- •10. Электростатика.
- •4.10. Электрическое поле создано бесконечно большой отрицательно заряженной непроводящей плоскостью. Укажите направление вектора напряженности поля в точке, находящейся вблизи поверхности.
- •5.10. Электрическое поле создано бесконечно большой отрицательно заряженной непроводящей плоскостью. Укажите направление вектора градиента потенциала поля в точке вблизи поверхности.
- •10.10. По какой формуле определяется электрический дипольный момент?
- •4.11. Как изменится плотность тока, если напряженность электрического поля в проводнике уменьшится в два раза?
- •5.11. Как изменится плотность энергии, выделяемой проводником с током, если напряженность электрического поля в проводнике уменьшится в два раза?
- •6.11. Какая формула выражает первое правило Кирхгофа?
- •4.12. Как направлена напряженность магнитного поля в точке о, если поле создано двумя проводниками с токами, расположенными перпендикулярно, как показано на рисунке, и токи равны по величине?
- •14.12. Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя с индуктивностью 0,5Гн, чтобы энергия магнитного поля оказалась равной 1 Дж.
- •15.12. По горизонтальному проводнику длиной 20см и массой 2г течет ток силой 5а. Определить магнитную индукцию в поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы он висел не падая.
- •1.13. Виток проволоки площадью 1м2 расположен перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону . Определить эдс индукции как функцию времени.
- •2.14. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля записывается так:
- •3) В отсутствие заряженных тел и токов проводимости;
- •3.14. Как называются области спонтанной намагниченности у ферромагнетиков?
- •4.14. На рисунке представлены графики зависимости вектора намагниченности j от напряженности внешнего магнитного поля для диамагнетиков, парамагнетиков и ферромагнетиков. Выберите правильный ответ.
- •5.14. На рисунке представлены графики зависимости диэлектрической восприимчивости χ
- •6.14. В чем заключается явление сверхпроводимости?
- •7.14. В чем заключается явление электромагнитной индукции?
- •8.14. В чем заключается явление термоэлектронной эмиссии?
- •9.14. Какие заряды переносят ток в металлах, полупроводниках и газах?
- •2) В металлах – электроны, в газах – электроны и ионы, в полупроводниках – электроны и дырки;
- •15.14. Какое выражение не соответствует условию равновесия зарядов в проводнике, помещенном в однородное электрическое поле?
- •4) Собственные электрические дипольные моменты молекул будут ориентироваться по направлению линий напряженности электрического поля.
- •15. Колебания свободные и вынужденные. Сложение колебаний. Волны.
- •1.15. Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковой частотой и равными амплитудами а. Чему равна амплитуда результирующего колебания при разности фаз колебаний π/2 рад.
- •6.15. Как изменится время релаксации в колебательном контуре, если омическое сопротивление увеличить в 2 раза, а индуктивность катушки оставить прежней?
- •16. Волновая оптика. Интерференция. Дифракция. Поляризация. Дисперсия.
- •4.16. Чему равна разность хода лучей, имеющих разность фаз π рад.
- •7.16. Как поляризован падающий луч, если при переходе из воздуха в стекло отраженный луч отсутствует?
- •2) Поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения;
- •17.Фотоэффект. Тепловое излучение.
- •10.17. На рисунке представлены вольтамперные характеристики (кривые 1, 2 и 3) фотоэффекта для одного и того же металла. Чем отличаются эти характеристики? ( I интенсивность света, ν – частота света)
- •11.17. Какой график соответствует зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов е от частоты падающих на вещество фотонов при внешнем фотоэффекте?
- •14.17. На рисунках представлены зависимости функции Кирхгофа от абсолютной температуры тела, длины волны λ и частоты ν тела. Выберите график, описывающий закон смещения Вина:
- •15.17. На рисунках представлены зависимости функции Кирхгофа от абсолютной температуры тела, длины волны λ и частоты ν тела. Выберите график, описывающий второй закон Вина:
- •7.18. Один и тот же световой поток падает нормально на абсолютно черную и абсолютно белую поверхность. Найти отношение давления света в первом случае р1 к давлению света во втором случае р2.
- •11.18. На непрозрачную поверхность направляют поочередно поток одинаковой интенсивности фиолетовых, зеленых, желтых и красных лучей. В каком случае давление света будет максимальным?
- •12.18. Каким импульсом обладает фотон излучения с частотой 5·1014 с-1? Постоянная Планка равна 6,62. 10-34 Дж . С; скорость света в вакууме 3×108 м/с.
- •14.18. C какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его энергия была равна энергии
- •15.18. На черную пластинку падает поток света. Как изменится световое давление, если черную пластинку заменить зеркальной?
- •1.19. При каком переходе, изображенном на рисунке, происходит излучение фотона с минимальной длиной волны в атоме водорода?
- •3.20. В природе существует 4 типа фундаментальных взаимодействий. В каком взаимодействии могут участвовать фотоны?
- •5.20. В процессе электромагнитного взаимодействия принимают участие:
- •13.20. При бомбардировке изотопа бора -частицами образуется изотоп азота . Какая при этом выбрасывается частица ?
- •15.20. Сколько процентов не распавшихся радиоактивных ядер останется через интервал времени, равный двум периодам полураспада ядер данного элемента?
3.20. В природе существует 4 типа фундаментальных взаимодействий. В каком взаимодействии могут участвовать фотоны?
Ответ:
1)сильное; 2) слабое, электромагнитное;
3) электромагнитное, гравитационное; 4) гравитационное.
Сильное (ядерное) взаимодействие обуславливает связь протонов и нейтронов в ядрах атомов и обеспечивает исключительную прочность этих образований, лежащую в основе стабильности вещества в земных условиях. Слабое взаимодействие – наиболее медленное из всех взаимодействий, протекающих в микромире. Оно ответственно за взаимодействие частиц, происходящих с участием нейтрино или антинейтрино, а также за безнейтринные процессы распада, характеризующиеся довольно большим временем жизни распадающейся частицы . В основе электромагнитного взаимодействия лежит связь с электромагнитным полем. Оно характерно для всех элементарных частиц, за исключением нейтрино, антинейтрино и фотона. Электромагнитное взаимодействие ответственно за существование атомов и молекул, обуславливая взаимодействие в них положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов. Гравитационное взаимодействие присуще всем без исключения частицам, однако из-за малости масс элементарных частиц оно пренебрежимо мало и, по-видимому, в процессах микромира несущественно.
4.20. Реакция n → p + e+ +νе не может идти из-за нарушения закона сохранения ( - электронное нейтрино):
Ответ:
1) спинового момента импульса; 2) электрического заряда;
3) лептонного заряда; 4) нет правильного ответа.
Решение: Закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе при всех процессах взаимопревращаемости элементарных частиц алгебраическая сумма зарядов сохраняется. Закон сохранения лептонного заряда: в замкнутой системе при всех без исключения процессах взаимопревращаемости элементарных частиц лептонное число сохраняется. Лептонное число – особое квантовое число, характеризующее лептоны и выделяющее класс лептонов из множества элементарных частиц: для лептонов ( ); для антилептонов ( ); для всех остальных элементарных частиц. Закон сохранения странности: странность (квантовое число, характеризующее адроны) сохраняется только в процессах сильного и электромагнитного взаимодействий. Реакция распада нейтрона по схеме не может идти из-за нарушения закона сохранения лептонного заряда, так как у позитрона (антилептона) лептонное число , а у нейтрино (лептона) лептонное число . Ответ: вариант 3
5.20. В процессе электромагнитного взаимодействия принимают участие:
Ответ:
1) нейтроны ; 2) нейтрино; 3) протоны; 4) нейтроны и протоны.
В основе электромагнитного взаимодействия лежит связь с электромагнитным полем. Оно характерно для всех элементарных частиц, за исключением нейтрино, антинейтрино и фотона. Электромагнитное взаимодействие ответственно за существование атомов и молекул, обуславливая взаимодействие в них положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов.
6.20. Реакция распада электрона по схеме: e-→ γ +γ + невозможна вследствие невыполнения закона сохранения ( - антинейтрино):
Ответ: 1) барионного заряда; 2) электрического заряда; 3) лептонного заряда; 4) барионного, электрического заряда.
Закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе при всех процессах взаимопревращаемости элементарных частиц алгебраическая сумма зарядов сохраняется. Закон сохранения лептонного заряда: в замкнутой системе при всех без исключения процессах взаимопревращаемости элементарных частиц лептонное число сохраняется. Лептонное число – особое квантовое число, характеризующее лептоны и выделяющее класс лептонов из множества элементарных частиц: для лептонов ( ); для антилептонов ( ); для всех остальных элементарных частиц. Закон сохранения странности: странность (квантовое число, характеризующее адроны) сохраняется только в процессах сильного и электромагнитного взаимодействий. Реакция распада электрона по схеме невозможна вследствие невыполнения закона сохранения электрического заряда. Поскольку заряд электрона 1, заряды фотона и электронного нейтрино равны нулю. Следовательно, закон сохранения электрического заряда не выполняется, вследствие чего реакция не может идти.
7.20. В процессе сильного взаимодействия принимают участие:
Ответ:
1) фотоны; 2) электроны; 3) фотоны, позитроны; 4) нуклоны.
НУКЛОН, общее название протона и нейтрона – частиц, из которых состоят ядра атомов. На нуклоны приходится основная часть массы атома.
8.20. Определить массовое число изотопа, который получится из тория после трех α – и двух β- – превращений.
Ответ:
1) 220а.е.; 2) 238а.е.; 3) 227а.е.; 4) 222а.е.
Запишем условие задачи в виде уравнения реакции
Составим уравнения:
Получим А = 220, Z=86. То есть это изотоп радона
9.20. Сколько -распадов и --распадов должно произойти при радиоактивном распаде ядра урана 92U238 и конечном превращении его в ядро свинца 82Рв198?
Ответ:
1) 9 и 10; 2) 10 и 8; 3) 8 и 10; 4) 10 и 10.
Оформл так
10.20. Второй продукт ядерной реакции 4Ве9 + 1Н25В10 + X представляет из себя:
Ответ:
1) нейтрон; 2) -частицу; 3) электрон; 4) -квант.
11.20. При делении одного ядра урана выделяется 3,210-11 Дж энергии. Чему равна электрическая мощность атомной электростанции, имеющей КПД 25%, если она расходует в сутки 235 г урана? Молярная масса урана равна 235 г/моль; число Авогадро 6,021023 1/моль.
Ответ: 1) 80МВт; 2) 56,5МВт; 3) 22 МВт; 4) 10 МВт.
Дано:
E0=3,2⋅10−11 Дж, η=25%, t=1 сут, m=235 г, P−?
Решение задачи:
Коэффициент полезного действия (КПД) атомной станции η определим как отношение полезной работы Aп к затраченной работе Aз, то есть:
η=AпAз
Полезную работу Aп легко найти как произведение мощности атомной станции P на время работы t, поэтому:
Aп=Pt
Затраченная работа Aз равна энергии E, которая выделяется при делении ядер урана массой m.
Aз=E
Очевидно, что энергия E равна произведению количества атомов (ядер) N урана-235, содержащихся в массе m, на энергию, выделяющуюся при делении одного ядра изотопа урана-235 E0, то есть:
E=NE0
Чтобы определить количество атомов (ядер) изотопа урана-235 N в массе m, запишем две формулы определения количества вещества ν:
Фигурная скобка (ν=N/NА ν=m/M)
Здесь NА – постоянная Авогадро, равная 6,022·1023 моль-1, M – молярная масса изотопа урана-235, равная 0,235 кг/моль. Тогда:
N/NА=m/M
N=mNA/M
12.20. В камере Вильсона наблюдается превращение азота: + . Чем является второй продукт реакции?
Ответ:
1) ; 2) ; 3) ; 4) .
Первое превращение ядер, искусственно вызванное человеком, осуществил в 1919 Э. Резерфорд, который превратил азот в кислород, облучив азот альфа-частицами урана. 7N14 + 2He4 --> 8O17+ 1 H1 Эта реакция сопровождалась поглощением энергии, поскольку масса ее продуктов - кислорода и водорода - превышает массу частиц, вступающих в реакцию, - азота и альфа-частиц.