Расчетно-графическое задание № 1
|
Группа: МОС-22
|
Студент: 8. Павленко Александр
|
1. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи 50 А и 100 А в противоположных направлениях. Расстояние между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке, удаленной на 25 см от первого и на 40 см от второго провода.
Ответ: 21,2 мкТ Рисунок: нет.
|
2. Тонкое кольцо радиусом 10 см несет заряд 10 нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой 10 с**(-1) относительно оси, совпадающей с одним из диаметров кольца. Найти: 1) магнитный момент кругового тока, создаваемого кольцом; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса, если масса кольца равна 10 г.
Ответ: 1,57 нА*м**2; 500 нКл/кг. Рисунок: нет.
|
3. Однозарядные ионы изотопов калия с относительными атомными массами 39 и 41 ускоряются разностью потенциалов U= 300 В; затем они попадают в однородное магнитное поле, перпендикулярное направлению их движения. Индукция магнитного поля В=0,08 мТл. Найти радиусы кривизны R1 и R2 траекторий этих ионов.
Ответ: R1=19,5см; R2=20,0 см. Рисунок: Нет.
|
4. Рамка площадью 200 см**2 равномерно вращается с частотой 10 с**(-1) относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (B = 0,2 Тл). Каково среднее значение ЭДС индукции за время, в течении которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения?
Ответ: 0,16 В. Рисунок: нет.
|
5. Обмотка соленоида состоит из N витков медной проволоки, поперечное сечение которой S=1 мм**2. Длина соленоида l=25 см; его сопротивление R=0.2 Ом. Найти индуктивность L соленоида.
Ответ: L=55 мкГн. Рисунок: нет.
|
6. В цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц включены последовательно емкость 35,4 мкФ, активное сопротивление 100 Ом и индуктивность 0,7 Гн. Найти силу тока в цепи и падение напряжения на емкости.
Ответ: I = 1,34 А, Uc = 121 В. Рисунок: нет
|
7. Главное фокусное расстояние собирающей линзы в воздухе равно 10 см. Определить, чему оно равно: 1) в воде; 2) в коричневом масле.
Ответ: 1) 39 см; 2) - 80 см. Рисунок: нет.
|
8. В опыте Юнга стеклянная пластинка толщиной 2см помещается на пути одного из интерферирующих лучей перпендикулярно лучу. На сколько могут отличаться друг от друга значения показателя преломления в различных местах пластинки, чтобы изменение разности хода от этой неоднородности не превышало 1мкм?
Ответ: n<5х10 . Рисунок:нет
|
9. На диафрагму с круглым отверстием диаметром 4 мм падает нормально параллельный пучок лучей монохроматического света с длиной волны 0,5 мкм. Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии 1 м от него. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии? Темное или светлое пятно получится в центре дифракционной картины ,если в месте наблюдений поместить экран?
Ответ: 8 зон; темное пятно. Рисунок: нет.
|
10. Во сколько раз ослабляется интенсивность света, проходящего через два николя, плоскости пропускания которых образуют угол 30 град, если в каждом из николей в отдельности теряется 10 % интенсивности падающего на него света?
Ответ: В 3,3 раза. Рисунок: нет.
|
11. Вследствие изменения температуры черного тела максимум спектральной плотности сместился с 2,4 мкм на 0,8 мкм. Как и во сколько раз изменилась энергетическая светимость тела и максимальная спектральная плотность энергетической светимости?
Ответ: Увеличились в 81 и в 243 раза. Рисунок: нет.
|
12. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 275 нм. Найти: 1) работу выхода электрона из этого металла, 2) максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом с длиной волны 180 нм, 3) максимальную кинетическую энергию этих электронов.
Ответ: 1) A=4,5 эв; 2) v max=9,1*10**5 m/c; 3)Wmax=3,8*10**(-19) Дж Рисунок: нет.
|
13. Длина волны фотона равна комптоновской длине электрона. Определить энергию и импульс фотона.
Ответ: 0,511 МэВ;2,7*10**-22 кг*м/с. Рисунок: нет.
|
14. Фотон с энергией 16,5 эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода. Какую скорость будет иметь электрон вдали от ядра атома?
Ответ: 1 Мм/с. Рисунок: нет.
|
15. Показать, что собственные функции, описывающие состояние частицы в потенциальном ящике, удовлетворяют условию ортогональности.
Ответ: см задачник. Рисунок:нет.
|
16. Определить индукцию магнитного поля тока, равномерно распределенного: а) по плоскости с линейной плотностью i, б) по двум параллельным плоскостям с линейными плотностями i и -i.
Ответ: а) B='мю'(0)*i/2 б) B='мю'*i между плоскостями и B=0 вся плоскость 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. Нерелятивистские протоны движутся прямолинейно в области, где созданы однородные взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля с E=4,0 кВ/м и B=50 мТл. Траектория протонов лежит в плоскости хz (рис. 3.107) и составляет угол р=30 градусов с осью х. Найти шаг винтовой линии, по которой будут двигаться протоны после выключения электрического поля. 
Ответ: 'делта'l=6cм. Рисунок: 3.107
|
19. Непроводящее тонкое кольцо массы m, имеющее заряд q, может свободно вращаться вокруг своей оси. В начальный момент кольцо покоилось и магнитное поле отсутствовало. Затем включили однородное магнитное поле, перпендикулярное к плоскости кольца, которое начало нарастать во времени по некоторому закону B(t). Найти угловую скорость w кольца в зависимости от индукции B(t).
Ответ: w=-(q/2*m)*B(t) Рисунок: нет
|
20. Сколько метров тонкого провода надо взять для изготовления соленоида длины l0=100 см с индукционностью L=1,0 мГц, если диаметр сечения соленоида значительно меньше его длинны?
Ответ: l=(4*п*l0*L/м0)**0.5100м Рисунок: нет
|
21. Цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкости С=22 мкФ и катушки с активным сопротивлением R=20 Ом и индуктивностью L=O,35 Гн, подключена к сети переменного напряжения с амплитудой Um=180 В и частотой (омега)=314 с**-1. Найти: а) амплитуду тока в цепи; б) разность фаз между током и внешним напряжением; в) амплитуды напряжения на конденсаторе и катушке.
Ответ: а) Im=Um/корень(R**2+(wL-1/w*C)**2)=4,5 A; 6) tgф=(w*L-1/w*C)/R, ф=-60 град ; в) Uc=Im/w*C=0.65 кВ, Ul=Im*корень(R**2+w**2*L**2)=0.50 кВ. Рисунок нет.
|
22. Между предметом и экраном, положения которых неизменны, помещают тонкую собирающую линзу. Перемещением линзы находят два. положения, при которых на экране образуется четкое изображение предмета. Найти поперечный размер предмета, если при одном положении линзы размер изображения h`=2,0 мм, а при другом h"=4,5 мм.
Ответ: h=3 см. Рисунок нет.
|
Расчетно-графическое задание № 1
|
Группа: МОС-22
|
Студент: 9. Пешков Олег
|
1. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся в одной плоскости. Найти напряжённость магнитного поля в точках, если токи =2А и =3А. Расстояние АМ1=АМ2=1см и ВМ1=СМ2=2см. 
Ответ: H1=8 А/м H2=55.8 А/м. Рисунок:54
|
2. Проволочный виток радиусом R=20cm расположен в плоскости магнитного меридиана. В центре витка установлен компас. Какой ток I течет по витку, если магнитная стрелка компаса отклонена на угол альфа=9 град от плоскости магнитного меридиана?
Ответ: 12.5 A. Рисунок: нет.
|
3. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 0,02 Тл по окружности радиусом 1 см. Определить кинетическую энергию электрона (в Дж и электрон - вольтах).
Ответ: 0,563 фДж = 3,52 кэВ. Рисунок: нет.
|
4. В однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл находится прямой провод длиной 20 см, концы которого замкнуты вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,1 Ом. Найти силу, которую нужно приложить к проводу, чтобы перемещать его перпендикулярно линиям индукции со скоростью 2,5 м/с.
Ответ: 1 H. Рисунок: нет.
|
5. Контур имеет сопротивление R=2 Ом и индуктивность L=0.2 Гн. Построить график зависимости тока I в контуре от времени t, прошедшего с момента включения в цепь ЭДС, для интервала 0<=t=>0.5 c через каждую 0.1 c. По оси ординат откладывать отношение нарастающего тока I к конечному току I(0).
Ответ: Рисунок: Рисунок: нет.
|
6. Конденсатор емкостью 1 мкФ и реостат с активным сопротивлением 3000 Ом включены в цепь переменного тока с частотой 50 Гн. Индуктивность реостата ничтожно мала. Найти полное сопротивление цепи, если конденсатор и реостат включены: 1) последовательно, 2) параллельно
Ответ: 1) Z = 4380 Ом, 2) Z = 2180 Ом. Рисунок: нет
|
7. На тонкую линзу падает луч света. Найти построением ход луча после преломления его линзой: а)собирающей; б)рассеивающей. На рисунке: О - оптический центр линзы; F-главный фокус. 
Ответ: Рисунок:28.7а);28.7б).
|
8. Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло (631нм). Расстояние между соседними красными полосами при этом равно 3мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло (400нм). Найти расстояние между соседними синими полосами. Считать, что за время измерений форма пленки не изме няется и свет падает на пленку нормально.
Ответ: 1.9мм. Рисунок:нет
|
9. Определить угловую дисперсию дифракционной решетки для угла дифракции 30 град и длины волны 600 нм. Ответ выразить в единицах СИ и в минутах на нм.
Ответ: 9,62*10**5 рад/мин= 3,31 мин/нм. Рисунок: нет.
|
10. Пучок естественного света падает на стеклянный шар (n=1,54). Найти угол между отраженным и падающим пучками в точке A. 
Ответ: 156 град. Рисунок: 32.6.
|
11. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости черного тела равна 4,16*10**11 ( Вт/м**2)/м. На какую длину волны она приходится?
Ответ: 1,45 мкм. Рисунок: нет.
|
12. Найти красную границу фотоэффекта для лития, натрия, калия и цезия.
Ответ: 5,17*10**(-7) м; 5,4*10**(-7) м; 6,2*10**(-7) м; 6,6*10**(-7) м; 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. Определить первый потенциал возбуждения атома водорода.
Ответ: 10,2 В. Рисунок: нет.
|
15. Электрону в потенциальном ящике шириной L отвечает волновое число k=pi*n/L (п=1, 2, 3,:). Используя связь энергии Е электрона с волновым числом k, получить выражение для собственных значений энергии Еn.
Ответ: нет. Рисунок: нет.
|
16. Ток I=11,0 А течет подлинному прямому проводнику, сечение которого имеет форму тонкого полукольца радиуса R=5,0 см (рис.3.65). Найти индукцию магнитного поля в точке О. 
Ответ: B='мю'(0)*I/pi^2*R=28 мкТл Рисунок: 3.65
|
17. Два длинных прямых взаимно перпендикулярных провода отстоят друг от друга на расстояние а. В каждом проводе течет ток I. Найти максимальное значение силы Ампера на единицу длины провода в этой системе.
Ответ: F1max='мю'(0)*I^2/4*pi*a Рисунок: нет
|
18. Два протона движутся параллельно друг другу с одинаковой скоростью V=300 км/с. Найти отношение сил магнитного и электрического взаимодействия данных протонов.
Ответ: Fм/Fэ='мю'(0)*e(0)*v^2=(v/c)^2=1.00*10^(-6) Рисунок: нет
|
19. Между полюсами электромагнита находится небольшая катушка, ось которой совпадает с направлением магнитного поля. Площадь поперечного сечения катушки S=3,0 мм**2, число витков N=60. При повороте катушки на 180 градусов вокруг ее диаметра через подключенный к ней баллистический гальванометр протекает заряд q=4,5 мкКл. Найти модуль индукции магнитного поля между полюсами, если сопротивление электрической цепи R=40 0м.
Ответ: В=q*R/2*N*S=0.5 Тл Рисунок: нет
|
20. Показать, что магнитная энергия взаимодействия двух контуров с токами, находящихся в вакууме, может быть представлен как Wвз=(1/м0)?В1В2dV, где В1 и В2- индукции магнитного поля в элементе объема dV, создаваемые отдельно токами одного из контуров.
Ответ: Рисунок: нет
|
21. Изобразить примерные векторные диаграммы напряжений в электрических цепях, показанных на рис. 4.36, а, б. Внешнее напряжение U предполагается гармоническим с частотой (омега). 
Ответ: см. рис. 26 Рисунок есть.
|
22. Показать, что луч света, последовательно отразившийся от трех взаимно перпендикулярных плоских зеркал, изменит свое направление на прямо противоположное.
Ответ: Рисунок нет.
| |
Скачать 2.94 Mb.