Главная страница
Навигация по странице:

  • 11. Таблица вариантов и задачи для студентов–заочников агробиологических специальностей

  • Рекомендации. 2006.Рекомендации по сам.работе А4. Руководство по организации самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины Физика Методическая разработка для студентов


    Скачать 0.57 Mb.
    НазваниеРуководство по организации самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины Физика Методическая разработка для студентов
    АнкорРекомендации
    Дата26.12.2022
    Размер0.57 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла2006.Рекомендации по сам.работе А4.doc
    ТипРуководство
    #865457
    страница3 из 6
    1   2   3   4   5   6

    10.4. Задачи контрольной работы № 2


    1. По прямому проводнику длиной 1 = 1 м течет ток I = 100 А. Определить индукцию В магнитного поля в точке, равноудаленной от концов проводника и находящейся на расстоянии b = 0,5 м от него.

    1. Из проводника длиной l= 3,14 м сделано полукольцо. Определить индукцию В магнитного поля в точке, лежащей в центре диаметра полукольца, если разность потенциалов на концах проводника U=100 В, сопротивление проводника R =5 Ом.

    1. Индукция В магнитного поля в точке, лежащей на оси проводящего кольца на расстоянии b = 0,6 м от плоскости кольца, равна 50 мТл. Определить силу тока в кольце. Радиус кольца R = 0,8 м.

    84. Два длинных прямых параллельных проводника с одинаково направленными токами I1 = 2 А и I2 = 4 А расположены на расстоянии r= 10 см друг от друга. Определить магнитную индукцию В в точке, лежащей в середине отрезка прямой, соединяющего проводники.

    1. По двум длинным прямым параллельным проводникам текут в противоположных направления токиI1 = l А I2 = 5 А. Определить магнитную индукцию В в точке, лежащей на продолжении прямой, соединяющей проводники, на расстоянии b = 5 см от второго проводника. Расстояние между проводниками r =15 см. Прямая, соединяющая проводники, перпендикулярна им.

    1. Протон, пройдя в электрическом поле ускоряющую разность потенциалов Δφ = =100 кВ, влетел в однородное магнитное поле с индукцией B = 5 Тл перпендикулярно линиям индукции и начал двигаться по окружности. Определить частоту вращения протона.

    87. 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 В = 10 мТл. Определить шаг спирали, по которой движется электрон.

    88. Прямой провод длиной l= 0,3 м, по которому течет ток силой I = 20 А, помещен в однородное магнитное поле под углом α = 30° к линиям индукции. Магнитная индукция В = 1,5 Тл. Какую работу А совершат силы, действующие на провод со стороны поля, перемещая его на расстояние S = 20 cм перпендикулярно линиям поля?

    89. Квадратная проволочная рамка со стороной a = 10 см помещена в однородное магнитное поле с индукцией B=1 Тл. Сила тока в рамке I = 50 А. Определить потенциальную (механическую) энергию рамки в магнитном поле, если на рамку действует механический момент M = 0,25 Н·м.

    90. Тонкое проводящее кольцо радиусом R = 20 см подвешено свободно в однородном магнитном поле с напряженностью H= 105 А/м. Сила тока в кольце I = 2 А. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть кольцо на угол φ = 60° вокруг оси, лежащей в плоскости кольца и проходящей через его центр?

    91. Проволочная рамка, содержащая N = 40 витков, вращается в однородном магнитном поле относительно оси, лежащей в плоскости рамки перпендикулярно линиям индукции. Индукция магнитного поля В = 0,2 Тл, площадь контура рамки S = 100 см2. Амплитудное значение ЭДС индукции, возникающей в рамке, εimax= 5 В. Определить частоту вращения рамки.

    92. Плоский проводящий контур с площадью S = 50 см2 помещен в однородное магнитное поле, индукция которого В = 4 Тл. Сопротивление контура R = 1 Ом. Плоскость контура составляет угол α= 30° с линиями магнитной индукции. Определить величину заряда q, который пройдет по контуру при выключении магнитного поля.

    93. По соленоиду, содержащему N = 600 витков, течет ток силой I = 5 А. Длина соленоида l = 40 см, площадь его сечения S = 10 см2, сердечник немагнитный. Определить среднее значение ЭДС < εs> самоиндукции, которая возникнет в соленоиде, если сила тока уменьшится практически до нуля за время Δt = 0,4 мс после отключения соленоида от источника тока.

    94. Источник тока замкнули на катушку с индуктивностью L = 0,4 Гн. Определить сопротивление R катушки, если сила тока I в катушке достигает 20% ее максимального значения за время t = 0,1 с после замыкания цепи.

    1. На картонный каркас намотан в один слой провод диаметром d = 0,5 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Определить объемную плотность энергии магнитного поля такого соленоида при токе I = 2А.

    1. В опыте с бипризмой Френеля расстояние между мнимыми источниками света d = 0,5 мм, длина волны монохроматического света, падающего на бипризму, λ = 500 нм. Расстояние между интерференционными максимумами на экране Δx = 1,5 мм. Определить расстояние L от мнимых источников до экрана.

    1. На стеклянную пластинку положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза с радиусом кривизны R = 6 м. Расстояние между пятым и десятым светлыми кольцами Ньютона в отраженном свете r10 - r5=1,8 мм. Определить длину волны λ монохроматического света, падающего нормально на установку.

    2. На мыльную пленку толщиной d = 0,5 мкм падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,56 мкм. Показатель преломления пленки n =1,33. При каком наименьшем угле падения лучей отраженный свет максимально усилен?

    3. На пластину со щелью падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ = 400 нм. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном на расстоянии L = l,5 м от пластины. Найти ширину щели, если второй дифракционный максимум смещен от центрального на расстояние l = 3 см.

    1. На дифракционную решетку, содержащую N = 250 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет, а затем проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Расстояние от линзы до экрана L = l,2 м. Границы видимого спектра: λкр = =0,780 мкм и λф = 0,400 мкм. Определить ширину спектра первого порядка на экране.

    1. Угол преломления луча в жидкости i2 = 41°. Определить показатель преломления п жидкости, если отраженный луч максимально поляризован.

    1. Предельный угол полного внутреннего отражения в бензоле А = 42°. Определить угол максимальной поляризации iв света при отражении от этого вещества.

    2. Пучок естественного света, последовательно проходя через два николя, ослабляется в 6 раз. Принимая, что коэффициент поглощения каждого николя k = 0,1, найти угол φ между плоскостями пропускания николей.

    1. Два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол φ = =45°, ослабляют проходящий через них пучок естественного света в n = 10 раз. Определить коэффициент k поглощения света в николях (потерей света при отражении пренебречь).

    1. При прохождении поляризованного света через слой 5%-го сахарного раствора толщинойl1 = 10 см плоскость поляризации повернулась на угол φ1 = 3°. Найти концентрацию C2 другого раствора сахара толщиной l2 = 15 см, если плоскость поляризации повернулась при этом на угол φ2 = 5,4°.

    1. Вычислить энергию W, излучаемую с поверхности S = 1 м2 абсолютно черного тела за время t = 10 мин, если известно, что максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны λмах = 460 нм.

    2. Температура поверхности Земли равна t = 25°С. Определить среднюю энергетическую светимость Земли Rт, если степень черноты поверхности Земли αт = 0,25.

    3. При измерении температуры раскаленной вольфрамовой нити радиационный пирометр показывает температуру Tр = 2000 К. Считая, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна αT = 0,35, определить истинную температуру Т вольфрамовой нити.

    4. При нагревании абсолютно черного тела максимум спектральной плотности энергетической светимости переместился с λ1 = 560 нм на λ2=650 нм. Во сколько раз изменилась энергетическая светимость тела?

    110. Определить, пользуясь формулой Планка, максимальное значение спектральной плотности энергетической светимости uλт абсолютно черного тела при температуре Т = 1500 К.

    111. Определить красную границу λ0 фотоэффекта для цинка, если работа выхода электронов из цинка равна Aвых = 4 эВ.

    112. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны λ = =250 нм. Определить максимальную скорость vтах фотоэлектронов, вылетающих с поверхности металла, если красная граница фотоэффекта λ0 = 310 нм.

    113. На катод из лития падает монохроматический свет с длиной волны λ=420 нм. Определить работу выхода электронов из лития, если задерживающая разность потенциалов Umin= 625 мB.

    1. На серебряную пластинку падает монохроматический свет. Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов Umin = 0,75 В. Определить длину волны падающего излучения, если работа выхода электронов из серебра Авых = 4,7 эВ.

    1. Под действием ультрафиолетового излучения (λ = 200 нм) электроны вылетают с поверхности металла с максимальной скоростью vmax = 1,2-106 м/с. Определить максимальную длину волны λ0, при которой возможен фотоэффект.

    1. На зачерненную поверхность падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ = 650 нм. Определить давление света на поверхность, если концентрация фотонов в потоке излучения (число фотонов в единице объема пространства) n = =5·1013 м-3.

    2. Свет падает нормально на зеркальную поверхность, находящуюся на расстоянии r= 0,2 м от точечного монохроматического источника мощностью Р = 220 Вт. Определить давление, оказываемое светом на зеркальную поверхность. Считать, что вся мощность источника расходуется на излучение.

    3. Какую силу давления испытывает поверхность, если на нее падает нормально поток излучения Фе = 0,2 Вт? Коэффициент отражения поверхности считать равным
      ρ = 0,5.

    4. Монохроматический свет с длиной волны λ = 0,6 мкм, падая нормально на серую поверхность (ρ = 0,7), оказывает давление p=10 мПа. Определить плотность потока фотонов (число фотонов, падающих на единицу площади в единицу времени), падающих на эту поверхность.

    5. Определить коэффициент отражения ρ поверхности, если при падении нормально на поверхность монохроматического света с длиной волны λ = 0,7 мкм он оказывает давление p = 15 мПа при плотности потока фотонов N' =1025 м-2·с-1.

    1. Найдите длину волны фотона, который испускается при переходе атома водорода из состояния n= 9 в основное состояние.

    1. Сколько энергии необходимо для того, чтобы вырвать из атома водорода электрон, находящийся в состоянии n = 3?

    1. Сколько оборотов совершит электрон, находящийся в атоме водорода в состоянии n = 2, до перехода его в состояние n = 1? Среднее время жизни возбужденного состояния t ≈ 10-8 с.

    2. Время жизни возбужденного состояния атома в среднем t ≈ 10-8 с. Определить ширину спектральной линии, связанной с распадом этого состояния, если ей соответствует длина волны λ = 4000 Å.

    1. Насколько будут отличаться длины волн, соответствующие α-линии в спектрах обычного водорода и его изотопа - трития?

    1. Исходя из модели атома Бора, определить:

    а) cколько разных состояний у электрона с главным квантовым числом n= 3?

    б) величину момента импульса электрона в состоянии атома водорода с n = 3, l = 2.

    в) насколько в долях исходной массы уменьшится масса атома водорода при переходе из состояния n = 2 в основное состояние?

    127. Фотон с энергией 100 кэВ испытывает комптоновское рассеяние на угол 90°.

    а) Какова его энергия после рассеяния?

    б) Чему равна кинетическая энергия электрона отдачи?

    в) Определить направление движения электрона отдачи.

    1. Электрон приобрел скорость v = 9·107 м/с в результате соударения с фотоном. При этом фотон испытывает обратное рассеяние. Чему равна энергия фотона после рассеяния и чему равна длина волны де Бройля электрона?

    1. Природный бор представляет собой смесь изотопов 105B и 115В с атомной массой 10,82 а. е. м. Какова доля каждого из изотопов в природном боре? Во сколько раз ядерная плотность изотопа 105В больше, чем атомная плотность изотопа 115В? При какой максимальной кинетической энергии электрона и атома водорода в основном состоянии соударение будет упругим и каковы длины волн де Бройля электрона и атома водорода при этих условиях?

    1. При какой максимальной кинетической энергии электрона и атома водорода в основном состоянии соударение будет упругим и каковы длины волн де Бройля электрона и атома водорода при этих условиях?

    1. Определить длину волны де Бройля, соответствующую телу массой 1,50 кг, летящему со скоростью 5,00 м/с.

    1. Одновременно определяется положение и импульс электрона с энергией 2,00 кэВ. Если его положение определяли с точностью 1,00 Å, то с какой точностью (в процентах) можно определить при этом его импульс?

    1. Чему равна полная кинетическая энергия электрон позитронной пары, образованной фотоном с энергией Е = 4,00 МэВ?

    1. Чему равна минимальная энергия фотона, необходимая для рождения пары μ+ и μ-? (масса каждого мюона в 207 раз больше массы электрона). Чему равна длина волны такого фотона?

    1. Пучок электронов с энергией 70 эВ рассеивается на кристалле, как при дифракции рентгеновского излучения. Максимум первого порядка наблюдается под углом Θ = 45°. Чему равно расстояние между атомными плоскостями кристалла, на котором происходит дифракция электронов?

    2. В электронном микроскопе используются электроны с энергией Е = 40,0 кэВ. Определить максимальную разрешающую способность микроскопа, считая, что она равна длине волны, соответствующей этим электронам.

    3. Сравните неопределенности в скоростях электрона и протона, заключенных в объеме размером 10,0 Å.

    1. Чему равен теоретический предел разрешающей способности электронного микроскопа, в котором электроны ускоряются напряжением 50,0 кВ? (При расчетах использовать релятивистские формулы).

    1. Определить кинетическую энергию электронов, которые дифрагируют на кристалле с расстоянием между атомными плоскостями d = 0,91 Å, а первый дифракционный максимум наблюдается под углом Θ = 65°.

    1. Определить расстояние между атомными плоскостями кристалла, если при дифракции на нем пучок электронов дает второй дифракционный максимум под углом Θ = 88°, а кинетическая энергия электронов T = 40,0 эВ.

    141. Период полураспада изотопа 146С составляет T1/2 = 5700 лет. В какой-то момент времени образец этого изотопа содержит N = 1022 ядер? Чему равна активность этого образца?

    1. Период полураспада трития 31H (относительно β-распада) T=12,5 года. Какая часть образца чистого трития останется нераспавшейся через 25 лет?

    1. Период полураспада 13892U (относительно β-распада) T1/2 = 4, 50·109 лет. Сколько распадов в 1 секунду происходит в 1,00 г238 92U ?

    1. При распаде радия испускается α-частица с энергией 5,78 МэВ. Сколько дебройлевских длин волн α-частицы уложится внутри ядра при диаметре ядра радия r = =2,00·10-14 м?

    2. Определить, какую минимальную энергию должна иметь α-частица, чтобы пошла реакция

    42He + 147N + 1,18 МэВ à 178O + 11H?

    146. Определить, какую минимальную энергию должен иметь нейтрон, чтобы пошла реакция

    10n + 168O + 2,2 МэВ à 136C + 42He.

    и каковы энергии связи и массы ядер, образовавшихся в результате этой реакции?

    1. Какой минимальной энергией должен обладать фотон γ-излучения для того, чтобы он мог: а) расщепить α-частицу на тритон и протон; б) расщепить α-частицу на ядро 32 Не и нейтрон?

    1. Определите, существует ли у реакции 21H (d, n)32 He пороговая энергия, выделяется или поглощается энергия в результате этой реакции?

    1. Допишите следующие реакции:

    3517Cl + ? à 3216S + 42He

    105B + ? à 73Li + 42He

    и определите энергетический эффект каждой из этих реакций.

    150. При делении 23592U выделяется около 200 МэВ энергии. Какая доля начальной массы 23592U+ п превращается в энергию? Сколько энергии необходимо для удаления одного протона из ядра 23592U?

    151. В некотором образце германия постоянная Холла RH= 1,25·10-3 м3/Кл, соотношение концентраций электронов проводимости и дырок равно 1/3. а) Определить, во сколько раз подвижность электронов в этом образце больше подвижности дырок?

    б) Какая часть электропроводности обусловлена электронами?

    1. ЭДС Холла в некотором плоском проводнике шириной b = 2,5 см равна εн = =50 мВ. Определить скорость носителей зарядов при этих условиях.

    1. Покажите, что ЭДС Холла дается формулой εн = vgBb, где vg- скорость дрейфа носителей заряда в плоском проводнике шириной b.

    1. Определите плотность электронов n в проводнике при эффекте Холла, если ЭДС Холлаεн=50 мВ. Индукция магнитного поля B = 5·10-5 Тл. Ширина проводника b= =2 см, скорость дрейфа зарядов vg = 5·104 м/с.

    1. Прямоугольную пластину из полупроводника р-типа поместили в магнитное поле с индукцией B = 5 кГс. К концам пластины приложили постоянное напряжение

    U = 10 В. При этом холловская разность потенциалов оказалась Uн = 50 мВ, удельное сопротивление ρ = 2,5 Ом·см, постоянная Холла rh=1,25·10-3 м3/Кл. Определить отношение длины образца l к его ширине b.

    1. Глубина потенциальной ямы металла составляет 11 эВ, а работа выхода 4 эВ.

    а) Найдите полную энергию электронов на уровне Ферми.

    б) Насколько увеличивается кинетическая энергия электрона при его проникновении в металл?

    в) Какова концентрация электронов на уровне Ферми?

    1. Во сколько раз возрастает сопротивление чистого германия, если его температуру понизить с 300 К до 30 К?

    1. Металл № 1 имеет глубину потенциальной ямы U1= 4 эВ и энергию Ферми

    EF1 = 3 эВ, а металл № 2 – соответственно U2 = 3,5 эВ и EF2 = 2 эВ. Какова будет контактная разность потенциалов, если эти металлы привести в соприкосновение? Какой из металлов будет иметь более высокий потенциал?

    1. Определить концентрацию свободных электронов и дырок в чистом кремнии и указать положение уровня Ферми.

    2. Цезий имеет плотность ρ = 1,90·103 кг/м3. Определить энергию Ферми в эВ у электронов проводимости цезия. Определить также среднюю кинетическую энергию электронов < E > в предположении, что полная энергия Ферми в образце, содержащем N электронов, равна EF= < E > N.



    11. Таблица вариантов и задачи для студентов–заочников агробиологических

    специальностей
    11.1. Таблица вариантов контрольных работ для студентов – заочников агрономических и биологических специальностей: агрономия, плодоводство и виноградарство, зооинженерия, перерабатывающие технологии.


    Последняя цифра шифра

    Предпоследняя цифра шифра





    нечётная

    чётная

    0

    1, 37, 45, 58, 84, 111, 123, 138

    11, 24, 38, 59, 98, 117, 128, 152

    1

    2, 12, 25, 60, 85, 104, 142, 160

    13, 26, 46, 61, 97, 110, 122, 143

    2

    3, 39, 47, 62, 82, 101, 131, 144

    14, 27, 48, 71, 81, 100, 133, 149

    3

    4, 28, 49, 63, 90, 109, 121, 137

    5, 29, 50, 72, 94, 107, 132, 145

    4

    15, 30, 51,64,91,116, 127, 148

    16, 31,65,73,95,108, 120, 147

    5

    17, 32, 40, 66, 92, 118, 134, 150

    18, 33, 41, 67, 86, 105, 129, 156

    6

    6, 22, 42, 68, 99, 113, 136, 155

    7, 23, 52, 74, 96, 112, 124, 146

    7

    8, 34, 53, 75, 103, 119, 139, 157

    19, 43, 54, 76, 89, 130, 141, 159

    8

    9, 35, 55, 77, 88, 114, 125, 153

    20, 44, 69, 78, 93, 115, 126, 154

    9

    10, 36, 56, 79, 83, 102, 135, 151

    21, 57, 70, 80, 87, 106, 140, 158
    1   2   3   4   5   6


    написать администратору сайта