новая папка 1 / 325481

4. Батареи имеют ЭДС ε1 = 2 В и ε 2 = 4 В, ε 3 = 6 В, сопротивления

R1 = 4 Ом, R2 = 6 Ом и R3 = 8 Ом. Найти токи Ii во всех участках цепи.

5. Батареи имеют ЭДС ε1 = ε 2 = ε 3 , сопротивления R1 = 48 Ом, R2 = 24

Ом, падение напряжения на сопротивлении R2 равно U 2 = 12 В (см.рис. к

задаче № 4). Пренебрегая внутренним сопротивлением элементов, определите: 1) силу тока Ii во всех участках цепи; 2) сопротивление R3 .

6. Батареи имеют ЭДС ε1 = ε 2 = ε 3 , сопротивления R1 = 20 Ом, R2 = 12

Ом, падение напряжения на сопротивлении R2 равно U 2 = 6 В (см.рис. к

задаче № 4). Пренебрегая внутренним сопротивлением источников ЭДС, определите: 1) силу тока Ii во всех участках цепи; 2) сопротивление R3 .

Раздел 5 Электромагнетизм
5.1 Магнитное поле
1.	В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл находится
прямой	проводник длиной l = 15 см, по		которому течет ток		I = 5 A. На
проводник действует сила		F = 0,13 Н .	Определите	угол	α	между
направлениями тока и вектором магнитной индукции.
2.	В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной
индукции движется прямой проводник длиной l = 40 см.				Определите силу
Лоренца FЛ , действующую на свободный электрон				проводника, если
возникающая на его концах разность потенциалов составляет U = 10 мкВ .
3.	Протон, ускоренный	разностью потенциалов U = 0,5 кВ,				влетая в
однородное магнитное поле с магнитной индукцией В = 2 мТл ,					движется по
окружности. Определите радиус R этой окружности.
						21

4. Как и во сколько раз отличаются радиусы кривизны траекторий

протона и электрона R p , если они влетают в однородное магнитное поле с

Re

одинаковой скоростью перпендикулярно линиям магнитной индукции?

5. Электрон, обладая скоростью v = 6 км/ с, влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 1 мТл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите нормальное an и тангенциальное aτ ускорения электрона.

6.Сколько витков имеет катушка, индуктивность которой L = 1 мГн , если при токе I = 1 A магнитный поток сквозь катушку Ф = 2 мкВб ?

7.Длинный соленоид индуктивностью L = 4 мГн содержит N = 600

витков . Площадь поперечного сечения соленоида S = 20 cм2 . Определите магнитную индукцию B поля внутри соленоида, если сила тока, протекающего по его обмотке, равна I = 6 A.

Раздел 6 Волновая оптика

6.1 Интерференция света

1. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом с длиной волны λ = 600 нм . Расстояние между отверстиями l = 1 мм , расстояние от отверстий до экрана L = 3 м . Найти положение трех первых светлых полос.

2.В опыте Юнга щели освещаются монохроматическим светом с длиной волны λ = 550 нм . Расстояние между щелями l = 1 мм . Определите расстояние L от щелей до экрана, если вторая светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на расстоянии y = 2,75 мм .

3.Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга l = 0,5 мм . Щели

освещаются монохроматическим светом с длиной волны λ = 600 нм .

Определите расстояние L	от щелей до экрана, если ширина
интерференционных полос y	= 1,2 мм .

22

4. Плосковыпуклая линза радиусом кривизны R = 4 м выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определите длину волны λ падающего монохроматического света, если радиус пятого светлого кольца в отраженном свете r5 = 3 мм .

5. Расстояние между вторым и первым темными кольцами Ньютона в отраженном свете l1 = 1 мм . Определить расстояние l2 между десятым и девятым темными кольцами Ньютона.

6. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 550 нм . Определите радиус кривизны R линзы, если расстояние между вторым и третьим темными кольцами в отраженном свете l = 0,5 мм .

6.2 Дифракция света. Дифракция Френеля

1. Найти радиусы первых пяти зон Френеля, если расстояние от точечного источника света до волновой поверхности и от волновой поверхности до точки наблюдения равно a = b = 1 м . Длина волны света

λ= 500 нм .

2.Найти радиусы первых пяти зон Френеля для плоской волны, если расстояние от волновой поверхности до источника наблюдения b = 1 м . Длина волны света λ = 500 нм .

3.На диафрагму с круглым отверстием диаметром d = 5 мм падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ = 0,6 мкм.

Определите расстояние b от точки наблюдения до отверстия, если отверстие

открывает: 1) две зоны Френеля;

2) три зоны Френеля.

4.Определите радиус четвертой зоны Френеля r4 , если радиус второй зоны Френеля для плоского волнового фронта равен r2 = 2 мм .

5.Плоская световая волна ( λ = 0,7 мкм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиусом r = 1,4 мм . Определить расстояние b1 , b2 , b3 от диафрагмы до трех наиболее удаленных от нее точек,

вкоторых наблюдаются минимумы интенсивности.

23

6. Посередине между источником монохроматического света с длиной волны λ = 550 нм и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном на расстоянии L = 5 м от источника. Определите радиус отверстия r , при котором центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране, будет наиболее темным.

Раздел 7 Квантовая физика
7.1 Тепловое излучение
1. Найти	температуру T	печи, если	известно, что	излучение из
отверстия в	ней площадью	S = 6,1 см2 имеет мощность		P = 34,6 Вт .
Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела.
2. Какую энергетическую светимость RЭ			имеет абсолютно черное тело,

если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны λ = 484 нм ?

3. Определите, как и во сколько раз изменится мощность излучения абсолютно черного тела, если длина волны, соответствующая максимуму его спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с λ1 = 720

нм до λ2 = 400 нм .

4. Температура абсолютно черного тела изменилась при нагревании от T1 = 1000 К до T2 = 3000 К . Во сколько раз увеличилась при этом его энергетическая светимость? На сколько изменилась длина волны λ , на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости?

5. Абсолютно черное тело имеет температуру T1 = 2900 К . В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум

спектральной плотности энергетической светимости,		изменилась на λ = 9
мкм. До какой температуры T2 охладилось тело?
6. При	увеличении термодинамической температуры		абсолютно
черного тела	в 2 раза длина волны, на которую	приходится	максимум
			24

спектральной плотности энергетической светимости, уменьшилась на

λ= 400 нм . Определить начальную температуру T1 тела.

7.2Энергия и импульс фотона. Внешний фотоэффект

1.С какой скоростью v должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны λ = 520 нм ?

2.Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы его импульс pe был равен импульсу p фотона, длина волны

которого равна λ = 200 нм .
3.	На цинковую ( AВ = 4 эВ ) пластинку падает монохроматический свет
длиной	волны	λ = 220 нм .		Определить		максимальную		скорость	vMAX
фотоэлектронов.
4.	Красная	граница	фотоэффекта			для	некоторого	металла	равна
λ0 = 500 нм . Определите: 1) работу выхода AВ							электронов из этого металла;
2) максимальную скорость vMAX					электронов, вырываемых из этого металла
светом с длиной волны λ = 400 нм .
5.	Задерживающее напряжение для серебряной пластинки ( AВ1 = 4,7 эВ
) составляет U З1 = 0,95 В.			При		тех же	условиях для пластинки			цинка
задерживающее напряжение равно U З2 =1,65 В. Определите работу выхода
AВ2 электронов из цинка.
6.	Фотоны с энергией			ε = 4,9 эВ вырывают электроны из металла с
работой	выхода	AВ = 4,5 эВ .			Найти	максимальный		импульс	pMAX ,
передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.
Раздел 8 Физика атомного ядра
8.1 Энергия связи. Ядерные реакции. Правила смещения
1.	Найти энергию связи EСВ ядра изотопа лития 37 Li							( m(37 Li)= 7,01600

а.е.м, m(01 n)=1,6749543×10−27 кг, m(11 p)=1,6726485×10−27 кг).

25

2. Энергия связи ядра, состоящего из трех протонов и четырех нейтронов, равна EСВ = 39,3 МэВ . Определите массу m нейтрального атома с этим ядром.

3. Найти энергию Q , выделяющуюся при реакции 37 Li+11H →24He+24He .

Массы ядер,	участвующих в	реакции:	m( 7 Li)= 7,01600	а.е.м,
			3
m( 4 He)= 4,00260	а.е.м, m(1 H )= 1,00783	а.е.м.
2	1

4. Написать недостающие обозначения в реакциях: а) 23 He(X , p)13 H ;

б) 147 N (24 He,178 O)X ; в) 49 Be(24 He,126 C)X , X (n,α )13 H .

5.Пользуясь таблицей Менделеева и правилами смещения, определите,

вкакой элемент превращается изотоп урана 23892 U после трех α − и двух β − −

распадов.
6. Определите, сколько β − −			и α − частиц выбрасывается при
превращении изотопа радия	225 Ra	в изотоп свинца		206 Pb . Запишите схему
	88			82

распада.

26

Список рекомендуемой литературы:

1.	Трофимова,	Т.	И.	Курс	физики:	учеб.	пособие	для	вузов	/
	Т. И. Трофимова. – 9- е изд., перераб. и доп. –						М.: Издательский центр
	«Академия», 2004. – 560			с.
2.	Трофимова,	Т.	И.	Курс	физики:	учеб.	пособие	для	вузов	/
	Т. И. Трофимова. – 9- е изд., перераб. и доп. –						М.: Издательский центр
	«Академия», 2008. – 560			с.
3.	http://biblioclub.ru Никеров, В. А. Физика. Современный курс [Электронный
	ресурс] учебник / В. А. Никеров. - М.: Дашков и К°, 2012. - 452 с.

27