость поляризации света на 10°. Определить концентрацию раствора сахара, вращающего плоскость поляризации света в тех же условиях на 2,5°. Получить решение задачи

77. Световой пучок одновременно проходит через два поглощающих раствора сахара и одинаково ослабляется в них. Один раствор имеет толщину 2 см и концентрацию 10%, второй раствор имеет толщину 5 см. Определить концентрацию второго раствора. Получить решение задачи

78. Определить длины волн де Бройля α-частицы и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U=1 кВ. Получить решение задачи

79. Определить длины волн де Бройля электрона и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U = 100 В. Получить решение задачи

80. Найти длину волны де Бройля электрона, имеющего кинетическую энергию 0,2 МэВ. Получить решение задачи

81. Найти длину волны де Бройля λ для электрона, имеющего кинетическую энергию: a) W₁ = 10 кэB; б) W₂ = 1 МэВ. Получить решение задачи

82. Кинетическая энергия нейтрона равна 2 МэВ. Определить длину волны де Бройля нейтрона. Получить решение задачи

83. Определить длину волны де Бройля α-частиц, прошедших разность потенциалов: 1) 200 В; 2) 100 кВ. Получить решение задачи

84. По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как показано на рисунке 42, течёт ток I=150 А. Определите магнитную индукцию B в точке О. Радиус дуги R =20 см Получить решение задачи

85. На сколько процентов уменьшится скорость распространения электромагнитных волн в кабеле, если пространство между внешним и внутренним проводниками кабеля заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 6? Получить решение задачи

86. После того как между внутренним и внешним проводниками кабеля поместили диэлектрик, скорость распространения электромагнитных волн в кабеле уменьшилась на 55%. Определить диэлектрическую проницаемость вещества прослойки. Получить решение задачи

87. Установка для получения колец Ньютона освещается светом от ртутной лампы, падающим нормально. Наблюдение производится в проходящем свете. Какое по порядку светлое кольцо, соответствующее линии λ₁ = 579,1 нм, совпадает со следующим светлым кольцом, соответствующим линии λ₂ = 577 нм? Получить решение задачи

88. По тонкому кольцу течет ток I = 80 А. Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудаленной от точек кольца на расстояние r = 10 см. Угол α = π/6. Получить решение задачи

89. По тонкому кольцу течёт ток I=100 А. Определите индукцию магнитного поля B в точке А, равноудаленной от точек кольца на расстояние r =10 см (рисунок 44). Угол α=π/3. Получить решение задачи

90. Квадратная рамка из медной проволоки площадью S = 25 см² помещена в магнитное поле с индукцией B = 0,1 Тл. Плоскость рамки перпендикулярна силовым линиям поля. Какое количество электричества пройдет по контуру рамки при исчезновении магнитного поля? Площадь поперечного сечения медной проволоки S₀ = 1 мм². Получить решение задачи

91. По витку радиусом R =20 см течет ток I=50 А. Виток помещен в однородное магнитное поле напряжённостью Н=15 кА/м. Определите момент силы М, действующей на виток, если плоскость витка составляет угол φ=60° с линиями индукции поля. Получить решение задачи

92. По витку радиусом 5 см течёт ток силой 10 А. Виток помещён в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл. Определить момент силы, действующий на виток, если плоскость витка составляет угол 60° с линиями индукции. Получить решение задачи

93. Плоская катушка из N=500 витков радиусом R =10 см находится в магнитном поле с напряжённостью Н=20 кА/м. Плоскость катушки перпендикулярна направлению поля. По катушке течет ток I=5 А. Какую работу необходимо совершить, чтобы повернуть катушку на угол φ=90° вокруг оси, совпадающей с диаметром катушки. Получить решение задачи

94. Фотон с длиной волны λ = 6 пм испытал комптоновское рассеяние под углом θ = 90° на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите импульс электрона отдачи. Получить решение задачи

95. В электрической цепи, содержащей катушку индуктивностью L = 2,5 Гн и источника тока. Не разрывая цепи источник тока отключили. Через время t = 5 мс сила тока в катушке уменьшится до 0,001 первоначального значения. Определите сопротивление катушки. Получить решение задачи

96. Цепь состоит из катушки индуктивностью L = 1 Гн и источника тока. Источник тока можно отключать, не разрывая цепь. Время, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно t₁ = 0,69 с. Определить сопротивление катушки. Получить решение задачи

97. Конденсатор ёмкостью С = 500 пФ соединен параллельно с катушкой длиной l = 30 см и сечением S = 4,5 см², содержащей N = 1000 витков. Сердечник немагнитный. Найти частоту ν колебаний контура. Получить решение задачи

98. Конденсатор электроемкостью C=500 пФ соединен параллельно с катушкой длиной l=40 см и площадью S сечения, равной 5 см². Катушка содержит N=1000 витков. Сердечник немагнитный. Найти период T колебаний. Получить решение задачи

99. Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается монохроматическим светом λ = 600 нм, падающим нормально. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя воды между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается второе светлое кольцо. Получить решение задачи

100. Максимум спектральной плотности энергетической светимости (r_λ,T) яркой красноватой звезды Арктур приходится на длину волны λ=5800 Å. Принимая, что звезда излучает как абсолютно черное тело, определите температуру поверхности звезды. Постоянная Вина b = 2,9•10⁻³ м•К. Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 54)

1. Будет ли наблюдаться фотоэффект, если на поверхность серебра направить излучение длиной волны 243 нм? Работа выхода электронов из серебра равна 4,7 эВ. Получить решение задачи

2. Уединенный цинковый шарик облучают монохроматическим светом длиной волны λ = 40 нм. Определите, до какого потенциала зарядится шарик. Работа выхода электронов из цинка А = 4,0 эВ. Получить решение задачи

3. Уединенный цинковый шарик облучают монохроматическим светом длиной волны 4 нм. До какого потенциала зарядится шарик? Работа выхода электрона из цинка равна 4,0 эВ. Получить решение задачи

4. Определите количество теплоты, теряемое поверхностью расплавленной платины при t°= 1770°С за t = 1 мин., если площадь поверхности S = 100 см². Коэффициент поглощения принять равным α_Т = 0,8. Получить решение задачи

5. Определите длину волны, соответствующую максимальной спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела равной (r_λ,Т)_max = 4,16•10¹¹ Вт/м³. Постоянные Вина b = 2,9•10⁻³ м•К; С = 1,3•10⁻⁵ Вт/(м³•K⁵). Получить решение задачи

6. Энергетическая светимость абсолютно черного тела равна 39 Вт/см². Определить длину волны, соответствующую максимуму испускательной способности. Ответ дать в микрометрах. Получить решение задачи

7. Энергетическая светимость абсолютно черного тела 250 кВт/м². На какую (в мкм) длину волны приходится максимум испускательной способности этого тела? Получить решение задачи

8. Энергетическая светимость абсолютно черного тела равна 3 Вт/см². Определить длину волны, отвечающую максимуму испускательной способности этого тела. Получить решение задачи

9. Фотон с энергией ε₁=0,3 МэВ рассеялся под углом θ = 120° на первоначально покоившемся электроне. Определите кинетическую энергию Т_e электрона отдачи. Получить решение задачи

10. Принимая спектр Солнца за спектр излучения абсолютно черного тела, определите мощность суммарного (интегрального) (т.е. приходящегося на все длины волн) излучения, если максимум испускательной способности соответствует длине волны λ_max = 0,48 мкм. Радиус Солнца считать равным R_C = 6,95•10⁵ км. Получить решение задачи

11. Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальную кинетическую энергию электрона, движущегося внутри сферы радиусом R=0,05 нм. Получить решение задачи

12. Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальную кинетическую энергию электрона, локализованного в области размером l = 0,20 нм. Получить решение задачи

13. Оценить минимальную кинетическую энергию электрона, локализованного в области размером 0,10 нм. Получить решение задачи

14. Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибки Δυ в определении скорости электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностью 1 мкм. Получить решение задачи

15. Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшую ошибку в определении скорости электрона, если координата его может быть установлена с неопределенностью 1 мкм. Получить решение задачи

16. Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибки Δр в определении импульса электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностью Δх = 0,01 мм. Получить решение задачи

17. Оценить наименьшие ошибки, с которыми можно определить скорость электрона, протона и шарика массы 1 мг, если координаты частиц и центра шарика установлены с неопределенностью 1 мкм. Получить решение задачи

18. Какова должна быть кинетическая энергия T протона в моноэнергетическом пучке, используемого для исследования структуры с линейными размерами l ≈ 10⁻¹³ см? Получить решение задачи

19. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l одномерного потенциального ящика, в котором минимальная энергия электрона E_min=10 эВ. Получить решение задачи

20. Протон находится в одномерном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l ящика, если известно, что минимальная энергия E_мин протона равна 10 МэВ. Получить решение задачи

21. Электрон с кинетической энергией Т ≈ 4 эВ локализован в области размером l = 1 мкм. Оценить с помощью соотношения неопределенностей относительную неопределенность его скорости. Получить решение задачи

22. Электрон с кинетической энергией 10 эВ в металлической пылинке диаметром 1 мкм. Оценить (в процентах) относительную неопределенность скорости электрона. Получить решение задачи

23. Используя соотношение неопределенностей, оценить в эВ минимальную энергию микрочастицы (m = 6,68•10⁻²⁷ кг), находящейся в одномерной потенциальной яме шириной А = 3,29 нм. Получить решение задачи

24. Используя соотношение неопределенностей, оценить в эВ минимальную энергию микрочастицы (m = 1•10⁻⁹ кг), находящейся в одномерной потенциальной яме шириной a = 8 нм. Получить решение задачи

25. Альфа-частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l ящика, если известно, что минимальная энергия α-частицы E_min=8 МэВ. Получить решение задачи

26. Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии составляет Δt≈10⁻⁸ с. При переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны которого равна 600 нм. Оценить ширину Δλ излучаемой спектральной линии, если не происходит ее уширения за счет других процессов. Получить решение задачи

27. Для приближенной оценки минимальной энергии электрона в атоме водорода можно предположить, что неопределенность Δr радиуса r электронной орбиты и неопределенность Δp импульса p электрона на такой орбите соответственно связаны следующим образом: Δr≈r и Δp≈p. Используя эти связи, а также соотношение неопределенностей, найти значение радиуса электронной орбиты, соответствующего минимальной энергии электрона в атоме водорода. Получить решение задачи

28. Моноэнергетический пучок электронов высвечивает в центре экрана электронно-лучевой трубки пятно радиусом r ≈ 10⁻³ см. Пользуясь соотношением неопределенностей, найти, во сколько раз неопределенность Δx координаты электрона на экране в направлении, перпендикулярном оси трубки, меньше размера r пятна. Длину L электронно-лучевой трубки принять равной 0,50 м, а ускоряющее электрон напряжение U – равным 20 кВ. Получить решение задачи

29. Среднее время жизни Δt атома в возбужденном состоянии составляет около 10⁻⁸ с. При переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны которого равна 400 нм. Оценить относительную ширину Δλ/λ излучаемой спектральной линии, если не происходит уширения линии за счет других процессов. Получить решение задачи

30. Для приближенной оценки минимальной энергии E_min электрона в атоме водорода можно предположить, что неопределенность Δr радиуса r электронной орбиты и неопределенность Δp импульса p электрона на такой орбите соответственно связаны следующим образом: Δr≈r и Δp≈p. Используя эти связи, а также соотношение неопределенностей, определить минимальное значение энергии Т_min электрона в атоме водорода. Получить решение задачи

31. Частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Найти отношение разности ΔE_n, _n+1 соседних энергетических уровней к энергии Е_n частицы в трех случаях: 1) n=2; 2) n=5; 3) n→∞. Получить решение задачи

32. Частица находится в потенциальном ящике. Найти отношение разности соседних электрических уровней ΔE_n,_n+1 к энергии E_n частицы в трех случаях: 1) n = 3; 2) n = 10; 3) n→∞. Получить решение задачи

33. Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l=0,1 нм. Определить в электрон-вольтах наименьшую разность энергетических уровней электрона. Получить решение задачи

34. Электрон находится в одномерном бесконечно глубоком потенциальном ящике шириной l. Вычислить наименьшую разность двух соседних энергетических уровней (в электрон-вольтах) электрона в двух случаях: 1) l = 10 см; 2) l = 1 нм. Получить решение задачи

35. Электрон находится в бесконечно глубоком одномерном прямоугольном потенциальном ящике шириной l. Вычислить наименьшую разность энергий двух соседних энергетических уровней (в электронвольтах) электрона в двух случаях: 1) l = 1 мкм; 2) l = 0,1 нм. Получить решение задачи

36. Частица в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l находится в возбужденном состоянии (n=3). Определить, в каких точках интервала 0 < х < l плотность вероятности нахождения частицы имеет максимальное и минимальное значения. Получить решение задачи

37. В прямоугольной потенциальной яме шириной l с абсолютно непроницаемыми стенками (0 < х < l) находится частица в основном состоянии. Найти вероятность w местонахождения этой частицы в области 1/4l < х < 3/4l. Получить решение задачи

38. Частица в потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность обнаружения частицы в интервале l/4 < x < l/2? Получить решение задачи

39. Частица находится в основном состоянии в одномерной прямоугольной потенциальной яме ширины l c абсолютно непроницаемыми стенками (0 < x < l). Найти вероятность пребывания частицы в области l/3 < x < 2l/3. Получить решение задачи

40. Частица находится во втором возбужденном состоянии в потенциальной яме шириной l с абсолютно непроницаемыми стенками (0 < x < l). Найти вероятность местонахождения этой частицы в области 1/3l < x < 2/3l Получить решение задачи

41. Частица находится в потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми стенками шириной l. Определить вероятность w пребывания частицы в интервале от 0,3l до 0,4l, если энергия частицы соответствует четвертому возбужденному состоянию Получить решение задачи

42. Частица находится в потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми стенками шириной l. Определить вероятность w пребывания частицы в интервале от 1/3l до 1/2l, если энергия частицы соответствует второму возбужденному состоянию. Получить решение задачи

43. Частица находится в потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми стенками шириной l в четвертом возбужденном состоянии. Определить вероятность w пребывания частицы в интервале от 0,3l до 0,7l. Получить решение задачи

44. Частица находится в потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми стенками шириной l в первом возбужденном состоянии. Определить вероятность w пребывания частицы в интервале от 1/4l до l. Получить решение задачи

45. Частица находится в потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми стенками шириной l в третьем возбужденном состоянии. Определить вероятность w пребывания частицы в интервале от 0,25l до 0,625l. Получить решение задачи

46. Частица находится в потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми стенками шириной l в третьем возбужденном состоянии. Определить вероятность w пребывания частицы в интервале от 0,625l до 0,75l. Получить решение задачи

47. Частица находится в потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми стенками шириной l в четвертом возбужденном состоянии. Определить вероятность w пребывания частицы в интервале от 0,3l до 0,8l. Получить решение задачи

48. Частица в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность w обнаружения частицы в крайней четверти ящика? Получить решение задачи

49. Частица в глубоком одномерном потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность найти частицу во второй трети ящика? Получить решение задачи

50. Частица находится в основном состоянии в прямоугольной яме шириной l с абсолютно непроницаемыми стенками. Во сколько раз отличаются вероятности местонахождения частицы: w₁ – в крайней трети и w₂ – в крайней четверти ящика? Получить решение задачи

51. Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, имеет вид ψ(r ) = Ae^−r/a₀, где А – некоторая постоянная; a₀ – первый боровский радиус. Найти для основного состояния атома водорода среднее значение кулоновской силы. Получить решение задачи

52. Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l. В каких точках в интервале 0 < х < l плотности вероятности нахождения электрона на втором и третьем энергетических уровнях одинаковы? Вычислить плотность вероятности для этих точек. Решение пояснить графиком. Получить решение задачи

53. Электрон находится в потенциальном ящике шириной l. В каких точках в интервале (0 < x < l) плотность вероятности нахождения электрона на первом и втором энергетических уровнях одинакова? Вычислить плотность вероятности для этих точек. Решение пояснить графически. Получить решение задачи

54. Найти период полураспада T_1/2 радиоактивного изотопа, если его активность за время t=10 сут уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной. Получить решение задачи

55. Определить, какая доля радиоактивного изотопа ²²⁵₈₉Ac распадается в течение времени t=6 сут. Получить решение задачи

56. Определить, какая доля радиоактивного изотопа стронция ₃₈Sr⁹⁰ распадается в течении времени t=10 лет Получить решение задачи

57. Активность A некоторого изотопа за время t=10 сут уменьшилась на 20%. Определить период полураспада Т_1/2 этого изотопа. Получить решение задачи

58. Активность некоторого изотопа за время t = 10 суток уменьшилась на 10%. Определить период полураспада Т_1/2 этого изотопа. Получить решение задачи

59. Активность некоторого изотопа за 10 суток уменьшилась на 50%. Период полураспада этого изотопа Получить решение задачи

60. На сколько процентов уменьшится активность изотопа йода ₅₃I¹³¹ за время 15 суток? Период полураспада 8 суток. Получить решение задачи

61. На сколько процентов уменьшится активность изотопа ₁₂Mg²⁷ за 7 минут? Получить решение задачи

62. Активность некоторого препарата уменьшилась в 2,5 раза за 7 суток. Определить период полураспада. Получить решение задачи

63. Во сколько раз уменьшится активность изотопа ³²₁₅P через время t=20 сут? Получить решение задачи

64. Активность радиоактивного изотопа за 30 часов уменьшилось в 4 раза. Период полураспада этого изотопа? Получить решение задачи

65. Во сколько раз уменьшится число атомов одно из изотопов радона за 1,91 сут? Период полураспада этого изотопа радона Т_1/2 = 3,82 сут. Получить решение задачи

66. Число радиоактивных атомов изотопа ₈₃Bi²¹⁰ уменьшилось на 13 % в течение одних суток. Определить период полураспада ₈₃Bi²¹⁰ Получить решение задачи

67. За 8 часов начальное количество радиоактивного изотопа уменьшилось в 3 раза. Во сколько раз оно уменьшится за сутки, считая от начального момента? Получить решение задачи

68. За 1 месяц начальное количество некоторого радиоактивного вещества уменьшилось в 3 раза. За 3 месяца оно уменьшится? Получить решение задачи

69. Начальное количество ядер радиоактивного изотопа за один год уменьшилось в 3 раза. За четыре года количество ядер этого радиоактивного изотопа уменьшится? Получить решение задачи

70. За время t=8 сут распалось k=3/4 начального количества ядер радиоактивного изотопа. Определить период полураспада T_1/2. Получить решение задачи

71. Период полураспада радона составляет 3,7 сут. Во сколько раз уменьшится радиоактивность радона за два дня? Получить решение задачи

72. За 5,91 суток активность препарата радона уменьшилась в 3 раза. Определите период полураспада изотопа. Получить решение задачи

73. Период полураспада радона 3,8 дня, через сколько дней масса радона уменьшится в 4 раза? Получить решение задачи

74. Определите долю радиоактивных ядер некоторого элемента, распавшихся за время, равное 1/3 периода полураспада. Получить решение задачи

75. Счетчик α-частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при первом измерении регистрировал N₁=1400 частиц в минуту, а через время t=4 ч – только N₂=400. Определить период полураспада T_1/2 изотопа. Получить решение задачи

76. Период полураспада радона составляет 3,82 дня. Определить постоянную распада и среднюю продолжительность жизни радона. Получить решение задачи

77. Период полураспада радиоактивного изотопа радона (массовое число 222) 3,82 суток. Определите отношение первоначальной активности изотопа к активности через 7 суток. Получить решение задачи

78. Период полураспада радиоактивного радона равен 3,8 суток. Определите отношение первоначальной активности изотопа к активности через 6 суток. Получить решение задачи

79. Период полураспада радона 3,825 суток. За какой промежуток времени распадутся 7/8 атомов радона? Получить решение задачи

80. Подсчитайте, за какой промежуток времени из 10⁹ атомов фосфора ³²P₁₅ распадается 10 атомов. Период полураспада 14,3 дня. Получить решение задачи

81. Определить период полураспада, если из 10⁵ атомов радиоактивного вещества зa 10 с распадется 5 атомов. Получить решение задачи

82. При измерении периода полураспада короткоживущего радиоактивного элемента использовали счетчик импульсов. В течение 1 мин было насчитано 250 импульсов, а спустя 1 час после начала первого измерения – 92 импульса в минуту. Определить период полураспада и постоянную распада. Получить решение задачи

83. Во сколько раз уменьшится активность иода-124 спустя 12 суток? Период полураспада иода-124 равен 4 суткам. Получить решение задачи

84. Счетчик b-частиц, установленный вблизи препарата фосфора-32, при первом измерении регистрировал 6400 частиц в минуту, а через 10 суток – только 4000. Определить период полураспада фосфора-32. Получить решение задачи

85. Во сколько раз изменится активность радиоактивного источника за время, равное 10 периодам полураспада? Получить решение задачи

86. Во сколько раз уменьшается число радиоактивных ядер за время, равное четырем периодам полураспада? Получить решение задачи

87. Какая доля радиоактивных ядер элемента распадается за время, равное периоду полураспада? Получить решение задачи

88. Определить период полураспада радиоактивного стронция, в случае если за один год на каждую тысячу атомов распадается в среднем 24,75 атомов. Получить решение задачи

89. Период полураспада радиоактивного аргона Т_1/2 равняется 110 мин. Определить время, в течение которого распадается 75% начального количества атомов. Получить решение задачи

90. За какой промежуток времени из 10⁷ атомов актиния распадается один атом? (Период полураспада актиния Т_1/2 = 13,5 лет = 4,23•10⁸ с). Получить решение задачи

91. За какой промежуток времени из 10⁷ атомов ⁹⁰Sr распадается один атом? Получить решение задачи

92. Определить примесную электропроводность кремния, который содержит бор с концентрацией 5•10²² м^-3 и сурьму с концентрацией 5•10²¹ м^-3. Подвижности электронов и дырок для кремния соответственно равны 0,16 и 0,04 м²/(В.с). Получить решение задачи

93. Вычислить по теории Дебая теплоемкость цинка массой m=100 г при температуре Т=10 К. Принять для цинка характеристическую температуру Дебая Θ_D=300 К и считать условие T << Θ_D выполненным. Получить решение задачи

94. Пользуясь теорией Дебая, найти молярную теплоемкость цинка при температуре 14 К. Характеристическая температура Дебая для цинка 308 К. Считать, что условие T << ϴ_D выполняется. Получить решение задачи

95. Найти параметр решетки и расстояние между ближайшими соседними атомами серебра, который имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую решетку. Плотность серебра при комнатной температуре равна 10,49 г/см³. Получить решение задачи

96. Никель имеет гранецентрированную кубическую решетку. Определить параметр а решетки и расстояние d между ближайшими соседними атомами. Плотность ρ никеля считать известной. Получить решение задачи

97. Определить параметры решетки а и расстояние d между ближайшими соседними атомами кристалла кальция. Получить решение задачи

98. Алюминий имеет гранецентрированную кубическую решетку. Параметр а решетки равен 0,404 нм. Определить плотность алюминия. Получить решение задачи

99. Определить плотность ρ кальция (решетка гранецентрированная кубическая), если расстояние d между ближайшими атомами равно 0,393 нм. Получить решение задачи

100. Найти плотность ρ кристалла неона, если известно, что решетка гранецентрированная кубическая. Постоянная решетки а = 0,451 мм. Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 55)

1. Найти плотность ρ кристалла неона (при 20 К), если известно, что решетка гранецентрированная кубической сингонии. Постоянная a решетки при той же температуре равна 0,452 нм. Получить решение задачи

2. Найти плотность ρ кристалла стронция, если известно, что решетка гранецентрированная кубической сингонии, а расстояние d между ближайшими соседними атомами равно 0,43 нм. Получить решение задачи

3. Расстояние d между ближайшими соседними атомами кристаллической решетки золота равно 0,788 нм. Определить параметр a решетки, если решетка гранецентрированная кубическая. Получить решение задачи

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

5. Определить число z элементарных ячеек в единице объема кристалла меди (решетка гранецентрированная кубическая). Плотность ρ меди считать известной. Получить решение задачи

6. Определить число z элементарных ячеек в единице объема кристалла бария (решетка объемно-центрированная кубическая). Плотность ρ бария считать известной. Получить решение задачи

7. Барий имеет объемно-центрированную кубическую решетку. Плотность ρ кристалла бария равна 3,5•10³ кг/м³. Определить параметр а решетки Получить решение задачи

8. Ванадий имеет объемно-центрированную кубическую решетку. Определить параметр а решетки и расстояние d между ближайшими соседними атомами. Плотность ρ ванадия считать известной. Получить решение задачи

9. Определить примесную электропроводность германия, который содержит бор с концентрацией 2•10²² м⁻³ и мышьяк с концентрацией 5•10²¹ м⁻³. Подвижности электронов и дырок для германия соответственно равны 0,38 и 0,18 м²/(В.с). Получить решение задачи

10. Слиток золота массой 500 г нагревают от 5 до 15 К. Определить, пользуясь теорией Дебая, количество теплоты, необходимое для нагревания. Характеристическая температура Дебая для золота 165 К. Считать, что условие T << ϴ_D выполняется. Получить решение задачи

11. Определить теплоту Q, необходимую для нагревания кристалла калия массой m=200 г от температуры T₁=4 К до температуры T₂=5 К. Принять характеристическую температуру Дебая для калия Θ_D=100 К и считать условие T<D выполненным. Получить решение задачи

12. Определить теплоту ΔQ, необходимую для нагревания кристалла NaCl массой m=20 г от температуры T₁=2 К до температуры T₂=4 К. Характеристическую температуру Дебая во для NaCl принять равной 320 К и условие T << Θ_D считать выполненным. Получить решение задачи

13. Кремниевый образец нагревают от температуры t₁=0 °С до температуры t₂ =10 °С. Во сколько раз возрастает его удельная проводимость? Получить решение задачи

14. При нагревании кремниевого кристалла от температуры t₁=0°C до температуры t₂=10°C его удельная проводимость возрастает в 2,28 раза. По приведенным данным определить ширину ΔE запрещенной зоны кристалла кремния. Получить решение задачи

15. Определить теплоту, необходимую для нагревания кристалла серебра массой m = 100 г от Т₁ = 5 К до Т₂ = 10 К, если температура Дебая серебра Ѳ_D = 210 К, а молярная масса М = 107,87∙10^-3 кг/моль. Получить решение задачи

16. Определить теплоту Q, необходимую для нагревания кристалла меди массой m=100 г от T₁ = 10 К до Т₂=20 К. Характеристическая температура Дебая для меди Ѳ_D =320K Считать условие Т₂ << Ѳ_D выполненным Получить решение задачи

17. Медный образец массой m = 100 г находится при температуре Т₁ = 10 К. Определить температуру Q, необходимую для нагревания образца до температуры Т₂ = 20 К. Можно принять характеристическую температуру Ѳ_D для меди равной 300 К, а условие Т << Ѳ_D считать выполненным. Получить решение задачи

18. При нагревании серебра массой от m = 10 г от Т₁ = 10 К до Т₂ = 20 К было подведено ΔQ = 0,71 Дж теплоты. Определить характеристическую температуру Ѳ_D Дебая серебра. Считать Т << Ѳ_D. Получить решение задачи

19. Вычислить характеристическую температуру Θ_D Дебая для железа, если при температуре Т=20 К молярная теплоемкость железа С_m=0,226 Дж/(К•моль). Условие T << Θ_D считать выполненным. Получить решение задачи

20. Молярная теплоемкость С_m серебра при температуре Т=20 К оказалась равной 1,65 Дж/(моль•К). Вычислить по значению теплоемкости характеристическую температуру Θ_D. Условие T << Θ_D считать выполненным. Получить решение задачи

21. Вычислите по теории Дебая удельную теплоёмкость серебра при температуре 8 К. Считать условие T<D выполненным и принять для серебра Θ_D=225 К. Получить решение задачи

22. Определить теплоту, необходимую для нагревания кристалла калия массой m = 100 г от T₁ = 2 К до Т₂ = 4 К. Дебаевская температура калия Ѳ_D = 100 К. Считать T<< Ѳ_D, M_K = 39 кг/кмоль. Получить решение задачи

23. Молярная теплоемкость молибдена при температуре 20 К равна 0,6 Дж/(моль•К). Вычислить характеристическую температуру Дебая. Условие T << Ѳ_D считать выполненным Получить решение задачи

24. Образец магния массой 50 г нагревается от 0 до 20 К. Определить теплоту, необходимую для нагревания. Принять характеристическую температуру Дебая для магния 400 К и считать условие T << Θ_D выполненным. Получить решение задачи

25. Зная, что для алмаза Θ_D=2000 К, вычислить его удельную теплоемкость при температуре Т=30 К. Получить решение задачи

26. При комнатной температуре плотность рубидия равна 1,53 г/см³. Он имеет объемно-центрированную кубическую кристаллическую решетку. Определить расстояние между ближайшими соседними атомами рубидия. Получить решение задачи

27. Определить примесную электропроводность германия, который содержит индий с концентрацией 5•10²² м⁻³ и сурьму с концентрацией 2•10²¹ м⁻³. Подвижности электронов и дырок для германия соответственно равны 0,38 и 0,18 м²/(В•с). Получить решение задачи

28. Золото имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую решетку. Найти плотность золота и расстояние между ближайшими атомами, если параметр решетки 0,407 нм. Получить решение задачи

29. Кубическая кристаллическая решетка железа содержит один атом железа на элементарный куб, повторяя который, можно получить всю решетку кристалла. Определить расстояние между ближайшими атомами железа, если плотность железа ρ = 7,9 г/см³, атомная масса А = 56. Получить решение задачи

30. Используя теорию Дебая, вычислить удельную теплоемкость железа при температуре 12 К. Принять характеристическую температуру Дебая для железа 467 К. Считать, что условие T << ϴ_D выполняется. Получить решение задачи

31. Молибден имеет объемно-центрированную кубическую кристаллическую решетку. Расстояние между ближайшими соседними атомами равно 0,272 нм. Определить плотность молибдена. Получить решение задачи

32. Какое количество энергии освобождается при соединении одного протона и двух нейтронов в атомное ядро? Получить решение задачи

33. При термоядерном взаимодействии двух дейтронов возможны образования двух типов: 1) ³₂Не и 2) ³₁H. Определить тепловые эффекты этих реакций. Получить решение задачи

34. Радиоактивное ядро, состоящее из 90-протонов и 138 нейтронов, выбросило α-частицу. Какое ядро образовалось в результате α -распада? Определить энергию связи образовавшегося ядра. Получить решение задачи

35. Радиоактивное ядро, состоящее из 5 протонов и 5 нейтронов, выбросило α-частицу. Какое ядро образовалось в результате альфа-распада? Определить энергию связи образовавшегося ядра Получить решение задачи

36. Период полураспада изотопа ⁷⁴₃₃As равен 17,5 суток. Определить постоянную распада и среднюю продолжительность жизни атомов этого изотопа. Получить решение задачи

37. Определить максимальную, кинетическую энергию электрона, вылетающего при β-распаде нейтрона. Написать уравнение распада. Получить решение задачи

38. В какой элемент превращается ²¹⁰₈₁Tl после трех последовательных β-распадов и одного α-распада? Получить решение задачи

39. Во что превращается изотоп тория ²³⁴₉₀Th, ядра которого претерпевают три последовательных α-распада? Получить решение задачи

40. Какая часть начального количества радиоактивного нуклида распадается за время t, равное средней продолжительности τ жизни этого нуклида? Получить решение задачи

41. Определить, сколько ядер в m₀=1,0 мг радиоизотопа церия ¹⁴⁴Ce₅₈ распадается в течение промежутков времени: 1) Δt= 1 с; 2) Δt= 1 год. Период полураспада церия Т_1/2=285 сут. Получить решение задачи

42. Зная постоянную распада λ ядра, определить: а) вероятность того, что оно распадется за промежуток времени от 0 до t; б) его среднее время жизни τ. Получить решение задачи

43. Найти постоянную распада λ радона, если известно, что число атомов радона уменьшается за время t = 1 сут на 18,2%. Получить решение задачи

44. Определить число атомов урана ²³⁸₉₂U, распавшихся в течение года, если первоначальная масса урана 1 кг. Вычислить постоянную распада урана. Получить решение задачи

45. Вычислить число атомов радона Rn²²², распавшихся в течение первых суток, если первоначальная масса радона была 1 г. Период полураспада равен 3,82 суток. Найти постоянную распада радона. Получить решение задачи

46.Определить число N атомов радиоактивного препарата йода ₅₃I¹³¹ массой m = 0,5мкг, распавшихся в течение времени: 1) 1 мин; 2) 7 сут. Получить решение задачи

47. Определить активность А радиоактивного препарата ⁹⁰₃₈Sr массой m = 0,1 мкг. Получить решение задачи

48. Найти активность А массы m = 1 мкг полония ²¹⁰₈₄Po. Получить решение задачи

49. Сколько атомов полония распадается за время Δt = 1 сут из N=10⁶ атомов? Получить решение задачи

50. Найти активность полония ₈₄Ро²¹⁰, период полураспада 138 суток, масса полония 0,22 мг, масса одного атома полония m_a = 34,9•10^-27 кг. Получить решение задачи

51. Сколько атомов полония распадается за сутки из 10⁹ атомов, если период полураспада равен 138 суток? Получить решение задачи

52. За время 150 с распалось 7/8 первоначального числа радиоактивных ядер. Чему равен период полураспада этого элемента? Получить решение задачи

53. Период полураспада ²²⁶₈₈Ra составляет 1620 лет. Вычислить постоянную распада λ. Получить решение задачи

54. Образец радиоактивного радона ²²²₈₆Rn содержит 10¹⁰ радиоактивных атомов с периодом полураспада 3,825 сут. Сколько атомов распадается за сутки Получить решение задачи

55. Рассчитайте активность одного грамма ²²⁶₈₈Ra, если период полураспада этого изотопа Т_1/2=1620 лет. Получить решение задачи

56. Определить постоянную радиоактивного распада радия ²²⁶₈₈Ra. Какая доля от первоначального числа атомов распадается за 3100 лет? Получить решение задачи

57. За какое время произойдет распад 5 мкг радия, если в начальный момент его масса составляет 1 г? Получить решение задачи

58. Образец содержит 1000 радиоактивных атомов с периодом полураспада Т_1/2. Сколько атомов останется через промежуток времени T_1/2/2? Получить решение задачи

59. Образец содержит 10000 радиоактивных атомов с периодом полураспада Т. Сколько атомов останется через промежуток времени 2Т? Получить решение задачи

60. Какая доля начального количества радиоактивного вещества останется нераспавшейся через промежуток времени, равный 0,5 периода полураспада? Получить решение задачи

61. Какая доля начального количества радиоактивных атомов останется нераспавшейся через промежуток времени, равный 1,5T_1/2 периода полураспада? Получить решение задачи

62. За какое время произойдет распад 2 мг полония ²¹⁰₈₄Po, если в начальный момент его масса 0,2 г? Получить решение задачи

63. За какое время произойдёт распад массы m = 3 мг кальция, если в начальный момент его масса была равна m₀ = 0,3 г? Период полураспада Т_1/2 = 164 суток. Получить решение задачи

64. Сколько граммов кобальта распадается за 144 суток, если его период полураспада 72 суток, а начальная масса 8 г. Получить решение задачи

65. Имеется 4 г радиоактивного кобальта. Сколько граммов кобальта распадается за 216 сут, если его период полураспада 72 сут? Получить решение задачи

66. Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны полностью задерживаются обратным потенциалом 4 В. Красная граница фотоэффекта λ_кр = 0,6 мкм. Определить частоту падающего света. Получить решение задачи

67. Вычислить энергию ядерной реакции ₁₃Al²⁷ + n → ₁₂Mg²⁷ + р. Получить решение задачи

68. Активность A изотопа углерода ¹⁴₆C в старинных деревянных предметах составляет 4/5 активности этого изотопа в свежесрубленных деревьях. Период полураспада Т изотопа ¹⁴₆C составляет 5570 лет. Определить возраст старинных предметов. Получить решение задачи

69. Определить возраст древних деревянных предметов, если известно, что удельная активность изотопа C¹⁴ у них составляет 3/5 удельной активности этого изотопа в только что срубленных деревьях. Период полураспада ядер C¹⁴ равен 5570 лет. Получить решение задачи

70. Найти постоянную распада и среднее время жизни радиоактивного изотопа Со⁵⁵, если известно, что его активность уменьшается на 4,0% за час? Продукт распада нерадиоактивен. Получить решение задачи

71. Препарат U²³⁸ массы 1,0 г излучает 1,24•10⁴ α-частиц в секунду. Найти период полураспада этого изотопа и активность препарата. Получить решение задачи

72. Какая доля радиоактивных ядер кобальта, период полураспада которых 71,3 дня, распадется за месяц? Получить решение задачи

73. Определить возраст древних деревянных предметов, если известно, что количество нераспавшихся атомов радиоактивного углерода в них составляет 80 % от количества атомов этого углерода в свежесрубленном дереве. Период полураспада углерода 5570 лет. Получить решение задачи

74. Вычислить постоянную распада, среднее время жизни и период полураспада радиоактивного нуклида, активность которого уменьшается в 1,07 раза за 100 сут. Получить решение задачи

75. Препарат содержит 1,4 мкг радиоактивного изотопа ²⁴Na. Какую активность будет иметь препарат через сутки? Получить решение задачи

76. Свежеприготовленный препарат содержит 1,0 мг радиоактивного нуклида Бериллия ⁷Be. Период полураспада 53 сут. Какую активность он будет иметь через 75 суток? Получить решение задачи

77. Сколько β-частиц испускает в течение одного часа 1,0 мкг изотопа Na²⁴, период полураспада которого равен 15 ч? Получить решение задачи

78. В начальный момент активность некоторого радиоизотопа составляла 650 част./мин. Какова будет активность этого препарата по истечении половины его периода полураспада? Получить решение задачи

79. В начальный момент активность некоторого радиоизотопа составляла А₀=10,8 Бк. Какова будет его активность по истечении половины периода полураспада? (Использовать закон интенсивности) Получить решение задачи

80. В начальный момент активность некоторого радиоизотопа составляла 1,20•10⁶ Бк. Какова будет его активность по истечении половины периода полураспада? Получить решение задачи

81. Активность А препарата уменьшилась в k=250 раз. Скольким периодам полураспада T1/2 равен протекший промежуток времени t? Получить решение задачи

82. Какая часть начального количества атомов радиоактивного актиния ²²⁵Ac останется через 5 сут? через 15 сут? Получить решение задачи

83. Активность препарата уменьшилась в 171 раз. Скольким периодам полураспада равен протекший промежуток времени? Получить решение задачи

84. Сколько электронов испускает за 31 мин 11 мкг натрия, период полураспада которого Т = 15 ч? Получить решение задачи

85. Найти постоянную распада радиоактивного кобальта, если его активность уменьшается за 65 мин на 3 %.Получить решение задачи

86. Период полураспада некоторого радиоактивного нуклида равен 79 мин. Определить среднюю продолжительность жизни этого нуклида (в часах). Получить решение задачи

87. За 196 ч распалось 66 % начального количества атомов радиоактивного изотопа. Найти период полураспада этого изотопа (в сутках). Получить решение задачи

88. Вычислите процент атомов изотопа ¹²⁸I (период полураспада 25 мин), оставшихся нераспавшимися после его хранения в течение 2,5 ч. Получить решение задачи

89. Найдите массу изотопа ⁸¹Sr (период полураспада 8,5 ч), оставшуюся после 25,5 ч хранения, если первоначальная масса составляла 200 мг. Получить решение задачи

90. Активность некоторого радиоизотопа уменьшается в 13 раз за 17 суток. Найти его период полураспада (в сутках). Получить решение задачи

91. Препарат, содержащий уран-238 в количестве 898 мг, излучает 11777 альфа-частиц в 1 с. Найти период полураспада урана (в годах). Получить решение задачи

92. В некоторый момент времени счетчик радиоактивного излучения, расположенный вблизи препарата фтора-18 с малым периодом полураспада, зафиксировал I₁ = 77 отсчетов в секунду. Через время τ = 14 мин показания уменьшились до I₂ = 70 отсчетов в секунду. Определите период полураспада фтора-18Получить решение задачи

93. За два дня радиоактивность препарата радона уменьшилась в 1,45 раза. Определить период полураспада. Получить решение задачи

94. Через какое время распадается 60% радиоактивного полония, если его период полураспада 138 сут? Получить решение задачи

95. Период полураспада полония T_1/2=138 суток. Через какое время число атомов уменьшится в 4 раза? Получить решение задачи

96. Как изменится активность препарата кобальта в течение двух лет? Период полураспада 5,2 года. Получить решение задачи

97. Активность радиоактивного элемента (число распадов в единицу времени) уменьшилась за 100 сут в 16 раз. Определите период полураспада. Получить решение задачи

98. Активность радиоактивного элемента за 9 дней уменьшилась в 16 раз. Чему равен период полураспада? Получить решение задачи

99. Сколько по массе радиоактивного вещества останется по истечении трех суток, если вначале его было 100 г? Период полураспада вещества равен двум суткам. Получить решение задачи

100. Имелось некоторое количество радиоактивного изотопа серебра. Масса серебра уменьшилась в 8 раз за 810 суток. Определить период полураспада. Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 56)

1. В капсуле находится 0,16 моль изотопа ₉₄Рu²³⁸. Его период полураспада 2,44•10⁴ лет. Определить активность плутония. Готовое решение задачи

2. В капсуле находятся 0,15 моля изотопа плутония ₉₄Pu²³⁹. Определите активность плутония, если его период полураспада равен 2,44•10⁴ лет. Готовое решение задачи

3. Масса радиоактивного изотопа натрия ₁₁Na²⁵ равна 0,248•10^-8кг. Период полураспада 62 с. Чему равна начальная активность препарата и его активность через 10 мин? Готовое решение задачи

4. Через сколько времени распадается 80% атомов радиоактивного изотопа хрома ₂₄Cr⁵¹, если его период полураспада 27,8 суток? Готовое решение задачи

5. Период полураспада радиоактивного изотопа хрома равен 28 суток. Через какое время распадется 75% атомов? Готовое решение задачи

6. Активность препарата урана с массовым числом 238 равна 2,5•10⁴ расп/с, масса препарата 1 г. Найти период полураспада. Готовое решение задачи

7. Активность препарата урана–238 равна 2,5•10⁴ Бк, масса препарата равна 2 г. Определить период полураспада урана. Готовое решение задачи

8. Какая доля атомов радиоактивного изотопа кобальта распадается за 20 суток, если период его полураспада 72 суток? Готовое решение задачи

9. Найти активность 1 мкг вольфрама ₇₄W¹⁸⁵ период полураспада которого 73 дня Готовое решение задачи

10. В свинцовой капсуле находится 4,5•10¹⁸ атомов радия. Определить активность радия, если его период полураспада 1620 лет. Готовое решение задачи

11. Период полураспада одного из изотопов йода составляет 8 суток. Через какое время число атомов этого изотопа уменьшится в 100 раз? Готовое решение задачи

12. Определить период полураспада радия, если известно, что кусочек радия массой 1 г выбрасывает 3,7•10¹⁰ α-частиц за одну секунду. Готовое решение задачи

13. Период полураспада элемента равен 2 сут. Сколько процентов радиоактивного вещества останется по истечении 6 сут? Готовое решение задачи

14. Определить период полураспада таллия, если известно, что через 100 дней его активность уменьшилась в 1,07 раза. Готовое решение задачи

15. Найдите период полураспада радия, если за время t = 10 лет радиоактивность образца уменьшилась до 99,568 % его первоначальной активности. Готовое решение задачи

16. Радиоактивное вещество имеет константу распада λ=7,69•10⁻³распад/с. Каков период полураспада Т_1/2и среднее время жизни τ этого вещества? Готовое решение задачи

17. Период Т полураспада радиоактивного серебра ¹¹¹₄₇Ag равен 7,5 сут. Сколько атомов распалось за t = 5 сут в 15 мг серебра? Готовое решение задачи

18. Вычислить массу радона m1, распавшуюся в течение 36 ч, если первоначальная его масса m₀ = 3 г. Период полураспада радона Т_1/2 = 3,82 суток. Готовое решение задачи

19. Период полураспада радиоактивного йода-131 равен восьми суткам. За какое время t количество атомов йода-131 уменьшится в 1000 раз? Готовое решение задачи

20. За время t = 12,6 сут количество радиоактивного золота ¹⁹⁹₇₉Аu уменьшилось в 16 раз. Чему равен период полураспада данного изотопа золота? Готовое решение задачи

21. Период полураспада изотопа йода ¹³¹₅₃I, используемого для диагностики в медицине, T_1/2 = 8,04 сут. Найдите промежуток времени Δt, через который число ядер изотопа уменьшится в n = 100 раз. Готовое решение задачи

22. По прямому проводнику длиной l = 400 м течет ток I = 10 А. Определить суммарный импульс p электронов в проводнике. Готовое решение задачи

23. Определить среднюю скорость υ упорядоченного движения электронов в медном проводнике сечением S = 1,0 мм² при силе тока I = 100 мА. Плотность меди ρ = 8,9 г/см³, ее молярная масса μ = 63,5 г/моль. На каждый атом меди приходится один свободный электрон. Готовое решение задачи

24. В проводнике сопротивлением R = 100 Ом за время t = 10 с сила тока равномерно возрастает от I₀ = 1 А до I_max = 8 А. Какое количество теплоты Q выделилось за это время в проводнике? Готовое решение задачи

25. Сила тока в проводнике сопротивлением R=10 Ом за время t=50 с равномерно нарастает от I₁=5 А до I₂=10 А. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике. Готовое решение задачи

26. В вершинах квадрата со стороной а = 20 см расположены одинаковые заряды Q = 500 нКл. Определить потенциальную энергию W этой системы. Готовое решение задачи

27. Кольцо радиусом r = 8,0 см из тонкой проволоки несет равномерно распределенный заряд Q = 20 нКл. Определить потенциал φ электростатического поля в точке, удаленной на расстояние а = 50 см от центра кольца вдоль его оси. Готовое решение задачи

28. Электростатическое поле создано равномерно заряженным шаром радиусом R = 20 см. Объемная плотность заряда ρ = 10 нКл/м, диэлектрическая проницаемость вещества ε = 1,0. Определить разность потенциалов Δφ между точками, лежащими на расстоянии 1) r₁ = 1,0 см и r₂ = 15 см, 2) r₁ = 1,0 см и r₂ = 25 см от центра шара. Готовое решение задачи

29. Прямая бесконечная нить равномерно заряжена с линейной плотностью τ = 9,0 мкКл/м. Найти разность потенциалов Δφ между точками 1 и 2, если точка 2 находится в η = 7,0 раз дальше от нити, чем точка 1. Готовое решение задачи

30. Четыре одинаковых положительных заряда q = 2,0 мкКл находятся в вершинах прямоугольника со сторонами а = 40 см и b = 20 см. Найти энергию W взаимодействия этой системы зарядов. Готовое решение задачи

31. Четыре одинаковых положительных заряда q = 1,0 мкКл находятся в вершинах прямоугольника со сторонами а = 20 см и b = 10 см. Найти энергию W взаимодействия этой системы зарядов. Готовое решение задачи

32. Полусфера несет заряд, равномерно распределенный с поверхностной плотностью σ=1 нКл/м². Найти напряженность E электрического поля в геометрическом центре полусферы. Готовое решение задачи

33. Полусфера равномерно заряжена с поверхностной плотностью σ = 5,0 нКл/м². Определить величину напряженности Е поля в центре полусферы. Готовое решение задачи

34. Полусфера равномерно заряжена с поверхностной плотностью σ = 10 нКл/м². Найти величину напряженности Е поля в центре полусферы. Готовое решение задачи

35. Одинаковые заряды Q = 3,0 нКл расположены в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд q₁ необходимо поместить в центр треугольника, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, стала нулевой? Готовое решение задачи

36. Три одинаковых заряда Q=1 нКл каждый расположены по вершинам равностороннего треугольника. Какой отрицательный заряд Q₁ нужно поместить в центре треугольника, чтобы его притяжение уравновесило силы взаимного отталкивания зарядов? Будет ли это равновесие устойчивым? Готовое решение задачи

37. Имеются три одинаковых заряда по 3•10^-8 Кл, каждый из которых расположен в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд необходимо поместить в центр этого треугольника, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, была равна нулю? Готовое решение задачи

38. Три одинаковых точечных заряда 50 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной 6 см. Найти силу, действующую на один из зарядов со стороны двух остальных. Готовое решение задачи

39. Три одинаковых точечных заряда Q₁=Q₂=Q₃=2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами a=10 см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других. Готовое решение задачи

40. Три одинаковых заряда величиной 55 нКл каждый помещены в вершинах равностороннего треугольника. Сила, действующая на каждый заряд, равна 80 мН. Определить длину стороны треугольника. Готовое решение задачи

41. Три одинаковых заряда величиной 6,67 нКл каждый помещены в вершинах равностороннего треугольника. Сила, действующая на каждый заряд F=0,01Н. Определить длину стороны треугольника. Готовое решение задачи

42. Три одинаковых точечных заряда q = 20 нКл расположены в вершинах равностороннего треугольника. На каждый заряд действует сила F=10 мH. Найти длину а стороны треугольника. Готовое решение задачи

43. Три одинаковых положительных точечных заряда находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной l = 30 см. Сила, действующая на каждый заряд, F = 17,3 Н. Найдите величину зарядов. Готовое решение задачи

44. Три одинаковых заряда величиной 17 нКл каждый помещены в вершинах равностороннего треугольника. Сила, действующая на каждый заряд, равна 36 мН. Определить длину стороны треугольника. Готовое решение задачи

45. Определите заряд Q помещенного в глицерин (ρ₀ = 1,26 г/см³) свинцового шарика (ρ = 11,3 г/см³) диаметром d =7,0 мм, если в однородном электрическом поле шарик оказался взвешенным в глицерине. Электрическое поле направлено вертикально вверх, его напряженность Е =9,0 кВ/см. Готовое решение задачи

46. Медный шар радиусом R = 0,5 см помещен в масло. Плотность масла ρ_масла= 0,8•10³ кг/м³. Найти заряд Q шара, если в однородном электрическом поле шар оказался взвешенным в масле. Электрическое поле направлено вертикально вверх и его напряженность Е = 3,6 МВ/м. Готовое решение задачи

47. Стальной шар (ρ=7,8г/см³) радиусом R=0,5см, погруженный в керосин (ρ₀=0,8г/см³), находится в однородном электрическом поле напряженностью Е=35 кВ/см, направленной вертикально вверх. Определить заряд шара Q, в случае если шар находится во взвешенном состоянии. Готовое решение задачи

48. Одинаковые заряды Q = 5,0 нКл расположены в вершинах квадрата со стороной a = 8,0 см. Определите напряженность Е электростатического поля в середине одной из сторон квадрата. Готовое решение задачи

49. Равномерно заряженное кольцо с линейной плотностью заряда τ = 15 нКл/м имеет радиус r = 8,0 см. Определить напряженность Е электрического поля на оси кольца в точке, удаленной на расстояние a = 10 см от его центра. Готовое решение задачи

50. Равномерно заряженный фарфоровый шар с объемной плотностью заряда ρ = 20 нКл/м³ имеет радиус R = 20 см. Определить напряженность Е электрического поля: а) на расстоянии r₁ = 10 см от центра шара; б) на поверхности шара; в) на расстоянии r₂ = 25 см от центра шара. Построить график зависимости Е(r ). Диэлектрическая проницаемость фарфора ε = 5,0. Готовое решение задачи

51. Равномерно заряженная прямая бесконечная нить с линейной плотностью τ = 2,0 нКл/см создает электрическое поле. Какую скорость υ приобретет электрон, приблизившись под действием этого поля к нити с расстояния r₁ = 1,0 см до расстояния r₂ = 1,5 см? Готовое решение задачи

52. Бесконечно длинная положительно заряженная с линейной плотностью заряда 0,50 мкКл/м нить создает вокруг себя электрическое поле. Какую скорость получит электрон под действием поля, приблизившись к нити с расстояния 5,0 см до расстояния 2,0 см? Готовое решение задачи

53. Электрическое поле образовано положительно заряженной длинной нитью с линейной плотностью заряда 0,25 мкКл/м. Какую скорость получит электрон под действием поля, приблизившись к нити с расстояния r₁ = 2 cм до расстояния r₂ = 0,5 см? Готовое решение задачи

54. Зазор между пластинами плоского конденсатора полностью заполняют плоская слюдяная пластинка (ε₁ = 7,0) толщиной d₁ = 2,0 мм и слой парафина (ε₂ = 2,0) толщиной d₂ = 1,0 мм . Определить значения напряженности Е₁ и Е₂ электрического поля в обоих диэлектриках при разности потенциалов между пластинами конденсатора U = 200 В. Готовое решение задачи

55. Зазор между пластинами плоского конденсатора полностью заполняют плоская слюдяная пластинка (ε₁ = 7,0) толщиной d₁ = 1,0 мм и слой парафина (ε₂ = 2,0) толщиной d₂ = 1,0 мм. Определить значения напряженности Е₁ и Е₂ электрического поля в обоих диэлектриках при разности потенциалов между пластинами конденсатора U = 500 В. Готовое решение задачи

56. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора составляет U = 100 В. Расстояние между пластинами d = 2,0 cм. Определить поверхностную плотность σ’ связанных зарядов эбонитовой пластинки (ε = 3,0) толщиной d₁ = 8,0 мм, прилегающей к одной из пластин конденсатора. Готовое решение задачи

57. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 100 см², расстояние между ними d = 2,0 мм. Конденсатор зарядили от источника напряжением U₀ = 300 В. Заряженный конденсатор отключили от источника, и пространство между пластинами заполнили парафином (ε = 2,0). Определить значения С₀ и С емкости конденсатора до и после заполнения парафином, а также разность потенциалов U между пластинами после заполнения парафином. Готовое решение задачи

58. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора равна 100 см² и расстояние между ними 5 мм. К пластинам приложена разность потенциалов 300 В. После отключения конденсатора от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом (ε=2,6). 1)Какова будет разность потенциалов между пластинами после заполнения? 2) Какова емкость конденсатора до и после заполнения? 3) Каковы поверхностные плотности заряда σ₁ и σ₂ на пластинах до и после заполнения? 4) Какова энергия конденсатора до и после заполнения? Готовое решение задачи

59. Радиус центральной жилы коаксиального кабеля r₁ = 0,30 см, а внутренний радиус оболочки r₂ = 0,90 см. Определить напряженность Е электрического поля на расстоянии d = 0,50 см от оси кабеля, если разность потенциалов между центральной жилой и оболочкой U = 1,0 кВ. Готовое решение задачи

60. Радиус центральной жилы коаксиального кабеля r = 1,5 см, радиус оболочки R = 3,5 см. Между центральной жилой и оболочкой приложена разность потенциалов U = 2,3 кВ. Найти напряженность Е электрического поля на расстоянии x = 2 см от оси кабеля. Готовое решение задачи

61. Сферический конденсатор образован тонкими сферами с радиусами r₁ = 1,0 см и r₂ = 5,0 см, между которыми приложена разность потенциалов U = 2,0 кВ. Определить напряженность Е электрического поля на расстоянии r = 3,0 см от центра конденсатора. Готовое решение задачи

62. Сферический конденсатор образован тонкими сферами с радиусами r₁=0,5 см и r₂=1,5 см между которыми приложена разность потенциалов U=1,0 кВ. определить напряженность E электрического поля на расстоянии r = 2,0 см от центра конденсатора Готовое решение задачи

63. Проводящая сфера емкостью C = 5,0 пФ заряжена до потенциала φ = 2,0 кВ. Определите энергию W электрического поля, заключенную в сферическом слое между сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в 4 раза больше радиуса заряженной сферы. Готовое решение задачи

64. Уединенная металлическая сфера электроемкостью C=10 пФ заряжена до потенциала φ=3 кВ. Определить энергию W поля, заключенного в сферическом слое, ограниченном сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в три раза больше радиуса сферы. Готовое решение задачи

65. Определить энергию поля уединенной металлической сферы радиусом 0,2 м, имеющий заряд 2 мкКл. Готовое решение задачи

66. Определить энергию W электрического поля, заключенного между двумя металлическими концентрическими сферами с радиусами r₁ = 10 см и r₂ = 40 см, если сферы заряжены одинаковыми зарядами Q = 200 нКл. Готовое решение задачи

67. Определить энергию W электрического поля внутри равномерно заряженного эбонитового шара (ε = 2,0) радиусом R = 8,0 см при объемной плотности заряда ρ = 5,0 нКл/м³. Готовое решение задачи

68. Стеклянная пластинка (ε = 7,0) толщиной d = 1,0 см и площадью S = 100 см² помещена перпендикулярно силовым линиям однородного электрического поля напряженностью Е₀ = 800 В/м. Определить поверхностную плотность σ’ связанных зарядов на пластинке и энергию W электрического поля внутри пластинки. Готовое решение задачи

69. Пластину из эбонита толщиной d = 2 мм и площадью S = 300 см² поместили в однородное электрическое поле напряженностью Е₀ = 1 кВ/м, расположив так, что силовые линии перпендикулярны ее плоской поверхности. Найти: 1) плотность σ′ связанных зарядов на поверхности пластины; 2) энергию W электрического поля, сосредоточенную в пластине. Готовое решение задачи

70. Эбонитовая плоскопараллельная пластина помещена в однородное электрическое поле напряженностью E₀=2 МВ/м. Грани пластины перпендикулярны линиям напряженности. Определить поверхностную плотность σ’ связанных зарядов на гранях пластины. Готовое решение задачи

71. В однородное электрическое поле с напряженностью E₀=100 В/м помещена бесконечная плоскопараллельная пластина из однородного и изотропного диэлектрика с проницаемостью ε=2,00. Пластина расположена перпендикулярно к Е₀. Определить: а) напряженность поля Е и электрическое смещение D внутри пластины, б) поляризованность диэлектрика P, в) поверхностную плотность связанных зарядов σ’. Готовое решение задачи

72. В однородном электрическом поле напряженностью 73 кВ/м помещена бесконечная плоскопараллельная пластина из однородного и изотропного диэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью 28. Плоскость пластины расположена перпендикулярно к направлению вектора напряженности. Определить поверхностную плотность связанных зарядов Готовое решение задачи

73. В однородное электрическое поле с напряженностью 78 кВ/м помещена бесконечная плоскопараллельная пластина из однородного и изотропного диэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью 52. Пластина расположена перпендикулярно к направлению вектора напряженности. Определить поверхностную плотность связанных зарядов Готовое решение задачи

74. Бесконечная плоскопараллельная пластина из однородного и изотропного диэлектрика помещена в однородное электрическое поле с напряженностью E₀=100 В/м. Поляризованность диэлектрика P=0,443 нKл/м². Определить диэлектрическую восприимчивость диэлектрика Готовое решение задачи

75. В некоторой точке изотропного диэлектрика смещение имеет значение D=6 мкKл/м², а поляризованность P=5 мкKл/м². Чему равна диэлектрическая восприимчивость диэлектрика. Готовое решение задачи

76. Определить диэлектрическую восприимчивость стекла, помещенного во внешнее электрическое поле напряженностью Е₀=5 MB/м и обладающего поляризованностью P=37,9 мкKл/м². Готовое решение задачи

77. Между пластинами плоского конденсатора приложена разность потенциалов U = 200 В. Определить силу притяжения F пластин друг к другу, если расстояние между ними d = 4,0 мм, площадь каждой пластины S = 100 см² и пространство между ними заполнено парафином (ε = 2,0). Готовое решение задачи

78. Пластины плоского конденсатора притягиваются друг к другу с силой F = 5,0 мН, площадь каждой пластины S = 100 см², пространство между пластинами заполнено слюдой (ε = 7,0). Определить поверхностную плотность σ’ связанных зарядов на слюде. Готовое решение задачи

79. Между пластинами плоского конденсатора вложена тонкая слюдяная пластинка. Какое давление p испытывает эта пластинка при напряженности электрического поля E = 1 МВ/м? Готовое решение задачи

80. С какой силой F, на единицу длины отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно длинные нити с одинаковой линейной плотностью заряда τ = 3 мкКл/м, находящиеся на расстоянии r₁ = 2 см друг от друга? Какую работу А_ℓ на единицу длины надо совершить, чтобы сдвинуть эти нити до расстояния r₂ = 1 см? Готовое решение задачи

81. Две бесконечно длинные нити с одинаковой линейной плотностью заряда τ = 2,0 мкКл/м² находятся на расстоянии a = 3,0 см. Какую работу A на единицу длины необходимо совершить, чтобы сблизить эти нити до расстояния b = 1,0 см? Готовое решение задачи

82. Две одноименно заряженные бесконечно длинные параллельные нити с одинаковой линейной плотностью заряда 18 мкКл/м находятся в вакууме на расстоянии 83 мм друг от друга. Какую работу на единицу длины нужно совершить, чтобы сблизить эти нити до расстояния 17 мм? Готовое решение задачи

83. С какой силой (на единицу длины) отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно длинные нити с одинаковой линейной плотностью заряда 5 мкКл/м, находящиеся на расстоянии 30 мм друг от друга? Какую работу (на единицу длины) надо совершить, чтобы сблизить нити до расстояния 10 мм? Готовое решение задачи

84. Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии d₁ = 5 мм друг от друга, приложена разность потенциалов U = 150 В. К одной из пластин прилегает плоскопараллельная пластинка фарфора толщиной d₂ = 3 мм. Найти напряженности E₁ и E₂ электрического поля в воздухе и фарфоре. Готовое решение задачи

85. К одной из пластин плоского конденсатора прилегает фарфоровая пластинка (ε = 6,0) толщиной d₁ = 5,0 мм. Расстояние между пластинами конденсатора d = 8,0 мм, разность потенциалов между ними U = 100 В. Определить напряженности Е₁ и Е₂ электрического поля в воздухе и фарфоре. Готовое решение задачи

86. Вакуумный цилиндрический конденсатор имеет радиус внутреннего цилиндра r = 1,5 см и радиус внешнего цилиндра R = 3,5 см. Между цилиндрами приложена разность потенциалов U = 2,3 кВ. Какую скорость υ получит электрон под действием поля этого конденсатора, двигаясь с расстояния l₁ = 2,5 см до расстояния l₂ = 2 см от оси цилиндра? Готовое решение задачи

87. Цилиндрический конденсатор заряжен до разности потенциалов U = 2,0 кВ. Радиусы цилиндров r₁ = 3,0 см и r₂ = 1,5 см. Какую скорость υ приобретет электрон, перемещаясь под действием электрического поля с расстояния l₁ = 2,0 см до расстояния l₂ = 2,5 см от оси цилиндра? Готовое решение задачи

88. Сферический конденсатор имеет радиусы внутренней и внешней оболочек R₁ = 2,0 см и R₂ = 5,0 см, соответственно. Между оболочками приложена разность потенциалов U = 2,0 кВ. Найти напряженность Е электрического поля на расстоянии r = 3,0 см от центра оболочек. Готовое решение задачи

89. Сферическую оболочку радиусом R₁, равномерно заряженную зарядом q, расширили до радиуса R₂. Найти работу, совершенную при этом электрическими силами. Готовое решение задачи

90. Заряд q = 200 нКл равномерно распределен по сферической оболочке радиуса R₁ = 50 см. Какую работу А совершат электрические силы, если расширят эту оболочку до радиуса R₂ = 100 см Готовое решение задачи

91. Заряд q = 100 нКл равномерно распределен по сферической оболочке радиуса R₁ = 20 см. Какую работу А совершат электрические силы, если расширят эту оболочку до радиуса R₂ = 50 см Готовое решение задачи

92. Вычислить разность потенциалов Δφ между центром и краем диска радиуса R = 20 см, вращающегося с частотой ν = 500 мин^–1. Готовое решение задачи

93. Металлический диск радиуса a = 25 см вращают с постоянной угловой скоростью ω = 130 рад/с вокруг его оси. Найти разность потенциалов между центром и ободом диска, если: а) внешнего магнитного поля нет; б) имеется перпендикулярное к диску внешнее однородное магнитное поле с индукцией B = 5,0 мТл. Готовое решение задачи

94. Вычислить разность потенциалов Δφ между центром и краем диска радиуса R = 10 см, вращающегося с частотой ν = 600 мин^–1 Готовое решение задачи

95. В сети с постоянным напряжением U вольтметр показывает напряжение U₁ = 195 В, если его включить последовательно с сопротивлением R₁, и напряжение U₂ = 190 В при включении его последовательно с сопротивлением R₂ = 2R₁. Сопротивление вольтметра r = 1,0 кОм. Определить сопротивление R₁ и напряжение в сети. Готовое решение задачи

96. Найти сопротивление R между точками А и В цепи, изображенной на рис. 19, если R₁ = 2 Ом, R₂ = 4 Ом, R₃ = R₄ = R₆ = 5 Ом, R₅ = 6 Ом. Готовое решение задачи

97. В участке цепи, изображенном на рис. 20, амперметр A показывает ток I = 2,0 A, сопротивления R₂ = 4 Ом, R₃ = 8 Ом и через сопротивление R₁ течет ток I₁ = 0,5 A. Определить сопротивление R₁, а также токи I₂ и I₃, протекающие через сопротивления R₂ и R₃, соответственно. Готовое решение задачи

98. При сопротивлении нагрузки R₁ = 50 Ом через источник ЭДС течет ток I₁ = 0,2 A, при сопротивлении нагрузки R₂ = 110 Ом – ток I₂ = 0,1 А. Чему равен ток I_кз короткого замыкания источника? Готовое решение задачи

99. В нагрузке, подключаемой к источнику ЭДС, при силе тока I₁ = 4 А выделяется мощность W₁ = 10 Вт, при силе тока I₂ = 2 А выделяется мощность W₂ = 8 Вт. Определить ЭДС ε и внутреннее сопротивление r источника. Готовое решение задачи

100. Аккумулятор с ЭДС ε = 6,0 В и внутренним сопротивлением r = 0,1 Ом питает внешнюю цепь с сопротивлением R = 12,4 Ом. Какое количество теплоты Q выделится во всей цепи за время t = 10 мин? Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 57)

1. Разность потенциалов в сети зарядной станции равна 20 В. Внутреннее сопротивление аккумулятора, поставленного на зарядку, равно 0,8 Ом; в начальный момент времени его остаточная ЭДС равна 12 В. Какая мощность будет расходоваться станцией на зарядку аккумулятора при этих условиях? Какая часть этой мощности будет расходоваться на нагревание аккумулятора? Готовое решение задачи

2. При подключении вольтметра сопротивлением R_V = 200 Ом непосредственно к зажимам источника он показывает U = 20 В. Если же этот источник замкнуть на резистор сопротивлением R = 8 Ом, то сила тока в цепи I₂ = 0,5 А. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление источника. Готовое решение задачи

3. Определите силу тока короткого замыкания для источника, который при силе тока в цепи I₁ = 10 А имеет полезную мощность Р₁ = 500 Вт, а при силе тока I₂ = 5 А – мощность Р₂ = 375 Вт. Готовое решение задачи

4. Конденсатор ёмкостью 2 мкФ включён в цепь (рис.), содержащую три резистора и источник постоянного тока с ЭДС 3,6 В и внутренним сопротивлением 1 Ом. Сопротивления резисторов R₁ = 4 Ом, R₂ = 7 Ом, R₃ = 3 Ом. Чему равен заряд на правой обкладке конденсатора? Готовое решение задачи

5. Определите параметры источника тока, если известно, что максимальная мощность, равная 40 Вт, выделяется при подключении резистора сопротивлением 10 Ом. Готовое решение задачи

6. Медный провод массы m = 4,0 кг имеет сопротивление R = 20 Ом. Определить длину l и диаметр d провода. Плотность меди ρ_m = 8,9 г/см³, удельное сопротивление меди ρ = 16 нОм•м. Готовое решение задачи

7. Сопротивление медной проволоки R = 1 Ом, ее масса m = 1 кг. Найдите длину проволоки l и площадь ее поперечного сечения S. Плотность меди равна 8900 кг/м³. Готовое решение задачи

8. Моток медной проволоки имеет массу m=300 г и электрическое сопротивление R=57 Ом. Определите длину проволоки l и площадь ее поперечного сечения S. Плотность меди равна 8900кг/м³. Готовое решение задачи

9. Катушка из медной проволоки имеет сопротивление R = 10,8 Ом. Масса медной проволоки m = 3,41 кг. Какой длины ℓ и какого диаметра d проволока намотана на катушке? Готовое решение задачи

10. Какое сопротивление имеет реостат, изготовленный из нихромовой проволоки, площадь поперечного сечения которой равна 0,8 мм², а длина 5 метров? Готовое решение задачи

11. Сопротивление медной проволоки длиной 90 м равно 2 Ом. Определите площадь поперечного сечения проволоки. Готовое решение задачи

12. Какой площади поперечного сечения нужно взять никелиновую проволоку для изготовления реостата, рассчитанного на сопротивление 10 Ом, при длине проволоки 4 м? Готовое решение задачи

13. Константановая проволока длиной 1 м и площадью поперечного сечения 0,25 мм² имеет сопротивление 2 Ом. Определите удельное сопротивление константана. Готовое решение задачи

14. Определите массу железной проволоки площадью поперечного сечения 2 мм², взятой для изготовления реостата сопротивлением 6 Ом. Готовое решение задачи

15. Какова масса медной проволоки длиной 2 км и сопротивлением 8,5 Ом? Готовое решение задачи

16. Какой массы надо взять никелиновый проводник площадью поперечного сечения 1 мм², чтобы из него изготовить реостат сопротивлением 10 Ом? (Плотность никелина 8,8 г/см³.) Готовое решение задачи

17. Мощность, выделяющаяся в нагрузке, одинакова при сопротивлениях нагрузки R₁ = 5 Ом и R₂ = 0,2 Ом. Определить внутреннее сопротивление r и КПД η источника тока. Готовое решение задачи

18. Найти внутреннее сопротивление r генератора, если известно, что мощность Р, выделяющаяся во внешней цепи, одинакова при внешних сопротивлениях R₁ = 5 Ом и R₂= 0,2 Ом. Найти к.п.д. η генератора в каждом из этих случаев. Готовое решение задачи

19. Тонкий провод (с изоляцией) образует плоскую спираль из N = 200 плотно прилегающих витков, по которым течет ток I = 5 мА. Радиус внутреннего витка а = 100 мм, радиус внешнего витка b = 200 мм. Определить индукцию B магнитного поля центре спирали. Готовое решение задачи

20. Тонкий провод (с изоляцией) образует плоскую спираль из N = 100 плотно расположенных витков, по которым течет ток I = 8 мА. Радиусы внутреннего и внешнего витков (рис.) равны а = 50 мм, b = 100 мм. Найти: а) индукцию магнитного поля в центре спирали; б) магнитный момент спирали при данном токе. Готовое решение задачи

21. Тонкий провод с изоляцией образует плоскую спираль из большого числа N расположенных витков, по которым течет постоянный ток I. Радиусы внутреннего и внешнего витков равны a и b (рис.) Найти: 1) магнитную индукцию B в центре спирали – точке О; 2) магнитный момент спирали при данном токе. Готовое решение задачи

22. Непроводящая сфера радиуса R = 50 мм, заряженная равномерно с поверхностной плотностью σ = 10,0 мкКл/м², вращается с угловой скоростью ω = 70 рад/с вокруг оси, проходящей через ее центр. Найти магнитную индукцию в центре сферы. Готовое решение задачи

23. Непроводящий тонкий диск радиуса R, равномерно заряженный с одной стороны с поверхностной плотностью σ, вращается вокруг своей оси с угловой скоростью ω. Найти: а) индукцию магнитного поля в центре диска; б) магнитный момент диска. Готовое решение задачи

24. Равномерно заряженный тонкий диск радиуса R = 80 мм вращается вокруг своей оси с угловой скоростью ω = 60 рад/с. Поверхностная плотность заряда σ = 20 мкКл/м². Определить величину магнитной индукции B в центре диска и величину магнитного момента p_m диска. Готовое решение задачи

25. Равномерно заряженный тонкий диск радиуса R = 50 мм вращается вокруг своей оси с угловой скоростью ω = 70 рад/с. Поверхностная плотность заряда σ = 10 мкКл/м². Определить величину магнитной индукции B в центре диска и величину магнитного момента p_m диска. Готовое решение задачи

26. Непроводящий тонкий диск радиусом R = 10 см равномерно заряжен с одной стороны с поверхностной плотностью заряда σ = 15 нКл/см². Диск вращается с угловой скоростью ω = 200 с^–1. Найти магнитный момент системы. Готовое решение задачи

27. Диск радиусом R=8 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд (σ=100 нКл/м²). Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением диска, относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Угловая скорость вращения диска ω=60 рад/с. Готовое решение задачи

28. На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояния АВ = ВС = 5 см, токи I₁ = I₂ = I и I₃ = 2I. Найти точку на прямой АС, в которой напряженность магнитного поля, вызванного токами I₁, I₂ и I₃, равна нулю. Готовое решение задачи

29. Сечение системы трех прямых параллельных бесконечных проводов с токами I₁ = I₂ = I и I₃ = 2I изображено на рис. 23. Расстояние между соседними проводами l = 8 см. С какой стороны и на каком расстоянии x от тока I₁ на прямой aa′ напряженность магнитного поля равна нулю? Готовое решение задачи

30. Два бесконечных прямых параллельных проводника разделены расстоянием d = 20 см. По проводникам в противоположных направлениях текут токи I₁ = I₂ = 10 А. Найти величину напряженности Н магнитного поля в точке, равноудаленной от обоих проводников на расстояние а = 20 см? Готовое решение задачи

31. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии d = 10 см друг от друга. По проводникам текут токи I₁ = I₂ =5 А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности H магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии а = 10 см от каждого проводника. Готовое решение задачи

32. Определить напряженность Н магнитного поля на оси кругового контура радиусом R = 5,0 см на расстоянии а = 8,0 см от его плоскости при токе в контуре I = 1,0 А. Готовое решение задачи

33. Найти напряженность Н магнитного поля на оси кругового тока на расстоянии h = 3 см от его плоскости. Радиус контура R = 4 см, ток в контуре I = 2 А. Готовое решение задачи

34. По круговому витку радиуса R = 100 мм из тонкого провода циркулирует ток I = 1,00 А. Найти магнитную индукцию: а) в центре витка; б) на оси витка в точке, отстоящей от его центра на x = 100 мм. Готовое решение задачи

35. Два круговых витка радиусом R = 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 10 см друг от друга. По виткам текут токи I₁ = I₂ = 2 А. Найти напряженность H магнитного поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Задачу решить, когда: а) токи в витках текут в одном направлении; б) токи в витках текут в противоположных направлениях. Готовое решение задачи

36. Два круговых витка радиусом R = 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 5 см друг от друга. По виткам текут токи I₁ = I₂ = 4 А. Найти напряженность H магнитного поля в центре одного из витков. Задачу решить, когда: а) токи в витках текут в одном направлении; б) токи в витках текут в противоположных направлениях. Готовое решение задачи

37. В параллельных плоскостях на расстоянии d = 8,0 см друг от друга расположены два соосных круговых витка радиусом R = 5,0 см каждый. По виткам в одном направлении текут токи I₁ = I₂ = 2,0 А. Найти напряженность H магнитного поля в центре одного из витков. Готовое решение задачи

38. В параллельных плоскостях на расстоянии d = 8,0 см друг от друга расположены два соосных круговых витка радиусом R = 5,0 см каждый. По виткам в противоположных направлениях текут токи I₁ = I₂ = 2,0 А. Найти напряженность H магнитного поля в центре одного из витков. Готовое решение задачи

39. По квадратной рамке, сделанной из одного витка проволоки длиной l = 1,5 м, течет ток I = 20 А. Рассчитать напряженность H магнитного поля в центре рамки. Готовое решение задачи

40. Из проволоки длиной ℓ = 1 м сделана квадратная рамка. По рамке течет ток I = 10 А. Найти напряженность H магнитного поля в центре рамки. Готовое решение задачи

41. Из проволоки длиной l = 40 см сделана квадратная рамка, по которой течёт ток I = 10 А. Найдите напряжённость и индукцию магнитного поля в центре этой рамки. Относительная магнитная проницаемость среды μ = 2. Сделать рисунок. Готовое решение задачи

42. В центре кругового проволочного витка создается магнитное поле напряженностью Н при разности потенциалов U₁ = 10 В на концах витка. Какую надо приложить разность потенциалов U₂, чтобы получить такую же напряженность магнитного поля в центре витка, сделанного из той же проволоки, но втрое большего радиуса? Готовое решение задачи

43. В центре кругового проволочного витка создается магнитное поле напряженностью H при разности потенциалов U₁ на концах витка. Какую надо приложить разность потенциалов U₂, чтобы получить такую же напряженность магнитного поля в центре витка вдвое большего радиуса, сделанного из той же проволоки? Готовое решение задачи

44. В центре кругового проволочного витка создается магнитное поле напряженностью Н при разности потенциалов U₁ = 20 В на концах витка. Какую надо приложить разность потенциалов U₂, чтобы получить такую же напряженность магнитного поля в центре витка, сделанного из той же проволоки, но вдвое большего радиуса? Готовое решение задачи

45. Найти напряженность магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом 39 см, по которому течет ток 36 А. Готовое решение задачи

46. Найти напряженность магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом 5 см, по которому течет ток 42 А. Готовое решение задачи

47. Найти напряженность H магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом R=1 см, по которому течет ток I=1 A. Готовое решение задачи

48. Найти напряжённость и индукцию магнитного поля в центре кругового витка, если радиус витка равен 6,4м, а сила тока равна 12,4 А. Готовое решение задачи

49. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка H₀ = 0,1 A/м. Радиус витка R = 11 см. Найти напряженность H магнитного поля на оси витка на расстоянии а = 10 см от его плоскости. Готовое решение задачи

50. Бесконечный провод образует круговой виток, касательный к проводу (рис. 24). По проводу идет ток I = 2,0 А. Найти радиус R витка, при котором напряженность магнитного поля в центре витка H = 30 А/м. Готовое решение задачи

51. Бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу, по проводу идет ток силой 3 А. Найти радиус витка, если напряженность магнитного поля в центре витка 20 А/м. Готовое решение задачи

52. Бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу. По проводнику течет ток силой 5 А. Радиус витка 20 см. Найти напряженность поля в центре образованного кольца. Готовое решение задачи

53. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка с током 1000 А/м. Радиус витка равен 3 см. Найти напряженность магнитного поля на оси витка в точке, удаленной на расстоянии 4 см от его плоскости. Готовое решение задачи

54. Заряженная частица с энергией 1,6•10⁻¹⁸ Дж движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 10 см. Определите силу действующую на частицу со стороны поля Готовое решение задачи

55. Заряженная частица движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 2•10⁻³ м. Сила, действующая на частицу со стороны магнитного поля, равна 1,6•10⁻¹³ H. Какова кинетическая энергия движущейся частицы? Готовое решение задачи

56. π-мезон- нестабильная частица. Собственное время жизни его 2,6•10⁻⁸ с. Какое расстояние пролетит π-мезон до распада, если он движется со скоростью 0,99с? По условию предыдущей задачи определить, на сколько расстояние, пролетаемое π-мезоном, при релятивистском замедлении времени больше, чем если бы такого замедления не было. Готовое решение задачи

57. Определить скорость протона, если его релятивистская масса в три раза больше массы покоя. Вычислить кинетическую и полную энергии. Готовое решение задачи

58. Какую работу необходимо совершить, чтобы вывести тело массой 250 кг на орбиту искусственной планеты солнечной системы с поверхности Земли? Готовое решение задачи

59. Определить коэффициент внутреннего трения углекислого газа при температуре 200 К Готовое решение задачи

60. Определить количество теплоты, сообщенное 14 г азота, если он был изобарически нагрет от 37 до 187°С. Какую работу при этом совершит газ и как изменится его внутренняя энергия? Готовое решение задачи

61. Давление кислорода, имеющего плотность 100 кг/м³, составляет 7 МПа. Определить внутреннее давление и температуру газа, пользуясь уравнениями Ван-дер-Ваальса и Менделеева – Клапейрона Готовое решение задачи

62. Тело, имеющее начальную скорость 36 км/ч, прошел 50 м до остановки. Считая движение равнозамедленным, определите время торможения. Готовое решение задачи

63. Тело, имевшее начальную скорость 35 км/ч прошло 42 м до остановки. Считая движение равнозамедленным, определить время торможения Готовое решение задачи

64. Посадочная скорость пассажирского самолета 135 км/ч, а длина его пробега 500 м. считая движение равнозамедленным, определить время пробега до остановки. Готовое решение задачи

65. Определить количество теплоты, сообщенное 20 г азота, если он был нагрет от 27 до 177 °С. Какую работу при этом совершит газ и как изменится его внутренняя энергия? Готовое решение задачи

66. Определить коэффициент внутреннего трения углекислого газа при температуре 300 К. Готовое решение задачи

67. Какую работу необходимо совершить, чтобы вывести тело массой 500 кг на орбиту искусственной планеты Солнечной системы? Готовое решение задачи

68. Какое расстояние пролетит π-мезон до распада, если его скорость υ = 0,99с, а собственное время жизни τ₀ = 2,6•10⁻⁸ с? Какова была бы длина пролета, если бы не было релятивистского замедления времени? Готовое решение задачи

69. При какой скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составляет 1 %? Готовое решение задачи

70. При какой относительной скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составит 50 %? Готовое решение задачи

71. Космическая частица движется со скоростью υ = 0,95 с. Какой промежуток времени соответствует 1 мкс собственного времени частицы? Готовое решение задачи

72. С какой скоростью должен лететь протон, чтобы его релятивистская масса была равна массе покоя α-частицы. Готовое решение задачи

73. Определить, на сколько процентов масса релятивистской элементарной частицы, вылетающей из ускорителя со скоростью υ = 0,75с, больше ее массы покоя. Готовое решение задачи

74. Требуется получить напряженность магнитного поля H=1 кА/м в соленоиде длиной ℓ=20 см и диаметром D=5 см. Найти число ампер-витков IN, необходимое для этого соленоида, и разность потенциалов U, которую надо приложить к концам обмотки из медной проволоки диаметром d=0,5 мм. Считать поле соленоида однородным. Готовое решение задачи

75. Соленоид длиной L = 30 см и диаметром D = 5,0 см изготовлен из витков медной проволоки (ρ = 16 нОм•м), уложенных вплотную друг к другу в один слой. Диаметр проволоки d = 0,60 мм. Какую разность потенциалов U необходимо приложить к концам соленоида, чтобы получить напряженность магнитного поля Н = 2,0 кА/м в его центре? Поле соленоида вблизи центра считать однородным. Готовое решение задачи

76. Напряженность магнитного поля в соленоиде H = 1,5 кА/м. Длина соленоида L = 0,40 м, диаметр D = 5,0 см. Определить разность потенциалов U на концах обмотки соленоида. Если для нее используется алюминиевый провод (ρ = 26 нОм•м) с диаметром d = 1 мм. Готовое решение задачи

77. В соленоиде малого диаметра и длиной L = 30 см течет ток I = 5,0 А. При каком числе витков N объемная плотность энергии магнитного поля в соленоиде равна ω = 1,75 Дж/м³? Готовое решение задачи

78. Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиной l = 30 см объемная плотность энергии магнитного поля была равна W₀ = 1,75 Дж/м³? Готовое решение задачи

79. Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиною 50 см объемная плотность энергии магнитного поля была равна 1,5 Дж/м³ Готовое решение задачи

80. Соленоид содержит 25 витков на каждый сантиметр его длины. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля будет равна 0,5 Дж/м³? Считая, что сердечник выполнен с немагнитного материала, а магнитное поле во всем объеме соленоида однородное. Готовое решение задачи

81. Соленоид без сердечника длиной l = 50 см содержит N = 150 витков. Определить силу тока I в соленоиде, если объемная плотность ω энергии магнитного поля внутри соленоида равна 0,25 Дж/м³. Готовое решение задачи

82. По обмотке соленоида со стальным сердечником течет ток силой 2 А, соленоид имеет 7 витков на каждый сантиметр длины. Определить объемную плотность энергии магнитного поля в сердечнике. Готовое решение задачи

83. Определить объемную плотность энергии ω магнитного поля в стальном сердечнике, если индукция B магнитного поля равна 0,5 Тл. Готовое решение задачи

84. Вычислить плотность энергии ω магнитного поля в железном сердечнике замкнутого соленоида, если напряженность H намагничивающего поля равна 1,2 кА/м*. * Для определения магнитной проницаемости следует воспользоваться графиком на рис. 24.1. Явление гистерезиса не учитывать. Готовое решение задачи

85. Найти плотность энергии ω магнитного поля в железном сердечнике соленоида, если напряженность H намагничивающего поля равна 1,6 кА/м. Готовое решение задачи

86. По обмотке соленоида индуктивностью L=0,2 Гн течет ток I=10 А. Определить энергию W магнитного поля соленоида. Готовое решение задачи

87. Индуктивность L катушки (без сердечника) равна 0,1 мГн. При какой силе тока I энергия W магнитного поля равна 100 мкДж? Готовое решение задачи

88. Соленоид содержит N=1000 витков. Сила тока I в его обмотке равна 1 А, магнитный поток Ф через поперечное сечение соленоида равен 0,1 мВб. Вычислить энергию W магнитного поля. Готовое решение задачи

89. Соленоид содержит 3911 витков, а ток в его обмотке равен 4 А. Найти энергию магнитного поля внутри соленоида, полагая его бесконечно длинным. Магнитный поток через поперечное сечение соленоида равен 827 мкВб. Готовое решение задачи

90. Обмотка тороида содержит n=10 витков на каждый сантиметр длины. Сердечник немагнитный. При какой силе тока I в обмотке плотность энергии ω магнитного поля равна 1 Дж/м³? Готовое решение задачи

91. Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет n=10 витков на каждый сантиметр длины. Определить плотность энергии ω поля, если по обмотке течет ток I=16 А. Готовое решение задачи

92. При индукции B поля, равной 1 Тл, плотность энергии ω магнитного поля в железе равна 200 Дж/м³. Определить магнитную проницаемость μ железа в этих условиях. Готовое решение задачи

93. Квадратный и круговой контуры имеют одинаковый периметр l = 10 см, и по ним идет одинаковый ток I = 3,0 А. Контуры помещены в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,20 Тл, и плоскость каждого контура составляет угол α = 45° с направлением поля. Определить вращательные моменты М_кв и М_кр, действующие на каждый из контуров. Готовое решение задачи

94. Квадратный и круговой контуры имеют одинаковый периметр l = 20 см, и по ним идет одинаковый ток I = 2,0 А. Контуры помещены в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,10 Тл, и плоскость каждого контура составляет угол 45° с направлением поля. Определить вращательные моменты М_кв и М_кр, действующие на каждый из контуров. Готовое решение задачи

95. Однородный медный диск А массой m = 0,35 кг помещен в магнитное поле с индукцией В = 24 мТл так, что плоскость диска перпендикулярна к направлению магнитного поля. При замыкании цепи диск начинает вращаться и через время t = 30 с после начала вращения достигает частоты вращения n = 5 с^-1. Найти ток I в цепи. Готовое решение задачи

96. Плоскость однородного проводящего диска массой m = 0,4 кг перпендикулярна направлению магнитного поля с индукцией В = 30 мТл. Между центром диска и его краем с помощью скользящих контактов подается постоянное напряжение. Диск начинает вращаться, и через промежуток времени t = 40 с достигает частоты вращения ν = 10 с^-1. Определить ток I, проходящий через диск. Готовое решение задачи

97. Однородный медный диск А — радиусом R = 5 см помешен в магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл так, что плоскость диска перпендикулярна к направлению магнитного поля. Ток I = 5 А проходит по радиусу диска ab (а и b – скользящие контакты). Диск вращается с частотой n = 3 с^-1. Найти: а) мощность Р такого двигателя; б) направление вращения диска при условии, что магнитное поле направлено от чертежа к нам; в) вращающий момент М, действующий на диск. Готовое решение задачи

98. Параллельно прямому длинному проводу на расстоянии а = 5,0 мм от него движется электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 400 В. Какая сила F действует на электрон, если по проводнику течет ток I = 8,0 А? Готовое решение задачи

99. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 300 В, движется параллельно прямолинейному длинному проводу на расстоянии а = 4 мм от него. Какая сила F действует на электрон, если по проводнику пустить ток I = 5 А? Готовое решение задачи

100. Альфа-частица, ускоренная разностью потенциалов 300 В движется параллельно прямолинейному длинному проводнику на расстоянии 4,00 мм от него. Какая сила подействует на альфа-частицу, если по проводнику пустить в направлении ее движения ток силой 5,00 А? Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 58)

1. Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 600 В, движется параллельно длинному прямому проводу на расстоянии r = 2 мм от него. Какая сила действует на протон, если по проводу идет ток I = 10 А? Готовое решение задачи

2. Найти кинетическую энергию W (в электрон-вольтах) протона, движущегося по дуге окружности радиусом R = 80 см в магнитном поле с индукцией В = 1,5 Тл. Готовое решение задачи

3. Найти кинетическую энергию электрона, движущегося по дуге окружности радиуса 8 см в однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,2 Тл. Направление индукции магнитного поля перпендикулярно плоскости окружности. Готовое решение задачи

4. Электрон в магнитном поле движется по окружности радиусом R = 10 см, индукция магнитного поля B = 10 мТл. Найти энергию электрона. m_е = 9,11•10^-31 кг, q_е = 1,6•10^-19 Кл. Готовое решение задачи

5. В однородное магнитное поле влетают протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов. Найти отношение радиусов кривизны траектории движения протона (R₁) и электрона (R₂). Готовое решение задачи

6. Протон, прошедший разность потенциалов 765 В, влетел в однородное магнитное поле с напряженностью 137 кА/м и начал двигаться по окружности. Вычислить ее радиус. Готовое решение задачи

7. Протон, прошедший разность потенциалов 1,5 кВ, влетел в однородное магнитное поле с напряженностью 420 кА/м и начал двигаться по окружности. Вычислить её радиус. Готовое решение задачи

8. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=400 В, попал в однородное магнитное поле с индукцией B=1,5 мТл. Определить: 1) радиус R кривизны траектории; 2) частоту n вращения электрона в магнитном поле. Вектор скорости электрона перпендикулярен линиям индукции. Готовое решение задачи

9. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 500 В, попал в однородное магнитное поле с индукцией 0,001 Тл. Найдите радиус кривизны (в мм) траектории электрона. Заряд электрона 1,6•10^-19 Кл, его масса 9•10^-31 кг. Готовое решение задачи

10. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами а = 8 см и b = 12 см, течет ток силой I = 50 А. Определить напряженность Н и индукцию В магнитного поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника. Готовое решение задачи

11. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами a = 6 см и b = 10 см, течет ток силой I = 20 А. Определить напряженность Н и индукцию В магнитного поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника. Готовое решение задачи

12. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток, равный 60 А, стороны прямоугольника равны 27 и 36 см. Какие значения имеет магнитная индукция в точке пересечения диагоналей? Готовое решение задачи

13. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток 88А. Длины сторон прямоугольника равны 30см и 31см. Определить напряженность магнитного поля в точке пересечения диагоналей. Готовое решение задачи

14. Заряженная частица влетает в однородное магнитное поле с индукцией B=0,5 Тл и движется по окружности с радиусом R=10 см. Скорость частицы υ=2,4•10⁶ м/с. Найти для этой частицы отношение ее заряда к массе. Готовое решение задачи

15. Заряженная частица движется по окружности радиусом R=2 см в однородном поле с индукцией B=12,6 мТл. Определить удельный заряд Q/m частицы, если ее скорость υ=10⁶ м/с Готовое решение задачи

16. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности радиуса 1 см со скоростью 10⁶ м/с. Индукция магнитного поля 5,7•10^-4 Тл. Найдите заряд частицы, если её масса 9,1•10^-31 кг. Готовое решение задачи

17. Найти отношение q/m для заряженной частицы, если она, влетая со скоростью υ = 10⁶ м/с в однородное магнитное поле напряженностью H = 200 кА/м, движется по дуге окружности радиусом R = 8,3 см. Направление скорости движения частицы перпендикулярно к направлению магнитного поля. Сравнить найденное значение со значением q/m для электрона, протона и α-частицы. Готовое решение задачи

18. Протон влетает со скоростью υ=100 км/с в область пространства, где имеются электрическое (E=210 В/м) и магнитное (B=3,3 мТл) поля. Напряженность E электрического поля и магнитная индукция B совпадают по направлению. Определить ускорение протона для начального момента движения в поле, если направление вектора его скорости υ: 1) совпадает с общим направлением векторов E и B; 2) перпендикулярно этому направлению. Готовое решение задачи

19. Силовые линии однородных электрического и магнитного полей с напряженностями Е = 1,5 кВ/м и Н = 10 кА/м направлены в одну сторону. Определить ускорение a электрона в тот момент, когда он движется со скоростью υ = 1,5•10⁵ м/с перпендикулярно силовым линиям обоих полей. Готовое решение задачи

20. Силовые линии однородных электрического и магнитного полей с напряженностями Е = 1,0 кВ/м и Н = 8,0 кА/м направлены в одну сторону. Определить ускорение a электрона в тот момент, когда он движется со скоростью υ = 1,0•10⁵ м/с перпендикулярно силовым линиям обоих полей. Готовое решение задачи

21. Две длинные катушки намотаны на общий сердечник, причем индуктивности их соответственно L₁ = 1,25 Гн и L₂ = 0,05 Гн. Определите, во сколько раз n число витков первой катушки отличается от числа витков второй катушки. Готовое решение задачи

22. Частица, обладающая энергией 16 МэВ, движется в однородное магнитном поле с индукцией 2,4 Тл по окружности радиусом 24,5 см. Определить заряд этой частицы, если ее скорость 2,72•10⁷ м/с. Готовое решение задачи

23. Рассчитать радиус дуантов циклотрона, индукция магнитного поля в котором 1 Тл, если он предназначен для ускорения протонов до энергии 10 МэВ. Готовое решение задачи

24. Полная энергия релятивистской частицы в 8 раз превышает ее энергию покоя. Определить скорость этой частицы и релятивистский импульс, если предположить, что эта частица – нейтрон. Готовое решение задачи

25. Давление воздуха внутри мыльного пузыря на 1 мм.рт.ст. больше атмосферного. Чему равен диаметр пузыря? Коэффициент поверхностного натяжения мыльной пены 40 мН/м. Готовое решение задачи

26. Соленоид из медного провода (ρ = 16 нОм•м) имеет длину l = 40 см и сопротивление R = 0,40 Ом. Площадь поперечного сечения провода S = 2,0 мм². Определить индуктивность L соленоида. Готовое решение задачи

27. Обмотка соленоида состоит из N витков медной проволоки, поперечное сечение которой S = 1 мм². Длина соленоида l = 30 см, его сопротивление R = 0,3 Ом. Найдите индуктивность L соленоида. Удельное сопротивление меди ρ = 0,017 мкОм•м. Готовое решение задачи

28. Найти индуктивность соленоида, полученного при намотке провода длиной d = 10 м на цилиндрический железный стержень длиной l = 10 см. Относительную магнитную проницаемость железа принять равной μ = 400. Готовое решение задачи

29. Плоский конденсатор, площадь которого 50 см², подключен к измерителю емкости. Между пластинами, расстояние между которыми 100 мм, заливают молоко, после чего емкость оказалась равной 292 пФ. Определить относительную диэлектрическую проницаемость молока. Готовое решение задачи

30. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено маслом. Расстояние между пластинами d = 1 см. Какую разность потенциалов U надо подать на пластины конденсатора, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов на масле была равна σ_св = 6,2 мкКл/м²? Готовое решение задачи

31. Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено парафином (ε=2). Расстояние между обкладками d = 17,7 мм. Какую разность потенциалов следует подать на обкладки, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов на парафине составляла 0,2 нКл/см²? Готовое решение задачи

32. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей помещена тонкая пластинка. При освещении ее светом с длиной волны λ₁ = 600 нм интерференционная картина смещается на 4 полосы. При освещении же другим светом картина смещается на 6 полос. Найти длину λ₂ волны этого света. Готовое решение задачи

33. Какие спектральные линии появятся в видимой области спектра при возбуждении атомов водорода электронами энергией 13,0 эВ? Готовое решение задачи

34. Какие спектральные линии появятся при возбуждении атомарного водорода электронами с энергией W=12,1 эВ? Готовое решение задачи

35. Контур состоит из катушки с индуктивностью 9,63•10^–2 Гн и сопротивлением 8 Ом и конденсатора емкостью 7,53•10^–9 Ф. Найти логарифмический декремент затухания колебаний в контуре. Готовое решение задачи

36. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 2,22 нф и катушки длиной ℓ=20 см из медного провода диаметром d = 0,5 мм. Найти логарифмический декремент затухания θ колебаний. Готовое решение задачи

37. Колебательный контур состоит из катушки длиной 0,2 м и диаметром проволоки 0,5 мм. Логарифмический декремент затухания равен 0,018. Определить ёмкость конденсатора в контуре. Готовое решение задачи

38. Ускоренный разностью потенциалов U = 6,0 кВ, электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 13 мТл под углом α = 30° к направлению силовых линий и начинает двигаться по винтовой линии. Найти радиус R и шаг h винтовой линии. Готовое решение задачи

39. Электрон проходит ускоряющую разность потенциалов 1 кВ и влетает в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл под углом 30° к силовым линиям. Определите радиус спирали по которой будет двигаться электрон. Готовое решение задачи

40. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 1,0 кВ, движется в однородном магнитном поле под углом α = 30° к вектору B, модуль которого B = 29 мТл. Найти шаг винтовой траектории электрона. Готовое решение задачи

41. На тонком кольце массы m = 20 г и радиуса R = 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ = 5,0 нКл/м. Кольцо вращается с частотой ν = 20 с^–1 относительно оси, проходящей через центр кольца перпендикулярно его плоскости. Определить: а) магнитный момент p_m кругового тока, создаваемого кольцом; б) отношение p_m/L магнитного момента к моменту импульса кольца. Готовое решение задачи

42. Под горизонтально расположенным прямым проводником с током I₁ = 8,0 А на расстоянии l = 1,5 см находится параллельный ему прямой алюминиевый провод с током I₂ = 1,0 А. При какой площади S поперечного сечения алюминиевого провода он удерживается незакрепленным? Плотность алюминия ρ = 2,7 г/см³. Готовое решение задачи

43. На расстоянии l расположены два параллельных бесконечных прямых проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении. Чтобы их раздвинуть до расстояния 3l, на каждый сантиметр длины проводников затрачивается энергия W = 150 нДж. Определить силу тока I в проводниках. Готовое решение задачи

44. Два бесконечных прямолинейных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расстоянии b. Чтобы их раздвинуть до расстояния 9b, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа 4,39 нДж. Определить силу тока в проводниках. Готовое решение задачи

45. Провод в форме квадрата со стороной а = 0,60 м и током I₁ = 2,0 А расположен в одной плоскости с бесконечным прямым проводником с током I = 10 А. Две стороны квадрата параллельны прямому проводнику, и ближайшая к нему сторона находится на расстоянии b = 20 см от проводника. Определить силу F, действующую на контур. Готовое решение задачи

46. Контур из провода, изогнутый в виде квадрата со стороной 5 см, расположен в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с силой тока 4 А так, что его две стороны параллельны проводу. Сила тока в контуре 0,2 А. Определить силу, действующую на контур, если ближайшая к проводу сторона контура находится на расстоянии 5 см. Готовое решение задачи

47. Контур из провода, изогнутого в форме квадрата со стороной a = 0,5 м, расположен в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с током I = 5 А ток что две его стороны параллельны проводу. Сила тока в контуре I₁ = 1 А. Определите силу, действующую на контур, если ближайшая к проводу сторона контура находится на расстоянии b = 10 см. Направления токов указаны на рисунке. Готовое решение задачи

48. Если предположить, что электрон в атоме водорода движется по круговой орбите, то радиус этой орбиты R = 52,8 пм. Найти магнитную индукцию В, создаваемую электроном в центре его круговой орбиты. Готовое решение задачи

49. Электрон влетел в однородное магнитное поле под углом α =60° к направлению линий магнитной индукции и движется по спирали радиуса R = 2 см. Индукция магнитного поля B = 10мТл. Определить шаг спирали, по которой движется электрон. Сделать рисунок. Готовое решение задачи

50. Электрон со скоростью υ = 1,5 Мм/с влетает в однородное магнитное поле под углом α = 60° к направлению силовых линий и начинает двигаться по винтовой линии. Напряженность магнитного поля Н = 2,0 кА/м. Определить: а) шаг h винтовой линии; б) радиус R её витка. Готовое решение задачи

51. Электрон влетает в однородное магнитное поле напряженностью H =16 кА/м со скоростью υ=8 Мм/с. Вектор скорости составляет угол α=60° с направлением линий индукции. Определить радиус R и шаг h винтовой линии, по которой будет двигаться электрон в магнитном поле. Определить также шаг винтовой линии для электрона, летящего под малым углом к линиям индукции. Готовое решение задачи

52. Напряженность магнитного поля в соленоиде Н = 2,0 кА/м. Длина соленоида l = 0,50 м, диаметр D = 8,0 см. Определить разность потенциалов U на концах обмотки соленоида, если для нее используется алюминиевый провод (ρ = 26 нОм•м) с диаметром d = 0,8 мм. Готовое решение задачи

53. Квадратная рамка со стороной а = 15 см расположена в одной плоскости с прямым бесконечным проводником с током I = 10 А. Две стороны рамки параллельны прямому проводнику, и ближайшая к нему сторона находится на расстоянии b = 10 см. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий рамку. Готовое решение задачи

54. Квадратный контур со стороной l = 30 см и током I = 5 А сориентирован в однородном магнитном поле с магнитной индукцией В = 0,25 Тл так, что его магнитный момент совпадает с направлением поля. Какую работу А необходимо совершить, чтобы повернуть контур на угол α = 180° вокруг оси, перпендикулярной направлению магнитного поля? Ток в рамке поддерживается постоянным. Готовое решение задачи

55. Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна к направлению магнитного поля. Напряженность магнитного поля H = 150 кА/м. По контуру течет ток I = 2 А. Радиус контура R = 2 см. Какую работу А надо совершить, чтобы повернуть контур на угол α = 90° вокруг оси, совпадающей с диаметром контура? Готовое решение задачи

56. Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна магнитным силовым линиям. Напряженность магнитного поля – 1,6•10⁵ А/м. По контуру течет ток 2 А. Радиус контура – 2 см. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть контур на 90° вокруг оси, совпадающей с диаметром контура? Готовое решение задачи

57. Плоскость кругового контура радиусом R = 7,0 см и током I = 2,0 А перпендикулярна направлению однородного магнитного поля напряженностью Н = 15 кА/м. Какую работу А необходимо совершить, чтобы повернуть контур на 90° вокруг оси, лежащей в плоскости контура? Готовое решение задачи

58. Плоскость кругового контура радиусом 5,0 см и током 1,0 А перпендикулярна направлению однородного магнитного поля напряженностью Н = 10 кА/м. Какую работу А необходимо совершить, чтобы повернуть контур на α = 90° вокруг оси, лежащей в плоскости контура? Готовое решение задачи

59. Квадратная рамка со стороной а = 70 см помещена в однородное магнитное поле так, что нормаль к рамке составляет угол α = 45° с направлением силовых линий. Магнитное поле меняется по закону В = В₀cosωt , где В₀ = 0,20 Тл, ω = 6 с^–1. Определить ЭДС ε индукции, возникающей в рамке в момент времени t = 3,0 с. Готовое решение задачи

60. Выполненное из алюминиевого провода (ρ = 26 нОм•м) кольцо расположено в переменном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца D = 20 см, диаметр провода D₁ = 1,0 мм. Определить скорость dB/dt изменения магнитной индукции, если по кольцу течет ток I = 2,0 А. Готовое решение задачи

61. Медное кольцо, диаметр которого – 20 см, а диаметр провода кольца 2 мм, расположено в однородном магнитном поле. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Определите модуль скорости изменения магнитной индукции поля со временем, если при этом в кольце возникает индукционный ток 10 А. Удельное сопротивление меди ρ_Cu = 1,72•10^–8 Ом•м. Готовое решение задачи

62. Медное кольцо из провода диаметром 2 мм расположено в магнитном поле, магнитная индукция которого меняется по модулю со скоростью 1,09 Тл/с. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Чему равен диаметр кольца, если возникающий в нем индукционный ток равен 10 А? Удельное сопротивление меди 1,72•10^–8 Ом•м. Готовое решение задачи

63. Медное кольцо, диаметр которого 20 см, а диаметр провода кольца 2 мм, расположено в магнитном поле, магнитная индукция которого меняется по модулю со скоростью 1,09 Тл/с. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Чему равен возникающий в кольце индукционный ток? Удельное сопротивление меди 1,72•10^–8 Ом•м. Готовое решение задачи

64. Самолет летит горизонтально со скоростью υ = 900 км/ч. Найдите разность потенциалов, возникающую между концами его крыльев, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли В_Верт = 50 мкТл, а размах крыльев l = 12 м. Готовое решение задачи

65. Самолет летит горизонтально со скоростью 1200 км/ч. Найдите разность потенциалов, возникающую на концах крыльев» если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 5•10^–5 Тл. Размах крыльев равен 40 м. Готовое решение задачи

66. Самолет летит горизонтально со скоростью 720 км/ч. Найдите разность потенциалов между концами его крыльев (размах крыльев 24 м), если модуль вертикально составляющей индукции магнитного поля Земли 45 мкТл. Готовое решение задачи

67. Самолет, имеющий размах крыльев 30 м, летит горизонтально со скоростью 600 км/ч. Определить разность потенциалов на концах крыльев, если вертикальная составляющая магнитного поля Земли равна 40 А/м. Готовое решение задачи

68. Найти период обращения протона в магнитном поле с индукцией В = 6,55•10^–4 Тл. Готовое решение задачи

69. Протон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 44 мТл. Определите период обращения протона. Готовое решение задачи

70. Протон движется в магнитном поле с индукцией В = 6,3•10^–3 Тл перпендикулярно линиям индукции. Сколько оборотов сделает протон за время t = 0,01 с? Готовое решение задачи

71. Протон, движущийся прямолинейно с постоянной скоростью, влетает в однородное постоянное магнитное поле с индукцией 6,5 Тл и начинает двигаться по окружности. При этом вектор скорости протона перпендикулярен вектору индукции магнитного поля. Чему равна частота обращения протона по этой окружности? Готовое решение задачи

72. Определить частоту n вращения электрона по круговой орбите в магнитном поле, индукция B которого равна 0,2 Тл. Готовое решение задачи

73. Плоский замкнутый контур площадью S = 100 см² и сопротивлением R = 5,0 Ом расположен в однородном магнитном поле напряженностью H = 10 кА/м перпендикулярно силовым линиям. При повороте контура на угол α (α<90°) вокруг оси, лежащей в плоскости витка, отсчет баллистического гальванометра, подключенного к контуру, составил Q = 12,5 мкКл. Определить угол поворота α. Готовое решение задачи

74. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл расположен плоский проволочный виток, площадь которого S=10³ см², а сопротивление R = 2 Ом, таким образом, что его плоскость перпендикулярна магнитным линиям. Виток замкнут на гальванометр. Полный заряд, протекший через гальванометр при повороте витка, равен q = 2,5•10^-3 Кл. На какой угол (в градусах) повернули виток? Готовое решение задачи

75. Плоский проволочный виток площадью 1000 см², имеющий сопротивление 2 Ом, расположен в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл таким образом, что его плоскость перпендикулярна линиям магнитной индукции. На какой угол был повернут виток, если при этом по нему прошел заряд 7,5 мКл? Готовое решение задачи

76. В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл расположен проволочный виток таким образом, что его плоскость перпендикулярна линиям магнитной индукции. Виток замкнут на гальванометр. Полный заряд, прошедший через гальванометр при повороте витка на некоторый угол, равен 0,08 Кл. На какой угол (в градусах) повернули виток, если его площадь 4000 см², а сопротивление витка вместе с гальванометром 1,5 Ом? Готовое решение задачи

77. В однородном магнитном поле расположен плоский проволочный виток, площадь которого S = 10 см², а сопротивление R = 0,5 Ом, таким образом, что его плоскость перпендикулярна вектору индукции. Виток замкнут на гальванометр. Полный заряд, протекший через гальванометр при повороте витка на угол 120°, равен q = 0,012 Кл. Какова индукция магнитного поля? Готовое решение задачи

78. В однородном магнитном поле с напряженностью H расположен плоский проволочный виток таким образом, что его плоскость перпендикулярна к силовым линиям. Виток замкнут на гальванометр. Полный заряд, протекший через гальванометр при повороте витка, равен Q, На какой угол повернули виток? Произвести численный расчет для случая Q = 9,5•10^-3 Кл, H = 10⁵ А/м, площадь витка S = 10³ см², сопротивление витка R = 2 Ом. Готовое решение задачи

79. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл, проволочный виток расположен так, что его плоскость перпендикулярна магнитному полю. Площадь поперечного сечения 100 см². При повороте витка на 90° через гальванометр проходит заряд 1 мКл. Найти сопротивление витка. Готовое решение задачи

80. На катушку длиной l = 0,40 м, диаметром D = 6,0 см и числом витков N = 1000 плотно надето кольцо из медной проволоки (ρ = 16 нОм•м) сечением S = 2,0 мм². Ток в катушке равномерно возрастает со скоростью dI/dt = 0,30 А/с. Определить силу тока I_к в кольце. Готовое решение задачи

81. Соленоид диаметром 10 см и длиной 60 см имеет 1000 витков. Сила тока в нем равномерно возрастает на 0,2 А за 1 с. На соленоид надето кольцо из медной проволоки, имеющей площадь поперечного сечения 2 мм². Найти силу индукционного тока, возникающего в кольце. Готовое решение задачи

82. В магнитное поле, индукция которого равномерно изменяется со скоростью dB/dt = 2,0 мТл/с, помещена катушка диаметром D = 3,0 см. Катушка имеет однослойную обмотку плотно прилегающих друг к другу N = 400 витков алюминиевого провода (ρ = 26 нОм•м) сечением S = 2,0 мм², и её ось параллельна линиям индукции. Концы катушки замкнуты накоротко. Определить тепловую мощность w, выделяющуюся в катушке. Готовое решение задачи

83. Однослойная катушка диаметром 5 см помещена в однородное магнитное поле, параллельное ее оси. Индукция поля равномерно изменяется со скоростью ΔB/Δt = 10⁻² Тл/с. Катушка содержит 1000 витков медной проволоки сечением 0,2 кв. мм. Концы катушки замкнуты накоротко. Определить тепловую мощность, выделяющуюся в катушке. Удельное сопротивление меди 1,75•10⁻⁸ Ом•м. Готовое решение задачи

84. Проводящий стержень длиной l = 0,40 м равномерно вращается в горизонтальной плоскости в однородном магнитном поле. Силовые линии поля направлены вертикально, магнитная индукция В = 10 мТл. Ось вращения параллельна силовым линиям и проходит через конец стержня. При какой частоте вращения ν на концах стержня возникнет разность потенциалов U = 0,20 В? Готовое решение задачи

85. Металлический стержень равномерно вращается вокруг одного из его концов в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной к силовым линиям поля (рис. ). Угловая скорость стержня ω = 75 рад/с, его длина l = 0,4 м, магнитная индукция поля B = 0,1 Тл. Найти ЭДС индукции в стержне. Готовое решение задачи

86. Металлический стержень длиной 0,5 м равномерно вращается вокруг одного из его концов в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной к линиям поля. Какова ЭДС индукции поля, если магнитная индукция поля 0,2 Тл, а угловая скорость вращения стержня 50 рад/с? Готовое решение задачи

87. В однородном магнитном поле напряжённостью в 2000 А/м равномерно с частотой 10 с⁻¹ вращается стержень длиной 20 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряжённости, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемое напряжение на концах стержня. Готовое решение задачи

88. Катушка индуктивностью L = 1,5 Гн и сопротивлением R₁ = 15 Ом и резистор сопротивлением R₂ = 150 Ом соединены параллельно и подключены к источнику, электродвижущая сила которого ε = 60 В, через ключ К. Определите напряжение на зажимах катушки через t₁ = 0,01 с и t₂ = 0,1 с после размыкания цепи. Готовое решение задачи

89. Сопротивление R₁ = 20 Ом и катушка индуктивностью L = 1,5 Гн, обладающая сопротивлением R₂ =200 Ом, соединены параллельно и подключены к источнику ЭДС ε = 50 В с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением. Определить напряжение U на зажимах катушки через время t = 0,20 мс после отключения источника ЭДС. Готовое решение задачи

90. Катушка длиной l = 50 см с поперечным сечением S = 40 см² состоит из одного ряда плотно прилегающих друг к другу витков провода диаметром d = 0,60 мм. Напряжение на зажимах катушки U = 12 В. Определить силу тока I в катушке, если за время t = 0,40 мс в проводе выделяется количество теплоты, равное энергии магнитного поля катушки. Поле внутри катушки считать однородным. Готовое решение задачи

91. Обмотка соленоида содержит 10 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объемная плотность энергии будет равна 0,2 Дж/м³? Сердечник выполнен из немагнитного материала, а поле однородно во всем объеме. Готовое решение задачи

92. Плотность витков в катушке n = 25 см⁻¹. Определить объемную плотность энергии ω магнитного поля в катушке при токе I = 2,0 А. Готовое решение задачи

93. Плотность витков в катушке n = 20 см⁻¹. Определить объемную плотность энергии ω магнитного поля в катушке при токе I = 3,0 А. Готовое решение задачи

94. Сверхпроводящее круглое кольцо радиуса a, имеющее индуктивность L, находится в однородном магнитном поле с индукцией В. Плоскость кольца параллельна вектору В, и ток в кольце равен нулю. Затем плоскость кольца повернули на 90° в положение, перпендикулярное к полю. Найти: а) ток в кольце после поворота; б) работу, совершенную при этом. Готовое решение задачи

95. В однородное магнитное поле с индукцией В = 10 мТл поместили сверхпроводящее кольцо радиуса r = 60 см c индуктивностью L = 2,0 Гн. Плоскость кольца параллельна вектору магнитной индукции, и начальный ток в кольце отсутствует. Кольцо повернули на угол α = 90° так, что его плоскость стала перпендикулярной силовым линиям. Определить ток I в кольце после поворота и совершенную при повороте работу А. Готовое решение задачи

96. В однородное магнитное поле с индукцией В = 20 мТл поместили сверхпроводящее кольцо радиуса r = 50 см c индуктивностью L = 1,5 Гн. Плоскость кольца параллельна вектору магнитной индукции, и начальный ток в кольце отсутствует. Кольцо повернули на угол α = 90° так, что его плоскость стала перпендикулярной силовым линиям. Определить ток I в кольце после поворота и совершенную при повороте работу А. Готовое решение задачи

97. По длинному сверхпроводящему соленоиду течет ток I₀ = 2,0 А. Каким станет ток I в соленоиде, если соленоид растянуть на 7%. Полный магнитный поток, пронизывающий соленоид, остаётся неизменным. Готовое решение задачи

98. Ток I₀ = 1,9 А течет по длинному замкнутому соленоиду, проволока которого находится в сверхпроводящем состоянии. Найти ток в соленоиде после того, как его растянули, увеличив длину на η = 5%.Готовое решение задачи

99. По длинному замкнутому сверхпроводящему соленоиду течет ток I₀=2,8A. Соленоид растянули, увеличив его длину на 6 %. Каким станет ток в соленоиде? Готовое решение задачи

100. Состоящая из N = 100 витков катушка равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл. Ось вращения перпендикулярна к оси катушки и к направлению линий магнитной индукции. Найти максимальную ЭДС индукции ε_m в катушке, если ее период обращения T = 0,30 с и площадь поперечного сечения S = 5,0 см². Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 59)

1. В однородном магнитном поле, индукция которого В = 0,1 Тл, равномерно вращается катушка, состоящая из N = 100 витков проволоки. Частота вращения катушки n = 5 с⁻¹; площадь поперечного сечения катушки S = 0,01 м². Ось вращения перпендикулярна к оси катушки и направлению магнитного поля. Найти максимальную э.д.с. индукции ε_max во вращающейся катушке. Готовое решение задачи

2. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,10 Тл вращается катушка, состоящая из N = 200 витков с площадью поперечного сечения S = 4,0 см² каждый. Ось вращения катушки перпендикулярна к ее оси и направлению магнитного поля. Найдите максимальную ЭДС индукции в катушке, если период ее обращения Т = 0,20 с. Готовое решение задачи

3. В однородном магнитном поле с индукцией 10⁻² Тл равномерно вращается катушка, состоящая из 100 витков проволоки. Катушка делает 5 об/сек. Площадь поперечного сечения катушки 10 см², ось вращения перпендикулярна оси катушки и линиям индукции магнитного поля. Найти максимальную ЭДС индукции возникающую в катушке. Готовое решение задачи

4. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,1 Тл, вращается катушка, состоящая из 200 витков. Ось вращения катушки перпендикулярна к ее оси и к направлению магнитного поля. Период обращения катушки 0,2 с. Площадь поперечного сечения 4 см². Найти максимальную ЭДС индукции во вращающейся катушке. Готовое решение задачи

5. Рамка площадью S=3000 см² имеет N=200 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией В=1,5•10⁻² Тл. Максимальная ЭДС в рамке ε_m=1,5 B. Определите время одного оборота. Готовое решение задачи

6. Рамка площадью 300 см² имеет 200 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией 1,5•10⁻² Тл. Определите период вращения, если максимальная ЭДС индукции равна 14,4 В. Готовое решение задачи

7. Рамка площадью 400 см², имеющая 100 витков, вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл. Период обращения рамки 0,1 с. Определить максимальное значение ЭДС индукции в рамке. Ось вращения перпендикулярна к линиям индукции магнитного поля. Готовое решение задачи

8. Проволочная рамка площадью S = 400 см² равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 2,0•10⁻² Тл вокруг оси, перпендикулярной направлению поля. Период вращения рамки Т = 0,05 с. Рамка состоит из N = 300 витков. Определить максимальное значение ЭДС, возникающей в рамке. Готовое решение задачи

9. В однородном магнитном поле с индукцией B=0,35 Тл равномерно с частотой n=480 мин^-1 вращается рамка, содержащая N=500 витков площадью S=50 см². Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определить максимальную ЭДС индукции ε_max, возникающую в рамке. Готовое решение задачи

10. Квадратная рамка, изготовленная из медного провода (ρ = 16 нОм•м) с площадью поперечного сечения S_пр = 1,5 мм², помещена в магнитное поле с индукцией В = 0,20 Тл так, что ее плоскость перпендикулярна линиям магнитной индукции. Какой заряд q пройдет по рамке при исчезновении поля, если площадь рамки S = 40 см²? Готовое решение задачи

11. Источник тока с ЭДС ε = 10 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением соединен последовательно с дросселем и вольтметром. Индуктивность дросселя L = 1,0 Гн. Сопротивление вольтметра R = 10 Ом. Через какое время t после подключения источника тока вольтметр покажет напряжение U = 5,0 В? Готовое решение задачи

12. Электрическая лампочка, сопротивление которой в горячем состоянии R = 10 Ом, подключается через дроссель к 12-вольтовому аккумулятору. Индуктивность дросселя L = 2 Гн, сопротивление r = 1 Ом. Через какое время t после включения лампочка загорится, если она начинает заметно светиться при напряжении на ней U = 6 В? Готовое решение задачи

13. Источник тока с ЭДС ε = 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением соединен последовательно с дросселем и вольтметром. Индуктивность дросселя L = 2,0 Гн. Сопротивление вольтметра R = 11 Ом. Через какое время t после подключения источника тока вольтметр покажет напряжение U = 6,0 В? Готовое решение задачи

14. Имеется катушка длиной l = 20 см и диаметром D = 2 см. Обмотка катушки состоит из N = 200 витков медной проволоки, площадь поперечного сечения которой s = 1 мм². Катушка включена в цепь с некоторой э.д.с. При помощи переключателя э.д.с. выключается, и катушка замыкается накоротко. Через какое время t после выключения э.д.с. ток в цепи уменьшится в 2 раза? Готовое решение задачи

15. Катушка из медного провода (ρ = 16 нОм•м) имеет длину l = 25 см, диаметр D = 3,0 см и содержит N = 100 витков. Площадь поперечного сечения провода s = 1,5 мм². Катушка подключена к источнику ЭДС. Через какое время t после отключения источника ЭДС и замыкания катушки накоротко ток в ее цепи уменьшится втрое? Готовое решение задачи

16. Катушка из медного провода (ρ = 16 нОм•м) имеет длину l = 20 см, диаметр D = 2,0 см и содержит N = 200 витков. Площадь поперечного сечения провода S = 1,0 мм². Катушка подключена к источнику ЭДС. Через какое время t после отключения источника ЭДС и замыкания катушки накоротко ток в ее цепи уменьшится вдвое? Готовое решение задачи

17. Катушка с индуктивностью L = 0,20 Гн и сопротивлением R = 1,6 Ом подключена к источнику напряжения. Во сколько раз n уменьшится ток в катушке спустя время t = 50 мс после отключения источника напряжения и замыкания катушки накоротко? Готовое решение задачи

18. Ток I, идущий через катушку индуктивности L = 20 мГн, меняется со временем t по закону I = I_msinωt. Максимальное значение тока I_m = 8 A, его период Т = 25 мс. Найти зависимости от времени ЭДС ε самоиндукции и энергии W магнитного поля катушки. Готовое решение задачи

19. Через катушку, индуктивность которой L = 21 мГн, течет ток, изменяющийся со временем по закону I = I₀sinωt, где I₀ = 5 A, ω = 2π/T и T = 0,02 с. Найти зависимость от времени t: а) э. д. с. самоиндукции ε, возникающей в катушке; б) энергии W магнитного поля катушки. Готовое решение задачи

20. Две катушки имеют взаимную индуктивность L₁₂ = 5 мГн. В первой катушке ток изменяется по закону I = I₀sinωt, где I₀ = 10 A, ω = 2π/T и T = 0,02 с. Найти зависимость от времени t э. д. с. ε₂, индуцируемой во второй катушке, и наибольшее значение ε_2max этой э. д. с. Готовое решение задачи

21. На железнодорожной платформе установлено орудие. Орудие жестко скреплено с платформой. Масса платформы и орудия M = 20 т. Орудие, производит выстрел под углом α = 60° к линии горизонта в направлении пути. Какую скорость u₁ приобретает платформа с орудием вследствие отдачи, если масса снаряда m = 50 кг и он вылетает из канала ствола со скоростью u₂ = 500 м/с? Готовое решение задачи

22. Определите поток Ф_E вектора напряженности электростатического поля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды q₁=25 мкКл, q₂=−2 мкКл, q₃=10 мкКл, q₄=−5 мкКл. Готовое решение задачи

23. Какое количество тепла Q нужно сообщить 75 г водяных паров, чтобы нагреть их от 100° С до 250 °С при постоянном объеме? Готовое решение задачи

24. Написать уравнение гармонического колебания, амплитуда которого 10 см, период 10 с, начальная фаза равна нулю. Найти смещение, скорость и ускорение колеблющегося тела через 12 с после начала колебаний. Готовое решение задачи

25. Материальная точка движется по окружности радиусом 0,5 м. Ее тангенциальное ускорение 10м/с². Чему равны нормальное и полное ускорения в конце третьей секунды после начала движения. Найти угол между векторами полного и нормального ускорений в этот момент. Готовое решение задачи

26. К маховику, вращающемуся с частотой 360 мин⁻¹, прижали тормозную колодку. С этого момента он стал вращаться равнозамедленно с ускорением 20 с⁻². Сколько потребуется времени для его остановки? Через сколько оборотов он остановится? Готовое решение задачи

27. Вал вращается с частотой n = 180 об/мин. С некоторого момента вал начинает вращаться равнозамедленно с угловым ускорением ε = 3 рад/с². Через какое время t остановится? Найти число оборотов N вала до остановки. Готовое решение задачи

28. Батарейка от карманного фонаря имеет ЭДС 4,5 B и внутреннее сопротивление 3,5 Ом. Сколько таких батареек надо соединить последовательно, чтобы питать лампу, рассчитанную на напряжение 127 B и мощность 60 Вт? Готовое решение задачи

29. ЭДС батарейки карманного фонаря 4,5 В, её внутреннее сопротивление 3 Ом. Столько таких батареек можно соединить последовательно, чтобы питать лампу, рассчитанную на напряжение 200 В и мощностью 60 Вт? Готовое решение задачи

30. Найти количество последовательно соединенных одинаковых батареек с эдс ε = 4,5 В и внутренним сопротивлением r = 3,5 Ом, чтобы питать лампу, рассчитанную на напряжение U = 127 В и мощность P = 60 Вт. Готовое решение задачи

31. ЭДС батареи ε = 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, I_max = 5 А. Какая наибольшая мощность Р_max может выделиться на подключенном к батарее резисторе с переменным сопротивлением R? Чему равен при этом КПД? Готовое решение задачи

32. Какая наибольшая мощность Р может выделиться на подключенном к батарее резисторе с переменным сопротивлением, если батарея, ЭДС которой ε = 10 В, может дать наибольшую силу тока I_max = 5 А. Готовое решение задачи

33. ЭДС батареи равна 15 В. Какая наибольшая мощность может выделиться на подключенном к батарее резисторе с переменным сопротивлением, если сила тока при этом равна 5 А? Какова полная мощность батареи? Готовое решение задачи

34. Найти период малых вертикальных колебаний шарика массы m = 40 г, укрепленного на середине горизонтально натянутой струны длины l = 1,0 м. Натяжение струны считать постоянным и равным F = 10 Н. Готовое решение задачи

35. Закрепленная на концах струна растянута с силой f. К середине струны прикреплен точечный груз массы m (рисунок). Определить период малых колебаний прикрепленного груза. Массой струны пренебречь; силу тяжести не учитывать. Готовое решение задачи

36. Шарик массой m = 20 г закреплен на середине горизонтально натянутой струны длиной l = 1,5 м. Найти период Т малых вертикальных колебаний шарика. Натяжение струны считать постоянным и равным F = 8 Н. Влиянием силы тяжести пренебречь. Готовое решение задачи

37. Доска с лежащим на ней бруском совершает горизонтальные гармонические колебания с амплитудой a = 10 см. Найти коэффициент трения между доской и бруском, если последний начинает скользить по доске, когда ее период колебания меньше Т = 1,0 с. Готовое решение задачи

38. Доска с лежащим на ней бруском совершает горизонтальные гармонические колебания с амплитудой A = 15 см. Определить коэффициент трения μ между доской и бруском, если брусок начинает скользить по доске, когда ее период колебаний становится меньше Т = 2,0 с. Готовое решение задачи

39. Доска с лежащим на ней бруском совершает горизонтальные гармонические колебания с амплитудой Х_M=18 см. Найти коэффициент трения μ между доской и бруском, если последний начинает скользить по доске, когда ее период колебаний станет меньше T = 1,9 c. Ответ округлите до трех знаков после точки. Готовое решение задачи

40. Физический маятник установили так, что его центр тяжести оказался над точкой подвеса. Из этого положения маятник начал двигаться к положению устойчивого равновесия, которое он прошел с угловой скоростью ω. Пренебрегая трением, найти период малых колебаний этого маятника Готовое решение задачи

41. Центр масс физического маятника установлен над точкой подвеса. Возвращаясь к положению устойчивого равновесия, маятник проходит его с угловой скоростью ω = 10 рад/с. Найти период Т малых колебаний этого маятника. Готовое решение задачи

42. Механический осциллятор совершает гармонические колебания вдоль оси Ox. Его полная энергия W = 8 мкДж, максимальная сила F_m = 0,6 мН, период колебаний Т = 4 с, начальная фаза φ = π/3. Написать уравнение колебаний осциллятора. Готовое решение задачи

43. Гармонический осциллятор совершает гармонические колебания вдоль оси Ox. Его полная энергия W = 10 мкДж, максимальная сила F_m = 0,5 мН, период колебаний Т = 4 с, начальная фаза φ = π/6. Написать уравнение колебаний осциллятора. Готовое решение задачи

44. Лежащее на столе тело массы M = 3 кг укреплено на горизонтальной пружине жесткостью k = 800 Н/м. Пуля массы m = 10 г, летящая вдоль направления оси пружины со скоростью υ = 500 м/с, попадает в тело и застревает в нем. Пренебрегая массой пружины и силами трения, определить амплитуду A и период T колебаний тела. Готовое решение задачи

45. На гладком горизонтальном столе лежит шар массой M=200 г, прикрепленный к горизонтально расположенной легкой пружине с жесткостью k=500 Н/м. В шар попадает пуля массой m=10 г, летящая со скоростью υ=300 м/с, и застревает в нем. Пренебрегая перемещением шара во время удара и сопротивлением воздуха, определить амплитуду А и период Т колебаний шара. Готовое решение задачи

46. На гладком горизонтальном столе лежит шар массой М= 240 г, прикреплённый к невесомой пружине, жёсткость которой k= 40 кН/м. Другой конец пружины закреплён. В шар попадает пуля массой m= 10 г, имеющая в момент удара скорость υ₁= 400 м/с, направленную вдоль оси пружины. Пуля застревает в шаре. Определить амплитуду колебаний шара. Готовое решение задачи

47. На гладком горизонтальном столе лежит шар массой M, прикрепленный к пружине жесткостью k. Другой конец пружины закреплен. В шар попадает пуля массой m, имеющая в момент удара скорость υ₀ направленную вдоль оси пружины. Пуля застревает в шаре. Определите амплитуду колебаний шара после удара. Готовое решение задачи

48. Маленький шарик подвешен на нити длиной l =1 м к потолку вагона. При какой скорости вагона шарик будет особенно сильно раскачивается под действием ударов колёс о стыки рельсов? Длина рельсов s= 12,5 м. Готовое решение задачи

49. К потолку вагона на нити длиной l₁ = 1 м подвешен небольшой шарик (математический маятник). При какой скорости вагона υ шарик сильнее всего раскачивается под действием ударов колес о стыки рельсов? Длина рельса l = 25 м. Готовое решение задачи

50. На какой диапазон длин волн и частот можно настроить колебательный контур радиоприёмника, если в контур включены катушка переменной индуктивности от L₁ = 0,5 мкГн до L₂ = 10 мкГн и конденсатор переменной ёмкости от С₁ = 10 пФ до С₂ = 500 пФ. Активным сопротивлением контура пренебречь. Готовое решение задачи

51. Однородный стержень длиной L = 40 см, закрепленный перпендикулярно горизонтальной оси, совершает малые колебания под действием силы тяжести. Определить, при каком расстоянии l от центра масс до оси подвеса частота колебаний максимальна, если силами трения можно пренебречь. Готовое решение задачи

52. Электромагнитный контур состоит из соленоида индуктивностью L = 0,30 мГн и плоского конденсатора с площадью пластин S = 150 см² и расстоянием между пластинами d = 2,0 мм. Определить диэлектрическую проницаемость ε среды, заполняющей пространство между пластинами конденсатора, если контур настроен на длину волны λ = 630 м. Готовое решение задачи

53. Колебательный контур содержит плоский конденсатор площадью пластин 250 см², расстояние между которыми 9 мм, и катушку индуктивностью 0,25 мГн. Пренебрегая активным сопротивлением контура, определите диэлектрическую проницаемость ε диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами конденсатора, если контур резонирует на волну длиной 147,7 м. Готовое решение задачи

54. Колебательный контур приёмника состоит из слюдяного конденсатора, площадь пластин которого 800 см², а расстояние между ними 1 мм, и катушки. На какую длину волны резонирует этот контур, если максимальное значение напряжения на пластинах конденсатора в 100 раз больше максимального значения силы тока в катушке? Активным сопротивлением контура пренебречь. Диэлектрическая проницаемость среды равна 7. Готовое решение задачи

55. На какую длину волны резонирует колебательный контур Томсона, состоящий из катушки индуктивности L = 1 мкГн и плоского воздушного конденсатора, площадь пластин которого S = 100 см², расстояние между пластинами d = 3 мм? Готовое решение задачи

56. Колебательный контур, состоящий из воздушного конденсатора с двумя пластинами площадью S=100 см² каждая и катушки с индуктивностью L = 1 мкГн, резонирует на волну длиной λ = 10 м. Определить расстояние d между пластинами конденсатора. Готовое решение задачи

57. На какую длину волны резонирует колебательный контур, который состоит из катушки с индуктивностью 1,6 мГн и конденсатора емкостью 8 мкФ? Готовое решение задачи

58. На какую длину волны резонирует колебательный контур, состоящий из катушки индуктивностью 4 мкГн и конденсатора емкостью 1,11 пФ? Готовое решение задачи

59. На какую длину волны настроен радиоприемник, если его колебательный контур обладает индуктивностью 3 мГн и емкостью 3 нФ? Готовое решение задачи

60. На какую длину волны λ будет резонировать контур, состоящий из катушки индуктивностью L=4 мкГн и конденсатора электроемкостью C=1,11 нФ? Готовое решение задачи

61. Индуктивность L колебательного контура равна 0,5 мГн. Какова должна быть электроемкость C контура, чтобы он резонировал на длину волны λ=300 м? Готовое решение задачи

62. Два параллельных провода, погруженных в глицерин, индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний частотой ν=420 МГц. Расстояние l между пучностями стоячих волн на проводах равно 7 см. Найти диэлектрическую проницаемость ε глицерина. Магнитную проницаемость μ принять равной единице. Готовое решение задачи

63. Колебательный контур состоит из параллельно соединенных конденсатора электроемкостью С=1 мкФ и катушки индуктивностью L=1 мГн. Сопротивление контура ничтожно мало. Найти частоту ν колебаний. Готовое решение задачи

64. Катушка (без сердечника) длиной l=50 см и площадью S₁ сечения, равной 3 см², имеет N=1000 витков и соединена параллельно с конденсатором. Конденсатор состоит из двух пластин площадью S₂=75 см² каждая. Расстояние d между пластинами равно 5 мм. Диэлектрик – воздух. Определить период T колебаний контура. Готовое решение задачи

65. Электромагнитный контур состоит из плоского конденсатора и соленоида. Расстояние между пластинами конденсатора d = 2,0 мм, площадь пластин S = 200 см². Длина соленоида l = 7,0 см, число витков N = 800, площадь поперечного сечения S1 = 1,5 см². Определить частоту ω₀ собственных колебаний контура. Готовое решение задачи

66. Определите частоту собственных колебаний в контуре, состоящем из соленоида длиной l = 15 см, площадью поперечного сечения S₁ = 1 см² и плоского конденсатора с площадью пластин S₂ = 6 см² и расстоянием между ними d = 0,1 см. Число витков соленоида N = 1000. Готовое решение задачи

67. Определите частоту (в МГц) собственных колебаний в колебательном контуре, состоящем из соленоида, содержащего 500 витков длиной 5 см каждый, площадью поперечного сечения 2,5 см², и плоского конденсатора с площадью пластин 25 см² каждая и расстоянием между ними 20 мм. Готовое решение задачи

68. Определить частоту собственных колебаний, в контуре, состоящем из соленоида длиной 10 см, площадью сечения 5 см² и плоского конденсатора с площадью пластин 25 см² и расстоянием между ними 0,2 см. Число витков соленоида 800. Записать дифференциальное уравнение для заряда. Готовое решение задачи

69. За один период амплитуда затухающих колебаний маятника уменьшилась на 50%. Определить коэффициент затухания β и частоту ν₀ собственных колебаний маятника, если период колебаний Т = 0,40 с. Готовое решение задачи

70. Электрический осциллятор содержит конденсатор, соленоид с активным сопротивлением и генератор синусоидального напряжения постоянной амплитуды. При циклических частотах ω₁ = 500 рад/с и ω₂ = 700 рад/с установившаяся амплитуда силы тока в цепи одинакова. Определить резонансную частоту ω_рез тока. Готовое решение задачи

71. При неизменной амплитуде вынуждающей силы амплитуда скорости при частотах ω₁=100 с^-1 и ω₂=300 с^-1 оказывается одинаковой. Найти частоту ω_рез, при которой амплитуда скорости максимальна. Готовое решение задачи

72. При неизменной амплитуде вынуждающей силы амплитуда скорости при частотах ω₁=100 с^-1 и ω₂=300 с^-1 оказывается одинаковой. Найти частоту ω_рез, при которой амплитуда скорости максимальна. Готовое решение задачи

73. Определить период T гармонических колебаний диска радиусом R=40 см около горизонтальной оси, проходящей через образующую диска. Готовое решение задачи

74. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью C = 20 нФ, соленоид индуктивностью L = 0,15 Гн и сопротивление R =5,0 Ом. В контуре поддерживаются незатухающие колебания на собственной частоте. Амплитуда напряжения на конденсаторе U_m = 4,0 В. Определить среднюю мощность w, потребляемую контуром. Готовое решение задачи

75. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью C = 10 нФ, соленоид индуктивностью L = 0,10 Гн и сопротивление R =3,0 Ом. В контуре поддерживаются незатухающие колебания с амплитудой напряжения на конденсаторе U_m = 2,0 В. Определить среднюю мощность w, потребляемую контуром. Готовое решение задачи

76. Колебательный контур содержит конденсатор электроемкостью C=8 пФ и катушку индуктивностью L=0,5 мГн. Каково максимальное напряжение U_max на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока I_max=40 мА? Готовое решение задачи

77. Колебательный контур имеет индуктивность L=1,6 мГн, электроемкость C=0,04 мкФ и максимальное напряжение U_max на зажимах, равное 200 В. Определить максимальную силу тока I_max в контуре. Сопротивление контура ничтожно мало. Готовое решение задачи

78. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 1 мГн и конденсатора емкостью 10 мкФ. Определить максимальную силу тока в контуре, если конденсатор заряжен до максимального напряжения 100В Готовое решение задачи

79. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 1800 пФ и катушки индуктивностью 0,2 мГн. Какова амплитуда силы тока (мА) в катушке, если максимальное значение напряжения на конденсаторе равно 3 В? Готовое решение задачи

80. Конденсатор электроемкостью 1 мкФ, заряженный до напряжения 225 В, подключили к катушке с индуктивностью 10 мГн Найдите максимальную силу тока в контуре Готовое решение задачи

81. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L=20 мкГн и конденсатора электроемкостью C=80 нФ. Величина емкости может отклоняться от указанного значения на 2%. Вычислить, в каких пределах может изменяться длина волны, на которую резонирует контур. Готовое решение задачи

82. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности L = 1 мкГн и конденсатора, электроемкость которого может изменяться в пределах от 10^-8 Ф до 4•10^-8 Ф. На какой диапазон длин волн может быть настроен этот контур? Готовое решение задачи

83. Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и плоского конденсатора, настроен на длину волны λ = 942 м. Расстояние между пластинами конденсатора d = 8,85 мм, диэлектрическая проницаемость вещества, заполнившего пространство между пластинами, ε = 4. Площадь каждой пластины S = 10 см². Скорость света в вакууме равна u = 3•10⁸ м/c. Определить индуктивность катушки L. Готовое решение задачи

84. Идеальный колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и плоского конденсатора, настроен на длину волны λ = 1884 м. Определить максимальный заряд на обкладках конденсатора, если максимальное значение силы тока в контуре I_m = 2 мА. Скорость света в вакууме равна u = 3•10⁸ м/c. Готовое решение задачи

85. Колебательный контур радиоприемника настроен на длину волны λ = 300 м. Катушка индуктивности в контуре обладает индуктивностью L = 100 мкГн. Найдите электроемкость конденсатора в контуре Готовое решение задачи

86. Катушка индуктивностью L=1 мГн и воздушный конденсатор, состоящий из двух круглых пластин диаметром D=20 см каждая, соединены параллельно. Расстояние d между пластинами равно 1 см. Определить период T колебаний. Готовое решение задачи

87. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 6 мкФ и катушки индуктивностью 0,24 Гн. Определить максимальную силу тока в контуре, если максимальное напряжение на обкладках конденсатора равно 400 В. Сопротивление контура принять равным нулю. Готовое решение задачи

88. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 1 мГн и конденсатора емкостью C = 10 мкФ. Конденсатор заряжен до максимального напряжения U_m = 100 В. Определите максимальный заряд конденсатора и максимальную силу тока в контуре. Готовое решение задачи

89. Колебательный контур имеет частоту 50 кГц. Во сколько раз надо увеличить расстояние между пластинами конденсатора, чтобы частота контура стала 70 кГц? Готовое решение задачи

90. Во сколько раз измениться длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду? Принять скорость звука в воздухе 340 м/с, в воде 1360 м/с. Готовое решение задачи

91. Частота колебаний колебательного контура 50 кГц. Во сколько раз нужно уменьшить емкость конденсатора, чтобы частота контура стала равна 70 кГц? Готовое решение задачи

92. Два маятника одновременно начинают колебаться. За одно и то же время первый совершает 15 колебаний, а второй только 10 колебаний. Определить отношение длин этих маятников. Готовое решение задачи

93. Два маятника, длины которых отличаются на 22 см, совершают в одном и том же месте за некоторое время один N₁ = 30 колебаний, другой – N₂ = 36 колебаний. Найти длины маятников. Готовое решение задачи

94. За одно и то же время один маятник совершил 10 колебаний, а второй – 20. Определите отношение длин этих маятников. Готовое решение задачи

95. За одно и тоже время математический маятник совершил 40 колебаний, а второй 60. Определите отношение длины первого от второго. Готовое решение задачи

96. Радиолокатор посылает 1000 импульсов в секунду. Определить наибольшую дальность действия этого радиолокатора. Готовое решение задачи

97. Радиолокатор посылает 2000 импульсов в секунду. Определите дальность действия этого радиолокатора. Готовое решение задачи

98. Математический маятник совершил 50 полных колебаний за 70 с. Определить период колебаний другого маятника, длина которого меньше в 4 раза. Готовое решение задачи

99. Один математический маятник имеет период 5 с, а другой – период 3 с. Определить период колебаний математического маятника, длина которого равна разности длин указанных маятников? Готовое решение задачи

100. Один математический маятник имеет период колебаний 3 с, а другой — 4 с, Каков период колебаний математического маятника, длина которого равна сумме длин указанных маятников? Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 60)

1. Один математический маятник совершает 75 полных колебание за 5 с, а второй 18 колебание за 6 с. Во сколько раз частота колебаний первого маятника больше частоты колебаний второго? Готовое решение задачи

2. Математический маятник совершил 100 полных колебаний за 50 с. Определите период и частоту колебаний маятника. Готовое решение задачи

3. Маятник совершил 180 колебаний за 72с. Определите период и частоту колебаний маятника. Готовое решение задачи

4. Электромагнитный контур содержит конденсатор емкостью C = 1,0 нФ и соленоид индуктивностью L = 5,0 мкГн. К контуру подводится средняя мощность w = 0,50 мВт для поддержания в нем незатухающих колебаний на собственной частоте. Амплитуда напряжения на конденсаторе U_m = 3 В. Определить добротность Q контура, считая затухание достаточно малым. Готовое решение задачи

5. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью C = 2,0 нФ и соленоид индуктивностью L = 20 мкГн с числом витков N = 100. Максимальное напряжение на конденсаторе U_m = 8,0 В. Определить максимальное значение магнитного потока Φ_m через один виток соленоида. Считать затухание достаточно малым. Готовое решение задачи

6. Груз массой m = 200 г падает с высоты h = 15 см на чашку весов, подвешенную на пружине жесткостью k = 800 Н/м, и прилипает ко дну чашки. В результате падения груза чашка начинает совершать колебания. Определить их амплитуду A. Массы чашки и пружины пренебрежимо малы. Готовое решение задачи

7. Груз массой m = 100 г падает с высоты h = 10 см на чашку весов, подвешенную на пружине жесткостью k = 600 Н/м, и прилипает ко дну чашки. В результате падения груза чашка начинает совершать колебания. Определить их амплитуду A. Массы чашки и пружины пренебрежимо малы. Готовое решение задачи

8. На чашку, подвешенную на пружине с коэффициентом жесткости k = 100 Н/м, падает с высоты h = 1 м груз массой m = 1 кг и остается на чашке, то есть удар груза о дно чашки можно считать абсолютно неупругим. Чашка начинает колебаться. Рассчитайте амплитуду колебаний чашки. Массой чашки пренебречь. Готовое решение задачи

9. На чашку, подвешенную на пружине жёсткостью 500 Н/м, с высоты 2 м падает груз массой 350 г и остаётся лежать на чашке. Определите амплитуду установившихся колебаний, если массой чашки и пружины можно пренебречь. (Ответ дать в см, округлив его до целого числа) Готовое решение задачи

10. Сколько витков проволоки диаметром 0,6 мм имеет однослойная обмотка катушки, индуктивность которой 1 мГн и диаметр равен 4 см? Витки плотно прилегают друг к другу. Готовое решение задачи

11. Сколько витков проволоки диаметром d = 0,4 мм с изоляцией ничтожной толщины нужно намотать на картонный цилиндр диаметром D = 2 см, чтобы получить однослойную катушку с индуктивностью L = l мГн? Витки вплотную прилегают друг к другу. Готовое решение задачи

12. На картонный каркас длиной l = 0,8 м и диаметром D = 4 cм намотан в один слой провод диаметром d = 0,25 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность L получившегося соленоида. Готовое решение задачи

13. На картонный каркас длиной l = 0,6 м и диаметром D = 2 см намотан в один слой провод диаметром d = 0,4 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность L получившегося соленоида. Готовое решение задачи

14. Катушка, намотанная на немагнитный цилиндрический каркас, имеет N₁=750 витков и индуктивность L₁=25 мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до L₂=36 мГн, обмотку с катушки сняли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчетом, чтобы длина катушки осталась прежней. Определить число N₂ витков катушки после перемотки. Готовое решение задачи

15. Индуктивность L соленоида длиной l=1 м, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 1,6 мГн. Площадь S сечения соленоида равна 20 см². Определить число n витков на каждом сантиметре длины соленоида. Готовое решение задачи

16. Соленоид индуктивностью L=40 мГн содержит N=40 витков. Чему равен магнитный поток, если сила тока, протекающего по обмотке, I=2 А? Готовое решение задачи

17. Две катушки намотаны на один общий сердечник. Индуктивность одной из них 0,1 Гн, второй 0,4 Гн. Сопротивление второй катушки 300 Ом. Какой ток потечет по второй катушке, если ток силой 0,6 А, текущий в первой катушке, выключить в течение 0,001 секунд? Готовое решение задачи

18. Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением R=10 Ом и индуктивностью L = 1 Гн. Через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,9 предельного значения? Готовое решение задачи

19. По замкнутой цепи с сопротивлением R=20 Ом течет ток. Через время t=8мс после размыкания цепи сила тока в ней уменьшилась в 20 раз. Определить индуктивность L цепи. Готовое решение задачи

20. По замкнутой цепи с сопротивлением r = 23 Ом течет ток. Через 10 мс после размыкания цепи сила тока в ней уменьшилась в 10 раз. Определить индуктивность цепи. Готовое решение задачи

21. Цепь состоит из катушки индуктивностью L = 1 Гн и сопротивлением R = 10 Ом. Источник тока можно отключать, не разрывая цепи. Определить время t, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения. Готовое решение задачи

22. Соленоид сечением S = 6 см² содержит N = 1500 витков. Индукция В магнитного поля внутри соленоида при силе тока I = 4 А равна 0,08 Тл. Определить индуктивность L соленоида. Готовое решение задачи

23. Соленоид, площадь S сечения которого равна 5 см², содержит N=1200 витков. Индукция В магнитного поля внутри соленоида при силе тока I=2 А равна 0,01 Тл. Определить индуктивность L соленоида. Готовое решение задачи

24. Соленоид сечением S=10см² содержит N=1000 витков. Индукция В магнитного поля внутри соленоида при силе тока I=5А равна 0,1 Тл. Определить индуктивность L соленоида. Готовое решение задачи

25. Соленоид содержит N = 800 витков. При силе тока I = 6 А в обмотке соленоида магнитный поток пронизывающий его витки Ф = 30 мкВб. Определить индуктивность L соленоида. Готовое решение задачи

26. Соленоид имеет 600 витков и обладает индуктивностью 30 Гн. Определить, какой магнитный поток пронизывает соленоид, если сила тока в нем 6А? Готовое решение задачи

27. Определите число витков соленоида индуктивностью 2,5 Гн, если сила тока в нём равна 5 А, а магнитный поток через площадь одного витка соленоида равен 0,005 Вб. Готовое решение задачи

28. Индуктивность L катушки без сердечника равна 0,02 Гн. Какое потокосцепление ψ создается, когда по обмотке течет ток I= 5 А? Готовое решение задачи

29. Длинный прямой соленоид, намотанный на немагнитный каркас, имеет N=1000 витков и индуктивность L=3 мГн. Какой магнитный поток Ф и какое потокосцепление ψ создает соленоид при силе тока I=1 А? Готовое решение задачи

30. При какой силе тока в прямолинейном бесконечно длинном проводнике плотность энергии магнитного поля на расстоянии r = 1 см от проводника равна 0,1 Дж/м³? Готовое решение задачи

31. Определить плотность энергии магнитного поля в центре кольцевого проводника, имеющего радиус R = 25 см и содержащего N = 100 витков. Сила тока в проводнике I = 2 А. Готовое решение задачи

32. По проводнику, изогнутому в виде кольца радиусом R = 20 см, содержащему N = 2000 витков, течет ток силой I = 1 A. Определить объемную плотность ω энергии магнитного поля в центре кольца. Готовое решение задачи

33. По проводнику, изогнутому в виде кольца радиусом R = 20 см, содержащему N = 500 витков, течет ток силой I = 1 А. Определить объемную плотность ω энергии магнитного поля в центре кольца. Готовое решение задачи

34. Соленоид длиной 35 см состоит из 500 витков. Сила тока в соленоиде 5 А. Определить объемную плотность энергии внутри соленоида. Поле считать однородным. Готовое решение задачи

35. Соленоид длиной l = 20 см состоит из N = 100 витков. Сила тока в соленоиде I = 1 А. Определить объемную плотность энергии ω внутри соленоида. Поле считать однородным. Готовое решение задачи

36. По проводнику, изогнутому в виде кольца радиуса R = 10 см, содержащему N = 200 витков, течет ток силой I = 5 А. Определить плотность энергии ω магнитного поля в центре кольца. Готовое решение задачи

37. Площадь поперечного сечения соленоида с железным сердечником S = 10 см²; длина соленоида l = 1 м. Найти магнитную проницаемость μ материала сердечника, если магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида, Ф = 1,4 мВб. Какому току I, текущему через соленоид, соответствует этот магнитный поток, если известно, что индуктивность соленоида при этих условиях L = 0,44 Гн? Готовое решение задачи

38. Найти магнитную индукцию и магнитный поток через поперечное сечение никелевого сердечника соленоида (рис. 141), если напряженность однородного магнитного поля внутри соленоида H = 25 кА/м. Площадь поперечного сечения сердечника S = 20 см², магнитная проницаемость никеля μ = 200. Готовое решение задачи

39. Стальной тороид, площадь поперечного сечения которого 3 см², имеет 12 витков на каждый сантиметр длины. По виткам проходит ток 4,5 А. В этих условиях магнитная проницаемость стали μ = 520. Найти магнитный поток Ф через сечение тороида. Магнитное поле в поперечном сечении тороида считать однородным. Готовое решение задачи

40. В соленоид длиной l=50 см вставлен сердечник из такого сорта железа, для которого зависимость B=f(H) неизвестна. Число витков на единицу длины соленоида n=400 мм^-1 площадь поперечного сечения соленоида S=10 см². Найти магнитную проницаемость μ материала сердечника при токе через обмотку соленоида I=5 А, если известно, что магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида с сердечником, Ф=1,6 мВб. Какова индуктивность L соленоида при этих условиях? Готовое решение задачи

41. Имеется соленоид с железным сердечником длиной l = 50 см, площадью поперечного сечения S = 10 см² и числом витков N = 1000. Найти индуктивность L этого соленоида, если по обмотке соленоида течет ток: а) I = 0,1 А; б) I = 0,2 А; в) I = 2 А. Готовое решение задачи

42. Соленоид содержит N = 800 витков. При силе тока I = 1 А магнитный поток Ф = 0,1 мВб. Определить энергию W магнитного поля соленоида. Сердечник выполнен из немагнитного материала. Магнитное поле во всем объеме однородно. Готовое решение задачи

43. Соленоид имеет длину l = 1 м и сечение S = 20 см². При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создается магнитный поток Ф = 80 мкВб. Чему равна энергия W магнитного поля соленоида? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно. Готовое решение задачи

44. Магнитный поток Ф соленоида сечением S = 10 см² равен 10 мкВб. Определить объемную плотность ω энергии магнитного поля соленоида. Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно. Готовое решение задачи

45. В соленоиде сечением S=5см² создан магнитный поток Ф=20 мкВб. Определить объемную плотность ω энергии магнитного поля соленоида. Сердечник отсутствует. Готовое решение задачи

46. Магнитный поток Ф в соленоиде, содержащем N = 1000 витков равен 0,2 мВб. Определить, энергию W магнитного поля соленоида, если сила тока, протекающего по виткам соленоида, I = 1 А. Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всем объеме соленоида считать однородным. Готовое решение задачи

47. Соленоид имеет полностью размагниченный стальной сердечник объемом V = 200 см³. Напряженность Н магнитного поля соленоида при силе тока I = 0,5 А равна 700 А/м. Определить индуктивность L соленоида. Готовое решение задачи

48. Соленоид имеет стальной полностью размагниченный сердечник объемом V = 500 см³. Напряженность магнитного поля соленоида при силе тока I = 0,5 А равна H = 1 кА/м. Используя рисунок, определить индуктивность соленоида. Готовое решение задачи

49. На железный полностью размагниченный сердечник диаметром D = 3 см и длиной l = 60 см намотано в один слой N = 1200 витков провода. Вычислить индуктивность получившегося соленоида при силе тока I = 0,5 А. Готовое решение задачи

50. На железный полностью размагниченный сердечник диаметром D = 5 см и длиной l = 80 см намотано в один слой N=240 витков провода. Вычислить индуктивность L получившегося соленоида при силе тока I = 0,6 A Готовое решение задачи

51. Тороид диаметром D = 40 см (по средней линии) и площадью сечения S = 10 см² содержит N = 1200 витков. Вычислить энергию магнитного поля тороида при силе тока I = 10 А. Сердечник выполнен из немагнитного материала. Магнитное поле во всем объеме однородно. Готовое решение задачи

52. Диаметр тороида (по средней линии) D=50 см. Тороид содержит N=2000 витков и имеет площадь сечения S=20 см². Вычислить энергию W магнитного поля тороида при силе тока I=5 A. Считать магнитное поле тороида однородным. Сердечник выполнен из немагнитного материала. Готовое решение задачи

53. По катушке индуктивностью L=8 мкГн течет ток силой I=6 А. Определить среднее значение ЭДС s> самоиндукции, возникающей в контуре, если сила тока изменяется практически до нуля за время Δt=5 мс. Готовое решение задачи

54. По катушке индуктивностью L = 5 мкГн течет ток силой I = 3 A. При выключении тока он изменяется практически до нуля за время Δt = 8 мс. Определить среднее значение э. д. с. самоиндукции, возникающей в контуре. Готовое решение задачи

55. Обмотка соленоида с железным сердечником содержит N = 500 витков. Длина сердечника l = 50 см. Как и во сколько раз изменится индуктивность L соленоида, если сила тока, протекающего по обмотке, возрастет от I₁ = 0,1 А до I₂ = 1 А? Для решения задачи используйте график зависимости В от Н, приведенный на рисунке. Готовое решение задачи

56. Обмотка соленоида с железным сердечником содержит N = 600 витков. Длина сердечника l = 40 см. Используя рисунок, определить, во сколько раз изменится индуктивность соленоида, в случае если сила тока, протекающего по обмотке, возрастет от 0,4 до 1 А. Готовое решение задачи

57. Определить магнитный поток в соленоиде без сердечника, сила тока в котором равна 6,3 А. Соленоид имеет 1400 витков, длину 1,6 м., и радиус 4,8 см. Какова индуктивность соленоида? Готовое решение задачи

58. Соленоид содержит N=600 витков. При силе тока I=10 А магнитный поток Ф=80 мкВб. Определить индуктивность L соленоида. Готовое решение задачи

59. По соленоиду, имеющему 1000 витков, проходит ток силой 1 А. Какова индуктивность соленоида, если магнитный поток, создаваемый током, равен 0,5 мВб? Готовое решение задачи

60. Через соленоид, индуктивность которого 0,40 мГн, а площадь поперечного сечения 10 см² проходит ток силой 0,50 А. Какова индукция магнитного поля внутри соленоида, если он содержит 100 витков? Готовое решение задачи

61. Соленоид длиной 50 см и диаметром 0,8 см имеет 20000 витков медного провода и находится под постоянным напряжением. Определите время, в течение которого в обмотке соленоида выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в соленоиде. Готовое решение задачи

62. Длина соленоида 160 см, площадь поперечного сечения 19,6 см². Обмотка соленоида имеет 2000 витков, и по ней течет ток силой 2 А. Найдите среднее значение ЭДС, индуцируемой в витке, надетом на соленоид с железным сердечником, если ток в соленоиде уменьшается до нуля за 2 мс? Использовать график зависимости B = f(H), представленный на рис. Готовое решение задачи

63. На соленоид длиной l = 144 см и диаметром D = 5 см надет проволочный виток. Обмотка соленоида имеет N = 2000 витков, и по ней течет ток I = 2 А. Соленоид имеет железный сердечник. Какая средняя э.д.с. индуцируется в надетом на соленоид витке, когда ток в соленоиде выключается в течение времени t = 2 мс? Готовое решение задачи

64. Соленоид длиной 0,5 м, имеющий площадь поперечного сечения 2•10² м^-4, содержит 1000 витков плотно намотанного в один слой провода. Сила постоянного тока, протекающего в обмотке соленоида, равна 1 А. Определите энергию магнитного поля соленоида. Готовое решение задачи

65. На стержень из немагнитного материала длиной l=50 см намотан в один слой провод так, что на каждый сантиметр длины стержня приходится 20 витков. Определить энергию W магнитного поля внутри соленоида, если сила тока I в обмотке равна 0,5 А. Площадь S сечения стержня равна 2 см². Готовое решение задачи

66. Соленоид диаметром 5 см имеет однослойную обмотку из плотно прилегающих витков медного провода диаметром 0,5 мм. По соленоиду течет ток 0,50 А. Определите количество электричества, протекающее по соленоиду, если его концы закоротить. Готовое решение задачи

67. Между полюсами электромагнита помещена катушка, соединенная с баллистическим гальванометром. Ось катушки параллельна линиям индукции. Катушка сопротивлением R₁=4 Ом имеет N=15 витков площадью S=2 см². Сопротивление R₂ гальванометра равно 46 Ом. Когда ток в обмотке электромагнита выключили, по цепи гальванометра протекло количество электричества Q=90 мкКл. Вычислить магнитную индукцию В поля электромагнита. Готовое решение задачи

68. Катушка сопротивлением 5 Ом имеет 30 витков площадью 2 см² и помещена между полюсами электромагнита с индукцией 0,75 Тл. Ось катушки параллельна линиям индукции и соединена с баллистическим гальванометром сопротивлением 45 Ом. Если ток в обмотке электромагнита выключить, то какой заряд протечет по цепи? Готовое решение задачи

69. В катушке индуктивности сила тока равномерно увеличивается со скоростью 2 А/с. При этом в ней возникает ЭДС самоиндукции, равная 20 В. Какова энергия магнитного поля катушки индуктивности при силе тока в ней 5 А? Готовое решение задачи

70. В катушке сила тока равномерно увеличивается со скоростью 3 А/с. При этом в ней возникает ЭДС самоиндукции 15 В, энергия магнитного поля катушки при силе тока 4 А в ней равна? Готовое решение задачи

71. Сколько молекул ν ударяется за 1 с об 1 м² стенки сосуда, в котором находится азот (N₂) при давлении 1013 гПа (1 атм) и температуре 20 °С? Готовое решение задачи

72. В сферическом сосуде с внутренним радиусом r = 5,00 см содержится водород (H₂) при температуре T=300 К и давлении p=1,00•10⁵ Па. Сколько молекул ν ударяется о стенки сосуда за 1 с? Готовое решение задачи

73. Найти удельную теплоемкость c_p газовой смеси, состоящей из 3000 молей аргона и 2000 молей азота. Готовое решение задачи

74. Вычислить удельные теплоемкости с_v и c_p для газовой смеси, состоящей из 7,0 г азота и 20 г аргона. Газы считать идеальными. Готовое решение задачи

75. При равномерном уменьшении тока в проволочной катушке от I₁ = 12 А до I₂ = 8 А за Δt = 2 с возникает ЭДС самоиндукции ε_si = 0,8 В. Определите энергию W магнитного поля в этой катушке при силе токе I = 3 А. Готовое решение задачи

76. В катушке без сердечника за время ∆t = 10 мс ток увеличился от I₁ = 1 А до I₂ = 2 А, при этом в катушке возникла Э.Д.С. самоиндукции ε_si = 20 В. Определите поток магнитной индукции Ф в конце процесса нарастания тока и изменение энергии магнитного поля катушки. Готовое решение задачи

77. Определить индуктивность катушки, если при изменении в ней тока от 5 А до 10 А за 0,1 с в катушке возникает ЭДС самоиндукции равная 10 В. Готовое решение задачи

78. Определите индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней силы тока от 5 до 10 А за 1 с возникает ЭДС самоиндукции 60 В Готовое решение задачи

79. Индуктивность катушки 0,5 Гн. Определить э.д.с. самоиндукции, если за время 0,1 с сила тока в катушке, равномерно изменяясь уменьшилась от 25 А до 5 А. Готовое решение задачи

80. При равномерном изменении силы тока от 1 А до 6 А за 0,1 с в катушке возникает ЭДС самоиндукции равная 50 В. Какова индуктивность катушки? Готовое решение задачи

81. Определите индуктивность катушки, если известно, что сила тока в цепи за 0,02 с возрастает до максимума и равна 4 А, создавая при этом ЭДС самоиндукции 12 В. Готовое решение задачи

82. Замкнутый соленоид с железным сердечником длиной 150 см и сечением 20 см² содержит 1200 витков. Определите энергию магнитного поля соленоида, если по нему проходит ток 1 А. магнитная проницаемость железа 1400. Готовое решение задачи

83. На железное кольцо намотано в один слой N =200 витков. Определить энергию W магнитного поля, если при токе I =2,5 А магнитный поток Ф в железе равен 0,5 мВб. Готовое решение задачи

84. По обмотке тороида течет ток силой I =0,6 А. Витки провода диаметром d=0,4 мм плотно прилегают друг к другу (толщиной изоляции пренебречь). Найти энергию W магнитного поля в стальном сердечнике тороида, если площадь S сечения его равна 4 см², диаметр D средней линии равен 30 см Готовое решение задачи

85. Индукция магнитного поля тороида со стальным сердечником возросла от B₁=0,5 Тл до B₂=1 Тл. Найти, во сколько раз изменилась объемная плотность энергии ω магнитного поля Готовое решение задачи

86. Напряженность магнитного поля тороида со стальным сердечником возросла от H₁=200 А/м до H₂=800 А/м. Определить, во сколько раз изменилась объемная плотность энергии ω магнитного поля. Готовое решение задачи

87. При некоторой силе тока I плотность энергии ω магнитного поля соленоида (без сердечника) равна 0,2 Дж/м³. Во сколько раз увеличится плотность энергии поля при той же силе тока, если соленоид будет иметь железный сердечник? Готовое решение задачи

88. Обмотка тороида имеет n = 8 витков на каждый сантиметр длины (по средней линии тороида). Вычислить объемную плотность энергии магнитного поля при силе тока I = 20 А. Сердечник выполнен из немагнитного материала. Магнитное поле во всем объеме однородно. Готовое решение задачи

89. Обмотка тонкого тороида имеет 10 витков на каждый сантиметр длины. Вычислить объёмную плотность энергии магнитного поля в тороиде при силе тока 0,1 А. Сердечник выполнен из немагнитного материала Готовое решение задачи

90. Обмотка соленоида содержит n = 10 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля будет равна 1 Дж/м³? Сердечник выполнен из немагнитного материала. Магнитное поле во всем объеме однородно. Готовое решение задачи

91. Найти магнитную индукцию В в замкнутом железном сердечнике тороида длиной 20,9 см, если число ампер-витков обмотки тороида равняется 1500. Какова магнитная проницаемость материала сердечника при этих условиях? Готовое решение задачи

92. Определить магнитную индукцию в замкнутом железном сердечнике тороида длиной 20,9 см, если сила тока в обмотке 1 А, число витков равно 1800. Найти магнитную проницаемость материала сердечника при этих условиях. Готовое решение задачи

93. Для измерения магнитной проницаемости железа из него был изготовлен тороид длиной 50 см и площадью поперечного сечения 4 см². Одна из обмоток тороида имела N₁ = 500 витков и была присоединена к источнику тока, другая имела N₂ = 1000 витков и была присоединена к гальванометру. Найти магнитную проницаемость железа, если известно, что при переключении в первичной обмотке направления тока силой 1 А на противоположное через гальванометр прошел электрический заряд q = 0,06 Кл. Сопротивление вторичной обмотки 20 Ом. Готовое решение задачи

94. Железный образец помещён в магнитное поле напряженностью Н = 796 А/м. Найти магнитную проницаемость μ железа Готовое решение задачи

95. Железный сердечник находится в однородном магнитном поле напряженностью H=1 кА/м. Определить индукцию В магнитного поля в сердечнике и магнитную проницаемость μ железа Готовое решение задачи

96. Чему равна магнитная проницаемость стали, если известно, что при помещении стального бруска в магнитное поле с напряженностью 3000 А/м в нем возникает индукция 1,5 Тл. Готовое решение задачи

97. Определить скорость изменения силы тока в катушке индуктивностью L = 100 мГн, если в ней возникла ЭДС самоиндукции ε_si = 80,0 В. Готовое решение задачи

98. В катушке индуктивности за время 0,2 с сила тока уменьшилась с 12 А до 4 А. Определите изменение энергии магнитного поля катушки, если при этом возникла ЭДС самоиндукции 12 В. Готовое решение задачи

99. Соленоид длиной 50 см и площадью поперечного сечения 2 см² имеет индуктивность 0,2 мкГн. При каком токе объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида W₀=1 мДж/м³? Готовое решение задачи

100. Соленоид длиной 20 см и площадью поперечного сечения 2 см² имеет индуктивность 2•10^-2 Гн. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида равна 10³ Дж/м³? Готовое решение задачи

 Готовое решение: Заказ №8389

 Тип работы: Задача

Статус:  Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)

 Предмет: Физика

 Дата выполнения: 28.09.2020

 Цена: 227 руб.

Чтобы получить решение, напишите мне в WhatsApp, оплатите, и я Вам вышлю файлы.

Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным, не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу, я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!

Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:

№1 58. Используя соотношение неопределённостей, оценить наименьшие ошибки Dp в определении импульса электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределённостью Dx = 0,01 мм.

Решение.

Соотношение неопределённостей Гейзенберга для координаты и импульса имеет вид: , где Дж∙с – постоянная Планка; – неопределённость импульса частицы; – неопределённость координаты частицы. Отсюда получаем неравенство для неопределённости импульса частицы: .

Задача
№505.

Поток
излучения абсолютно черного тела равен
10 кВт, а максимум спектра излучения
приходится на длину волны 0,8 мкм.
Определить площадь излучающей поверхности.

Дано:

Найти:

Решение:

Будем
считать, что печь излучает как абсолютно
черное тело, тогда энергия, излучаемая
за
1 сек с единицы поверхности, определяется
формулой Стефана-Больцмана: ,
где .

Дырка
площадью
излучает мощность равную ,
отсюда найдем искомую площадь излучаемой
поверхности: .
(1)

Температуру
найдем из закона смещения Вина ,
где постоянная
смещения Вина, тогда ,
подставив это выражение в формулу (1),
получим: .

Ответ:
площадь излучающей поверхности равна
.

Задача
№515.

Какова
должна быть длина волны излучения,
падающего на платиновую пластинку, если
максимальная скорость фотоэлектронов
равна 3 Мм/с?

Дано:

Найти:

Решение:

Согласно
уравнения Энштейна энергия фотона,
способного выбить из платиновой пластинки
электрон с максимальной кинетической
энергией
равна:
,
где .
Тогда ,
отсюда выразим искомую длину волны
излучения.

Так
как скорость электрона
много меньше скорости света, то для
определения кинетичесмкой энергии
электрона воспользуемся классической
формулой ,
где масса
электрона.

Поэтому
.

Проверка
размерности:

Ответ:
длина волны излучения равна 39 нм.

Задача
№525.

В
водородоподобном ионе лития электрон
перешел из состояния с главным квантовым
числовым, равным четырем, в состояние,
характеризуемое главным квантовым
числом, равным двум. Определить энергию
кванта и длину волны излучения, испущенного
ионом.

Дано:

Найти:

Решение:

Для
определения энергии фотона воспользуемся
сериальной формулой для водородоподобных
ионов: ,
(1)

где
длина
волны фотона, постоянная
Ридберга, заряд
ядра в относительных единицах;
номер орбиты, на которую переходит
электрон,
номер орбиты с которой перешел электрон.

Тогда
,
тогда длина волны излучения равна .

Энергия
фотона
выражается формулой .
Поэтому .

Ответ:
энергия кванта равна 23 эВ, длина волны
излучения равна 54 нм.

Задача
№535.

Используя
соотношение неопределенностей, оценить
наименьшую ошибку в определении импульса
электрона и протона, ели координаты
этих частиц определяются с точностью
50 мкм.

Дано:

Найти:

Решение:

Запишем
принцип неопределенности Гейзенберга:

Выразим
минимальную ошибку
в определении импульса:

Отсюда
видно, что минимальная
ошибка
для электрона и протона одинакова и
равна

Ответ:
минимальная ошибка
для электрона и протона одинакова и
равна
.

Задача
№545.

Кинетическая
энергия нейтрона равна 2 МэВ. Определить
длину волны де Бройля нейтрона.

Дано:

.

Найти:

Решение:

Связь
длины волны де Бройля с кинетической
энергией
в классическом приближении определяется
формулой: .
В релятивистском случае длину волны
нужно вычислять по формуле ,
где
– масса покоя нейтрона и равна .
В нашем случае кинетическая энергия

во много раз меньше энергии покоя
нейтрона и поэтому нужно использовать
классическую формулу

Ответ:
длина волны де Бройля нейтрона равна
.

Задача
№555.

Тонкая
пластинка из кремния р-типа толщиной
200 мкм расположена перпендикулярно
силовым линиям однородного магнитного
поля с индукцией 0,5 Тл. При плотности
тока ,
направленного вдоль пластины, холловская
разность потенциалов оказалась равной
2,8 В. Определить концентрацию носителей
тока.

Дано:

Найти:

Решение:

При
помещении полупроводника в магнитное
поле носители тока, перемещающиеся под
действием приложенной к нему разности
потенциалов U, будут отклоняться в
поперечном направлении. Это отклонение,
вызванное силой Лоренца, приведет к
«накоплению» заряда на боковых
поверхностях образца, причем создаваемое
в результате этого напряжение
 (холловская
разность потенциалов) действием своим
будет уравновешивать силу Лоренца.
Холловская разность потенциалов
определяется соотношением

откуда
постоянная Холла

Концентрацию
носителей тока в полупроводнике одного
типа можно найти из соотношения:

Приравняем
правые части уравнений (1) и (2) и выразим
отсюда концентрацию :

Подставим
числовые значения:

Ответ:
концентрация носителей тока равна .

Задача
№565.

Счетчик

– частиц, установленный вблизи
радиоактивного изотопа, при первом
измерении регистрировал 1400 частиц в
минуту, а через 4 часа только 400 частиц.
Определить период полураспада изотопа.

Дано:

Найти:

Решение:

Активность
радиоактивного препарата ,
где постоянная распада .
Тогда ,
откуда ,
где
– момент времени прошедший с начала
распада и до момента первого наблюдения
.

Поделим
первое на второе и получим

откуда
период полураспада равен

Ответ:
период полураспада изотопа равен 2,2 ч.

Задача
№575.

Найти
минимальную энергию
– кванта, достаточную для осуществления
реакции деления первоначально покоившегося
дейтрона
– лучами: .

Найти:

Решение:

Энергию
ядерной реакции найдем по формуле .
Подставим числовые значения:

Знак
«-» означает то, что энергия поглощается.
Поэтому
– квант должен иметь энергию 2,23 МэВ.

Ответ:
– квант должен иметь энергию 2,23 МэВ.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибки ∆p в определении импульса электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностью ∆x=0,01мм
Дано:
∆x=0,01мм
=10-5м

Соотношение неопределенностей для координаты и импульса частицы:
∆px∆x≥h2π1
Где ∆px- неопределенность проекции импульса частицы на ось x, ∆x- неопределенность ее координаты. Следовательно:
∆p=∆px=h2π∆x2
Выполним числовую подстановку:
∆p=6,63∙10-34Дж∙c2∙3,14∙10-5м=1,06∙10-29кг∙мс
Ответ. 1,06∙10-29кг∙мс