Расчетно-графическое задание № 1
|
Группа: МОС-22
|
Студент: 20.
|
1. Напряженность Н магнитного поля в центре кругового витка радиусом 8 см равна 30 А/м. Определить напряженность Н1 в точке, лежащей на перпендикуляре проходящего через центр кольца, на высоте равной радиусу кольца.
Ответ: 15,4 А/м. Рисунок: нет.
|
2. По тонкому проводу в виде кольца радиусом 20 см течет ток 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В = 20 мТл. Найти силу, растягивающую кольцо.
Ответ: 0,4 Н. Рисунок: нет.
|
3. Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 800 В, влетает в однородные, скрещенные под прямым углом магнитное (B = 50 мТл) и электрическое поле. Определить напряженность электрического поля, если протон движется в скрещенных полях прямолинейно.
Ответ: 19,6 кВ/м. Рисунок: нет.
|
4. Проволочное кольцо радиусом 10 см лежит на столе. Какое количество электричества протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца равно 1 Ом. Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 50 мкТл.
Ответ: 3,14 мкКл. Рисунок: нет.
|
5. По катушке индуктивностью 0,03 мГн течет ток 0,6 А. При размыкании цепи сила тока изменяется практически до нуля за время 120 мкс. Определить среднюю ЭДС самоиндукции, возникающую в контуре.
Ответ: 0,15 В. Рисунок: нет.
|
6. Конденсатор и электрическая лампочка соединены последовательно и включены в цепь переменного тока напряжением 440 В и частотой 50 Гц. Какую емкость должен иметь конденсатор для того, чтобы через лампочку протекал ток 0,5 А и падение потенциала на лампочке было равно 110 В?
Ответ: С = 3,74 мкФ Рисунок: нет
|
7. На сферическое зеркало падает луч света. Найти построением ход луча после отражения в двух случаях: а)от вогнутого зеркала; б)от выпуклого зеркала. На рисунке: P-полюс зеркала; O-оптический центр. 
Ответ: Рисунок:28.4,a;28.4,б.
|
8. Диаметр второго светового кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете равен 1,2 мм. Определить оптическую силу плосковыпуклой линзы, взятой для опыта.
Ответ: 1,25 дптр. Рисунок: нет.
|
9. Какова должна быть постоянная d дифракционной решетки, чтобы в первом порядке были разрешены линии спектра калия лямбда(1)=404.4 нм и лямбда(2)=404.7 нм? Ширина решетки a=3 см.
Ответ: d=22 мкм. Рисунок: нет.
|
10. Найти показатель преломления n стекла, если при отражении от него света отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления бета=30град.
Ответ: n=1.73. Рисунок: нет.
|
11. Какую мощность надо подводить к зачерненному металлическому шарику радиусом 2 см, чтобы поддерживать его температуру на 27 К выше температуры окружающей среды? Температура окружающей среды равна 20 град С. Считать, что тепло теряется только вследствие излучения.
Ответ: 0,84 Вт. Рисунок: нет.
|
12. Найти величину задерживающего потенциала для фотоэлектронов, испускаемых при освещении калия светом, длина волны которого равна 330 нм.
Ответ: U=1,75В. Рисунок: нет.
|
13. В явлении Комптона энергия падающего фотона распределяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния равен пи/2. Найти энергию и количество движения рассеянного фотона.
Ответ: l=W=2,6*10**5 ев; pф=9,3*10**(-12) кг*м/c . Рисунок: нет.
|
14. Определить скорость электрона на второй орбите атома водорода.
Ответ: 1,09 Мм/с. Рисунок: нет.
|
15. Найти вероятность W прохождения электрона через прямоугольный потенциальный барьер при разности энергии U-E=1 эВ, если ширина барьера: 1)d=0,1 нм; 2)d=0.5 нм.
Ответ: 0,35. 5,9*10**-3. Рисунок:нет.
|
16. Ток I=5,0 А течет по тонкому замкнутому проводнику (рис.3.63). Радиус изогнутой части проводника R=120 мм, угол 2*'фи'=90 градусов. Найти магнитную индукцию в точке О. 
Ответ: B=(pi-'фи'+tg'фи')*'мю'(0)*I/2*pi*R Рисунок: 3.63
|
17. Два параллельных длинных провода с током I=6,0 А в каждом (токи направлены в одну сторону) удалили друг от друга так, что расстояние между ними стало в 'эта'=2,0 раза больше первоначального. Какую работу на единицу длины проводов совершили при этом силы Ампера?
Ответ: A1=-('мю'(0)*I?/2*pi)*ln'эта'=-5.0 мкДж/м Рисунок: нет
|
18. Чтобы в циклотроне не возникала расстройка, связанная с изменением периода обращения частицы при возрастании ее энергии, медленно изменяют (модулируют) частоту ускоряющего поля. По какому закону надо изменять эту частоту w(t), если индукция магнитного поля равна В и частица приобретает за один оборот энергию delta W? Заряд частицы q, масса m.
Ответ: W=Wo/(1+at)^1/2 . Рисунок: нет
|
19. Круговой контур, имеющий площадь S и сопротивление R, вращают с постоянной угловой скоростью 'омега' вокруг его диаметра, который перпендикулярен к однородному магнитному полю с индукцией В. Пренебрегая магнитным полем индукционного тока, найти, каким моментом силы N(t) надо действовать на контур в этих условиях. В момент t=0 плоскость контура перпендикулярна к направлению магнитного поля.
Ответ: N(t)=('омега'*S**2*В**3/R)*sin('омега'*t) Рисунок: нет
|
20. Найти индуктивность соленоида длины l, обмоткой которого является медная проволока массы m. Сопротивление обмотки R. Диаметр соленоида значительно меньше его длины.
Ответ: L=(м0/4*п)*m*R/(l*p*p0),где р и р0-удельное сопротивление и плотность меди. Рисунок: нет
|
21. Изобразить примерные векторные диаграммы токов в электрических контурах, показанных на рис. 4.38. Предполагается, что подаваемое между точками А и В напряжение синусоидальное и параметры каждого контура подобраны так, что суммарный ток I0 через контур отстает по фазе от внешнего напряжения на угол ф. 
Ответ: См. рис. 27. Рисунок есть.
|
22. Зрительную трубу кеплеровского типа с увеличением Г=15 погрузили в воду, которая заполнила и ее внутреннюю часть. Чтобы система при тех же размерах стала опять телескопической, объектив заменили другим. Каково стало после этого увеличение трубы в воде? Показатель преломления стекла окуляра n=1,50.
Ответ: Г`=3,1. Рисунок нет.
|
Расчетно-графическое задание № 1
|
Группа: МОС-22
|
Студент: 21.
|
1. По проводнику в виде тонкого кольца радиусом R=10 см. течет ток. Чему равна сила тока I, если магнитная индукция В поля в точке А (рис.21.10).равна 1 мкТл? угол бетта =10 градусов. 
Ответ: 305 А. Рисунок: 21.10.
|
2. Магнитное поле создано кольцевым проводником радиусом 20 см, по которому течет ток 100 А. На оси кольца расположено другое кольцо малых размеров с магнитным моментом 10 мА*м**2. Плоскости колец параллельны, а расстояние между центрами равно 1 см. Найти силу, действующую на малое кольцо.
Ответ: 5,89 мН. Рисунок: нет.
|
3. Заряженная частица, прошедшая ускоряющую разность потенциалов 2 кВ, движется в однородном магнитном поле с индукцией 15,1 мТл по окружности радиусом 1 см. Определить отношение заряда частицы к ее массе и скорость частицы.
Ответ: 175 ГКл/кг; 26,5 Мм/с. Рисунок: нет.
|
4. Рамка площадью 100 см**2 содержит 1000 витков провода сопротивлением 12 Ом. К концам обмотки подключено внешнее сопротивление 20 Ом. Рамка равномерно вращается в однородном магнитном поле (B= 0,1 Тл) с частотой 8 с**(-1). Определить максимальную мощность переменного тока в цепи.
Ответ: 79 Вт. Рисунок: нет.
|
5. 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 светится при напряжении на ней U=6 В?
Ответ: t=126 мс. Рисунок: нет.
|
6. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 7 мкФ и катушки индуктивностью 0,23 Гн и сопротивлением 40 Ом. Конденсатор заряжен количеством электричества 5,6*10**(-4) Кл. 1) Найти период колебаний контура. 2) Написать уравнение зависимости изменения разности потенциала на обкладках конденсатора от времени. 3) Найти значение разности потенциалов в момент времени T/2.
Ответ: 1) T = 8*10**(-3) с, 3) U = 40 В. Рисунок: нет
|
7. Найти продольную хроматическую аберрацию двояковыпуклой линзы от флинтгласа с одинаковыми радиусами кривизны/R1/= =/R2/=8см.Показатели преломления флинтгласа для красного ( 1=760нм) и фиолетового( 2=430нм) лучей равны соответственно 1,5 и 1,8.
Ответ: Fкр-Fф=3см. Рисунок:нет
|
8. Расстояние d между двумя когерентными источниками света (лямда = 0,5 мкм) равно 0,1 мм. Расстояние b между интерференционными полосами на экране в средней части интерференционной картины равно 1 см. Определить расстояние l от источников до экрана.
Ответ: 2 м. Рисунок: нет.
|
9. Найти радиусы r(k) первых пяти зон Френеля для плоской волны, если расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения b=1 м. Длина волны света лямбда=500 нм.
Ответ: r1=0.71 мм;r2=1.0 мм;r3=1.22 мм;r4=1.41 мм;r5=1.58 мм Рисунок: нет.
|
10. На какой угловой высоте над горизонтом должно находиться Солнце, чтобы солнечный свет, отраженный от поверхности воды, был полностью поляризован?
Ответ: 37 град. Рисунок: нет.
|
11. Температура верхних слоев звезды Сириус равна 10 кК. Определить поток энергии, излучаемый с поверхности площадью 1 км**2 этой звезды.
Ответ: 56,7 ГВт. Рисунок: нет.
|
12. Вакуумный фотоэлемент состоит из центрального катода (вольфрамового шарика) и анода (внутренней поверхности посеребренной изнутри колбы). Между электродами фотоэлемента приложена задерживающая разность потенциалов в 1 В. При каком предельном значении длины волны Лямбда падающего на катод света начнется фотоэффект?
Ответ: При лямбде<=254 нм. Рисунок: нет.
|
13. Фотон (1 пм) рассеялся на свободном электроне под углом 90 град. Какую долю своей энергии фотон передал электрону?
Ответ: 70%. Рисунок: нет.
|
14. Какую наименьшую энергию Wmin (в электронвольтах) должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов спектр водорода имел три спектральные линии? Найти длины волн лямда этих линий.
Ответ: Wmin=12,1 эВ; лямда1=121 нм; лямда2=103 нм; лямда3=656 нм. Рисунок: нет.
|
15. Частица в потенциальном ящике шириной L находится в возбужденном состоянии (n=2). Определить, в каких точках интервала (0<х
Ответ: нет. Рисунок: нет.
|
16. 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 х=100 мм.
Ответ: а) B='мю'(0)*I/2R=6.3 мкТл б) B='мю'(0)*R?*I/2*(R?+x?)^3/2=2.3 мкТл Рисунок: нет
|
17. Вдоль длинного тонкостенного круглого цилиндра радиуса R=5,0 см течет ток I=50 А. Какое давление испытывают стенки цилиндра?
Ответ: p='мю'o*I**2/8*'pi'**2*R**2=16mПа Рисунок: нет
|
18. Из начала координат О области, где созданы однородные параллельные оси у электрическое и магнитное поля с напряженностью Е и индукцией В (рис. 3.106), вылетает в направлении оси х нерелятивистская частица с удельным зарядом q/m и начальной скоростью Vo. Найти: а) координату уn частицы в момент, когда она п-и раз пересечет ось у; б) угол а между скоростью частицы и осью у в этот момент. 
Ответ: y=(2'pi'^2mE(n^2))/qB^2,tg a=VoB/2'pi'En . Рисунок: 3.106
|
19. Контур находится в однородном магнитном поле с индукцией В (рис). Верхнюю часть контура- провод в виде полуокружности радиуса а- вращают с постоянной угловой скоростью 'омега ' вокруг оси ОО'. В момент t=0 магнитный поток через контур максимальный . Найти э.д.с. индукции в контуре как функцию времени t.
Ответ: эдсi=('pi'/2)*a**2*B*'омега'*sin('омега'*t) Рисунок:есть 3.85
|
20. В схеме (рис. 3,97) известны э.д.с. Е источника, сопротивление R и индуктивность катушек L1 и L2. Внутреннее сопротивление источника и сопротивления катушек пренебрежимо малы. Найти установившиеся токи в катушках после замыкания ключа К.
Ответ: I1=E*L2/R(L1+L2), I2=E*L1/R*(L1+L2) Рисунок: нет
|
21. Катушка индуктивности L соединяет верхние концы двух вертикальных медных шин, отстоящих друг от друга на расстояние l. Вдоль шин падает без начальной скорости горизонтальный проводник- перемычка массы т (без нарушения контакта с шинами). Вся система находятся в однородном магнитном поле с индукцией B, перпендикулярном к плоскости шин. Найти закон движения проводника x(t). Сопротивление всех проводников пренебрежимо мало.
Ответ: x=(1- cos wt)* g/w**2, где w=lB/корень mL. Рисунок нет.
|
22. Источник света находится на расстоянии l=90 см от экрана. Тонкая собирающая линза, помещенная между источником света и экраном, дает четкое изображение источника при двух положениях. Определить фокусное расстояние линзы, если: а) расстояние между обоими положениями линзы `дельта`l=30 см; б) поперечные размеры изображения при одном положении линзы в `ню`=4,0 раза больше, чем при другом.
Ответ: а)f=20cм. б)f=20см. Рисунок нет.
| |
Скачать 2.94 Mb.