Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
27004. Определить отношение импульса р электрона с кинетической энергией Т = 1,02 МэВ к комптоновскому импульсу m0с электрона.
27005. Протон имеет импульс р = 938 МэВ/с. Какую кинетическую энергию необходимо дополнительно сообщить протону, чтобы его импульс возрос вдвое?
27006. Альфа-частица с кинетической энергией Т = 10 ГэВ при торможении потеряла половину этой энергии. Определить, на сколько раз изменился импульс р альфа-частицы.
27007. Из смотрового окошечка печи излучается поток Ф0 = 2040 Дж/мин. Определить температуру Т печи, если площадь отверстия S = 6 см2.
27008. Абсолютно черное тело имеет температуру Т1 = 400 К. Какова будет температура T2 тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в n = 10 раз?
27009. Переменное напряжение, действующее значение которого U = 220 В, а частота ν = 50 Гц, подано на катушку без сердечника с индуктивностью L = 31,8 мГн и активным сопротивлением R = 10,0 Ом. а) Найти количество теплоты Q, выделяющееся в катушке за секунду. б) Как изменится Q, если последовательно с катушкой включить конденсатор емкости С = 319 мкФ?
27010. Определить температуру Т и энергетическую светимость R0 абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λ = 400 нм.
27011. Поток излучения абсолютно черного тела Ф0 = 1 кВт, максимум энергии излучения приходится на длину полны λ0 = 1,45 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.
27012. Температура абсолютно черного тела Т = 1000 К. Определить длину волны λ0, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости rλ0 для этой длины волны.
27013. Вычислить истинную температуру Т вольфрамовой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру Трад = 2250 К. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна 0,32.
27014. Определить поглощательную способность аτ серого тела, для которого температура Трад, измеренная радиационным пирометром, равна 1600 К, тогда как истинная температура Т тела равна 2800 К.
27015. Красная граница фотоэффекта для цезия λ0 = 640 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Т фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цезий падают лучи с длиной волны λ = 200 нм.
27016. На металл падают рентгеновские лучи длиной волны λ = 4 нм. Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость vмакс фотоэлектронов.
27017. Какова должна быть длина волны γ-лучей, падающих на цинковую пластинку, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была vмакс = 1 Мм/c?
27018. На поверхность лития падают лучи с длиной волны λ = 250 нм. Определить максимальную скорость vмакс фотоэлектронов.
27019. На фотоэлемент с катодом из рубидия падают лучи с длиной волны λ = 100 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов Uмин, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.
27020. На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны λ = 150 нм. Красная граница фотоэффекта λ0 = 200 нм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?
27021. Фотон с энергией ε = 10 эВ падает на цинковую пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.
27022. На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетовых лучей (λ = 0,2 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов Uмин = 2,2 В. Определить работу выхода А электронов из металла.
27023. Рентгеновские лучи (λ = 0,1 нм) рассеиваются электронами, который можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны λмакс рентгеновских лучей в рассеянном пучке.
27024. Фотон с длиной волны λ1 = 12,6 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона λ2 = 15 пм. Определить угол θ рассеяния.
27025. В результате эффекта Комптона на свободных электронах фотон с энергией ε1 = 0,51 МэВ был рассеян на угол θ = 120°. Определить энергию ε2 рассеянного фотона.
27026. Фотон с энергией ε1 = 1,02 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол θ = 180°. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.
27027. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол θ = π. Определить импульс р (в единицах МэВ/с), приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была ε1 = 0,5 МэВ.
27028. Определить угол θ, на который был рассеян γ-квант с энергией ε1 = l,02 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи Т = 0,51 МэВ.
27029. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, р = 1 мПа. Определить концентрацию n0 фотонов вблизи поверхности, если длина полны λ падающего па поверхность света равна 0,6 мкм.
27030. На зеркальную поверхность площадью S = 4 см2 падает нормально поток излучения Фе = 0,6 Вт. Определить давление р и силу давления F света па эту поверхность.
27031. Давление р света длиной волны λ = 600 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 1 нПа. Определить число n фотонов, падающих за время t = 1 с на площадь S = 1 см2 этой поверхности.
27032. Свет с длиной волны λ = 700 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на нее давление р = 0,1 мкПа. Определить число фотонов n, падающих за время t = 1 с на площадь S = 1 см2 этой поверхности.
27033. Определить коэффициент ρ отражения поверхности, если при энергетической освещенности Е0 = 50 Вт/м2 давление р света на нее оказалось равным 0,2 мкПа.
27034. Точечный источник монохроматического (λ = 0,1 мкм) излучения находится в центре сферической посеребренной колбы радиуса R = 5 см. Определить световое давление р, производимое на внутреннюю поверхность колбы.
27035. На расстоянии r = 10 м от точечного монохроматического (λ = 0,6 мкм) изотропного источника расположена площадка (S = 10 мм2) перпендикулярно падающим пучкам. Определить число n фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность Р излучения равна 800 Вт.
27036. Определить максимальную энергию εмакс фотона серии Пашена и спектре излучения атомарного водорода.
27037. Определить энергию ε фотона, испускаемую атомом водорода при переходе электрона со второй орбиты на первую.
27038. Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией Т = 5 эВ. Определить энергию ε фотона.
27039. Электрон в атоме водорода находится на втором энергетическом уровне. Определить кинетическую Т, потенциальную П и полную Е энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.
27040. Вычислить по теории Бора частоту ν обращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 3.
27041. Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны λ = 121,5 нм. Вычислить, пользуясь теорией Бора, радиус r электронной орбиты возбужденного атома водорода.
27042. В однозарядном ионе электрон перешел со второго энергетического уровня на первый. Определить длину волны λ излучения, испущенного ионом гелия.
27043. Определить первый потенциал I1 возбуждения и энергию ионизации Е1 иона He+, находящегося в основном состоянии.
27044. Сколько длин волн де Бройля уложится на третьей орбите однократно ионизированного возбужденного атома гелия?
27045. Электрон обладает кинетической энергией Т = 0,51 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия Т электрона возрастает вдвое?
27046. Определить длины волн де Бройля электрона и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U = 100 В.
27047. Кинетическая энергия Т электрона равна его энергии покоя m0c2. Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона.
27048. Электрон обладает кинетической энергией T = 100 эВ. Определить величину дополнительной энергии ΔT, которую необходимо сообщить электрону для того, чтобы дебройлевская длина волны уменьшилась вдвое.
27049. Определить дебройлевскую длину волны λ электрона, кинетическая энергии которого Т = 1,02 МэВ.
27050. Определить скорость v электрона, при которой длина волны де Бройля λ = 1 нм.
27051. Вычислить длину волны де Бройля электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U, равную: 1) 1 кВ; 2) 1 MB.
27052. Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы дебройлевская длина волны λ была равна: 1) 1 нм; 2) 1 пм?
27053. На зажимы цепи, изображенной на рисунке, подается переменное напряжение с действующим значением U = 220 В и частотой ν = 50 Гц. Активное сопротивление цепи R = 22 Ом, индуктивность L = 318 мГн. Емкость цепи подбирается так, чтобы показание вольтметра, включенного параллельно катушке индуктивности, стало максимальным. Найти показания вольтметра U1 и амперметра I в этих условиях. Полным сопротивлением амперметра и током через вольтметр можно пренебречь.
27054. Протон находится в одномерном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l ящика, если известно, что минимальная энергия Eмин протона равна 10 МэВ.
27055. Излучение возбужденного атома происходит в течение времени τ = 10 нс, длина волны λ излучения равна 663 нм. Определить, с какой наибольшей точностью (Δε) может быть определена энергия ε излучения.
27056. Атом испустил фотон с длиной волны λ = 600 нм. Продолжительность излучения τ = 50 нс. Определить наибольшую точность (Δλ), с которой может быть измерена длина волны излучения.
27057. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину одномерного потенциального ящика, в котором минимальная энергия Емин электрона равна 1 эВ.
27058. Электрон находится в потенциальном ящике шириной l = 0,2 нм. Определить в электрон-вольтах наименьшую разность энергетических уровней электрона.
27059. Полагая, что на каждый атом меди в кристалле приходится по одному свободному электрону, определить максимальную энергию Емакс электронов при абсолютном нуле.
27060. Определить долю свободных электронов в металле при абсолютном нуле, энергии которых меньше (1/2)Емакс.
27061. Найти среднее значение кинетической энергии <Екин> электронов в металле при абсолютном нуле, если уровень Ферми Ef = 8 эВ.
27062. Собственный полупроводник (германиевый) имеет при некоторой температуре удельное сопротивление р = 0,5 Ом·м. Определить концентрацию n носителей тока, если подвижность электронов un = 0,38 м2/(В·с) и дырок up = 0,18 м2/(В·с).
27063. Удельное сопротивление ρ кремния с примесями равно 10–2 Ом·м. Определить концентрацию np дырок и их подвижность up. Принять, что полупроводник обладает только дырочной проводимостью и постоянная Холла RH = 4·10–4 м3/Кл.
27064. Концентрация n носителей тока в кремнии равна 5·1010 см–3, подвижности электронов un = 0,15 м3/(В·с) и дырок up = 0,05 м2/(В·с). Определить сопротивление кремниевого стержня длиной l = 2 см и сечением S = 1 мм2.
27065. Подвижности электронов и дырок в кремнии соответственно равны un = 1,5·103 см2/(В·с) и up = 5·102 см2/(В·с). Вычислить постоянную Холла RH для кремния, если удельное сопротивление кремния ρ = 6,2·102 Ом·м.
27066. Вычислить частоту ωL ларморовой прецессии электронных оболочек атомов в магнитном поле (В = 0,5 Т).
27067. Электронная орбита прецессирует в магнитном поле (В = 0,1 T) с круговой частотой ωl = 8,8·109 рад/с. Определить отношение рм/L магнитного момента к механическому (для орбитального движения электрона).
27068. Определить киломольную парамагнитную восприимчивость χкм газообразного кислорода при нормальных условиях, если известно, что молекулы кислорода обладают магнитным моментом рм = 2,8μБ.
27069. Определить намагниченность Jнас при насыщении кобальта, если считать, что на каждый атом в среднем приходится N = 1,72 магнетонов Бора μБ.
27070. Определить намагниченность J тела при насыщении, если магнитный момент каждого атома равен магнетону Бора и концентрация атомов n = 6·1023м–3.
27071. Удельная магнитная восприимчивость висмута χуд = –1,3·109 м3/кг. Определить магнитную восприимчивость χ и килоатомную восприимчивость χкат.
27072. Грамм-атомная магнитная восприимчивость алюминия χат = 1,65·10–5 см3/г·атом. Определить магнитную восприимчивость χ и магнитную проницаемость μ для алюминия.
27073. Вычислить энергию ядерной реакции 4Ве9+2Не4→6C12+0n1. Освобождается или поглощается эта энергия?
27074. Вычислить энергию ядерной реакции 7N14+2Не4→8O17+1H1. Освобождается или поглощается эта энергия?
27075. В противоположных вершинах квадрата со стороной а оказались два протона (заряды +e, массы M) и два позитрона (заряды +e , массы me << M) — все с нулевыми скоростями. Оценить скорости частиц после полного «развала» системы.
27076. Две стороны правильного треугольника образованы одинаковыми равномерно заряженными палочками. При этом в центре О треугольника потенциал равен ф0, а напряженность электрического поля равна E0. Найти потенциал и напряженность поля в точке O, если убрать одну из палочек.
27077. Какую скорость нужно сообщить частице с массой m и зарядом q, чтобы она смогла пролететь по оси тонкого равномерно заряженного полого цилиндра. Заряд цилиндра -Q, длина — l, радиус — a. Внутри или вне цилиндра зарядом испытывается наибольшее ускорение?
27078. Частицы массы m каждая и с зарядами (+/-q) расположены в углах квадрата со стороной a, как показано на рисунке. В некоторый момент времени каждой из них сообщается скорость v0, направленная перпендикулярно диагонали квадрата, на которой она находится. Какова должна быть величина этой скорости, чтобы частицы двигались по окружности радиуса, равного половине длины диагонали квадрата r0 = a/|/2 ? Описать движение частиц, если их начальные скорости будут: а) меньше v0 в 2 раза; б) больше v0 в 2 раза.
27079. Три концентрических проводящих сферы радиусов r1 < r2 < r3 изолированы, причем средняя сфера имела заряд Q, а крайние не заряжены. Найти заряд на наружной сфере после ее соединения с внутренней проводником, изолированным от средней сферы.
27080. Внутри плоского конденсатора, заряженного до напряжения U, на расстоянии h от пластины с нулевым потенциалом находится маленький металлический шарик радиуса r. Пренебрегая искажением поля конденсатора, найти заряд, появившийся на шарике, если соединить шарик с пластиной нулевого потенциала. Расстояние между пластинами равно d.
27081. Два заряда q1 и -q2 расположены на расстоянии а. Найти поверхность нулевого потенциала и ее положение относительно заряда q1. При каком условии эта поверхность — плоскость?
27082. Найти потенциал ф и напряженность E электрического поля: а) на оси Z круглого тонкого диска радиуса R; б) равномерно заряженной бесконечной плоскости; в) на оси Z круглого отверстия радиуса R, сделанного в плоскости z = 0. Плоскость и диск равномерно заряжены с плотностью s.
27083. Используя теорему Гаусса, найти поля равномерно заряженных: а) шарика радиуса a с объемной плотностью p; б) бесконечного цилиндра радиуса a с линейной плотностью h; в) бесконечного плоского слоя толщины 2a с объемной плотностью заряда p.
27084. Внутри шара радиуса a, равномерно заряженного по объему с плотностью p, имеется незаряженная шарообразная полость, радиус которой b, а центр отстоит от центра шара на расстоянии l таком, что (l+b < a). Найти электрическое поле E в полости.
27085. Найти силу и вращательный момент, приложенные к электрическому диполю с моментом P в поле точечного заряда q.
27086. а) Показать, что дипольный момент Р электрически нейтральной системы зарядов Eqi = 0 не меняется при смещении начала координат. б) При каком выборе вектора смещения d дипольный момент P, = 0, если Eqi = / = 0?
27087. Найти потенциал ф(R) поля двух концентрических колец радиусов a и b с зарядами q и —q для: a) R >> a,b; б) R << a,b.
27088. Три бесконечные заряженные нити (линейная плотность заряда h) расположены на расстоянии а друг от друга. Найти два первых (отличных от нуля) члена разложения потенциала на больших расстояниях.
27089. По какому закону должна быть распределена плотность заряда p(r) внутри цилиндра радиуса R, чтобы напряженность электрического поля E внутри цилиндра была постоянна по величине и равна E0. Каково распределение потенциала?
27090. Бесконечный полый цилиндр радиуса R заряжен с поверхностной плотностью s = s0 cos 2a, где a — полярный угол цилиндрической системы координат с осью Z, направленной вдоль оси цилиндра. Найти потенциал ф и напряженность Е электрического поля внутри и вне цилиндра.
27091. Найти силу, с которой диполь с моментом Р действует на заряженную нить. Заряд нити на единицу длины h; диполь расположен перпендикулярно нити и линии, их соединяющей на расстоянии a. Найти вращательный момент, приложенный к диполю.
27092. Используя уравнение Пуассона, симметрию задачи, конечность и непрерывность потенциала и его производной, найти потенциалы: а) шара радиуса a, равномерно заряженного по объему с объемной плотностью p; б) цилиндра радиуса a, равномерно заряженного по объему с линейной плотностью h; в) слоя толщиной 2a, равномерно заряженного с объемной плотностью p.
27093. Плоскость z = 0 заряжена с плотностью s(х, у) = sо sin ax sin by, где ss0, a, b — постоянные. Найти потенциал этой системы зарядов.
27094. Незаряженный металлический шар радиуса a вносится в электрическое поле, которое при отсутствии шара было однородным и равным E0. Определить результирующее поле и плотность поверхностных зарядов на шаре. Найти полный заряд, индуцированный на одной половине поверхности шара.
27095. Точечный заряд q расположен на плоской границе раздела двух однородных бесконечных диэлектриков с проницаемостями e1 и e2 Найти напряженность, индукцию и потенциал электрического поля.
27096. Однородный шар радиуса a с диэлектрической проницаемостью e1 погружен в однородный неограниченный диэлектрик с диэлектрической проницаемостью e2. На большом расстоянии от шара в диэлектрике имеется однородное электрическое поле E0. Найти потенциал и напряженность электрического поля во всем пространстве, а также распределение связанных зарядов на шаре.
27097. В однородное электрическое поле E0 внесен шар с диэлектрической проницаемостью е. В шаре имеется маленькая сферическая полость, находящаяся далеко от поверхности шара. Найти поле в полости.
27098. Заряд q находится внутри (вне) заземленной (изолированной) проводящей сферы радиуса a на расстоянии l от ее центра. Найти распределение потенциала во всем пространстве, распределение индуцированного заряда и полный индуцированный заряд на сфере.
27099. Точечный заряд q находится в вакууме на расстоянии а от плоской границы бесконечно протяженного проводника. Найти потенциал, напряженность электрического поля, поверхностную плотность индуцированного заряда, а также силу, действующую на заряд.
27100. Заряд q находится на расстоянии l от проводящей изолированной сферы радиуса a < l с зарядом Q. Найти силу взаимодействия заряда со сферой. При каком значении заряда на сфере эта сила обращается в нуль?
27101. Между двумя заземленными концентрическими сферами с радиусами a и b (a > b) на расстоянии c от общего центра сфер находится точечный заряд q. Найти заряды на сферах.
27102. В экваториальной плоскости заземленной сферы радиуса a находится равномерно заряженное зарядом Q кольцо радиуса b > a. Центры сферы и кольца совпадают. Найти: а) потенциал ф(z) на оси симметрии системы на расстоянии z от центра кольца; б) два первых ненулевых члена разложения потенциала ф(q, Q) на больших r >> b расстояниях.
27103. Полупространства заполнены диэлектриками с различающимися значениями проницаемостей: e1 и e2. Бесконечная прямая нить, заряженная с линейной плотностью h, расположена перпендикулярно плоскости раздела диэлектриков. Найти силу, действующую на единицу длины нити на высоте h над плоскостью раздела диэлектриков.