Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
8193.
Показатель преломления n газообразного хлора при нормальных условиях равен 1,000768. Определить диэлектрическую проницаемость ε жидкого хлора, плотность ρ которого равна 1,56•103 кг/м3.
8194.
При нормальных условиях показатель преломления n углекислого газа СО2 равен 1,000450. Определить диэлектрическую проницаемость ε жидкого СО2, если его плотность ρ=1,19•103 кг/м3.
8195.
Показатель преломления n жидкого сероуглерода CS2 равен 1,62. Определить электронную поляризуемость αе молекул сероуглерода, зная его плотность.
8196.
Поляризуемость α атома аргона равна 2,03•10-29 м3. Определить диэлектрическую проницаемость ε и показатель преломления n жидкого аргона, плотность ρ которого равна 1,44•103 кг/м3.
8197.
Определить показатель преломления n1 жидкого кислорода, если показатель преломления n2 газообразного кислорода при нормальных условиях равен 1,000272. Плотность ρ1 жидкого кислорода равна 1,19•103 кг/м3.
8198.
Вычислить ориентационную поляризуемость αоp молекул воды при температуре t=27 °С, если электрический момент р молекулы воды равен 6,1•10-30 Кл•м.
8199.
Зная, что показатель преломления n водяных паров при нормальных условиях равен 1,000252 и что молекула воды обладает электрическим моментом р=6,1•10-30 Кл•м, определить, какую долю от общей поляризуемости (электронной и ориентационной) составляет электронная поляризуемость молекулы.
8200.
Электрический момент р молекул диэлектрика равен 5•10-30 Кл•м. диэлектрик (ε=2) помещен в электрическое поле напряженностью Елoк=100 МВ/м. Определить температуру Т, при которой среднее значение проекции <рЕ> электрического момента на направление вектора Елок будет равно р/2.
8201.
Диэлектрик, молекулы которого обладают электрическим моментом р=5•10-30 Кл•м, находится при температуре Т=300 К в электрическом поле напряженностью Елок= 100 МВ/м. Определить, во сколько раз число молекул, ориентированных «по полю» (0 ≤ θ ≤ 1°); больше числа молекул, ориентированных «против поля» (179° ≤ θ ≤ 180°). Угол θ образован векторами р и ЕЛОК.
8202.
Металлический проводник движется с ускорением a=100 м/с2. Используя модель свободных электронов, определить напряженность Е электрического поля в проводнике.
8203.
Медный диск радиусом R=0,5 м равномерно вращается (ω=104 рад/с) относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Определить разность потенциала U между центром диска и его крайними точками.
8204.
Металлический стержень движется вдоль своей оси со скоростью v=200 м/с. Определить заряд Q, который протечет через гальванометр, подключаемый к концам стержня, при резком его торможении, если длина l стержня равна 10 м, а сопротивление R всей цепи (включая цепь гальванометра) равно 10 мОм.
8205.
Удельная проводимость γ металла равна 10 МСм/м. Вычислить среднюю длину <l> свободного пробега электронов в металле, если концентрация п свободных электронов равна 1028 м-3. Среднюю скорость u хаотического движения электронов принять равной 1 Мм/с.
8206.
Исходя из модели свободных электронов, определить число z соударений, которые испытывает электрон за время t=1 с, находясь в металле, если концентрация n свободных электронов равна 1029 м-3. Удельную проводимость у металла принять равной 10 МСм/м.
8207.
Исходя из классической теории электропроводности металлов, определить среднюю кинетическую энергию <ε> электронов в металле, если отношение λ/γ теплопроводности к удельной проводимости равно 6,7•10-6 В2/К.
8208.
Определить объемную плотность тепловой мощности ω в металлическом проводнике, если плотность тока j=10 А/мм2. Напряженность Е электрического поля в проводнике равна 1 мВ/м.
8209.
Определить концентрацию n свободных электронов в металле при температуре Т=0 К. Энергию Ферми ε принять равной 1 эВ.
8210.
Определить отношение концентраций n1/n2 свободных электронов при Т=0 в литии и цезии, если известно, что уровни Ферми в этих металлах соответственно равны εf,1=4,72 эВ, εf,2=1,53 эВ.
8211.
Определить число свободных электронов, которое приходится на один атом натрия при температуре Т=0 К. Уровень Ферми εf для Натрия равен 3,1 эВ. Плотность ρ натрия равна 970 кг/м3.
8212.
Во сколько раз число свободных электронов, приходящихся на один атом металла при Т=0, больше в алюминий, чем в меди, если уровни Ферми соответственно равны εf,1=11,7 эВ, εf,2=7,0 эВ?
8213.
Определить вероятность того, что электрон в металле займет энергетическое состояние, находящееся в интервале Δε=0,05 эВ ниже уровня Ферми и выше уровня Ферми, для двух температур:1) T1=290 K; 2) Т2=58 К.
8214.
Вычислить среднюю кинетическую энергию <ε> электронов в металле при температуре Т=0 К, если уровень Ферми εf=7 эВ.
8215.
Металл находится при температуре Т=0 К. Определить, во сколько раз число электронов с кинетической энергией от εf/2 до εf больше числа электронов с энергией от 0 до εf/2.
8216.
Электроны в металле находятся при температуре Т=0 К. Найти относительное число ΔN/N свободных электронов, кинетическая энергия которых отличается от энергий Ферми не более чем на 2 %.
8217.
Оценить температуру Ткр вырождения для калия, если принять, что на каждый атом приходится по одному свободному электрону. Плотность ρ калия 860 кг/м3.
8218.
Определить отношение концентрации nmax электронов в металле (при Т=0 К), энергия которых отличается от максимальной не более чем на Δε, к концентраций nmin электронов, энергий которых не превышают значения ε=Δε Δε принять равным 0,01ε.
8219.
Зная распределение dn(ε) электронов в металле по энергиям, установить распределение dn(р) электронов по импульсам. Найти частный случай распределения при Т=0 К.
8220.
По функций распределения dn(р) электронов в металле по импульсам установить распределение dn(v) по скоростям: 1) при любой температуре Т; 2) при Т=0 К.
8221.
Определить максимальную скорость vmax электронов в металле при Т=0 К, если уровень Ферми ε=5 эВ.
8222.
Выразить среднюю скорость <v> электронов в металле при Т=0 К через максимальную скорость Umax. Вычислить <v> для металла, уровень Ферми ε которого при Т=0 К равен 6 эВ.
8223.
Металл находится при температуре Т=0 К. Определить, во сколько раз число электронов со скоростями от Umax/2 до Umax больше числа электронов со скоростями от 0 до Umax/2.
8224.
Выразить среднюю квадратичную скорость электронов в металле при Т=0 К через максимальную скорость Umax электронов. Функцию распределения электронов по скоростям считать известной.
8225.
Зная распределение dn(v) электронов в металле по скоростям, выразить <1/v> через максимальную скорость Umax электронов в металле. Металл находится при Т=0 К.
8226.
Определить уровень Ферми εf в собственном полупроводнике, если энергия ΔЕ0 активации равна 0,1 эВ. За нулевой уровень отсчета кинетической энергий электронов принять низший уровень зоны проводимости.
8227.
Собственный полупроводник (германий) имеет при некоторой температуре удельное сопротивление ρ=0,480м•м. Определить концентрацию n носителей заряда, если подвижности bn и bp электронов и дырок соответственно равны 0,36 и 0,16 м2/(В•с).
8228.
Удельная проводимость γ кремния с примесями равна 112 См/м. Определить подвижность bp дырок и их концентрацию np, если постоянная Холла RН=3,66•10-4м3/Кл. Принять, что полупроводник обладает только дырочной проводимостью.
8229.
В германий часть атомов замещена атомами сурьмы. Рассматривая дополнительный электрон примесного атома по модели Бора, оценить его энергию Е связи и радиус r орбиты. Диэлектрическая проницаемость ε германия равна 16.
8230.
Полупроводник в виде тонкой пластины шириной l=1см и длиной L=10см помещен в однородное магнитное поле с индукцией В=0,2Тл. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости пластины. К концам пластины (по направлению L) приложено постоянное напряжение U=300В. Определить холловскую разность потенциалов UH на гранях пластины, если постоянная Холла RH=0,1м3/Kл, удельное сопротивление ρ=0,5 Ом•м.
8231.
Тонкая пластина из кремния шириной l=2см помещена перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (В=0,5 Тл). При плотности тока j=2 мкА/мм2, направленного вдоль пластины, холловская разность потенциалов UH оказалась равной 2,8 В. Определить концентрацию n носителей заряда.
8232.
Определить намагниченность J тела при насыщении, если магнитный момент каждого атома равен магнетону Бора μB и концентрация атомов 6•l028 м-3.
8233.
Магнитная восприимчивость χ марганца равна 1,21•10-4. Вычислить намагниченность J, удельную намагниченность Jуд и молярную намагниченность Jm марганца в магнитном поле напряженностью H=100 кА/м. Плотность марганца считать известной.
8234.
Найти магнитную восприимчивость χ AgBr, если его молярная магнитная восприимчивость χm=7,5•10-10 м3/моль.
8235.
Определить магнитную восприимчивость χ и молярную магнитную восприимчивость χm платины, если удельная магнитная восприимчивость χm=1,30•10-9 м3/кг.
8236.
Магнитная восприимчивость χ алюминия равна 2,1•10-5. Определить его удельную магнитную χ уд и молярную χm восприимчивости.
8237.
Висмутовый шарик радиусом R=1 см помещен в однородное магнитное поле (В0=0,5 Тл). Определить магнитный момент pm приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость χ висмута равна -1,5•10-4.
8238.
Напряженность Н магнитного поля в меди равна 1 МА/м. Определить намагниченность J меди и магнитную индукцию В, если известно, что удельная магнитная восприимчивость χуд= -1,1•10-9 м3/кг.
8239.
Определить частоту ωL ларморовой прецессии электронной орбиты в атоме, находящемся в магнитном поле Земли (В=50 мкТл).
8240.
Атом водорода находится в магнитном поле с индукцией B=1 Тл. Вычислить магнитный момент μM, обусловленный прецессией электронной орбиты. Принять, что среднее значение квадрата расстояния <r2> электрона от ядра равно 2/3r12 (r1 — радиус первой боровской орбиты).
8241.
Молекула NO имеет магнитный момент μM = 1,8μБ. Определить удельную парамагнитную восприимчивость χуд газообразной окиси азота при нормальных условиях.
8242.
Удельная парамагнитная восприимчивость χуд трехоксида ванадия (V2O3) при t=17 °С равна 1,89•10-1 м3/кг. Определить магнитный момент μM (в магнетонах Бора), приходящийся на молекулу V2O3, если плотность ρ трехоксида ванадия равна 4,87•103 кг/м3.
8243.
Молекула кислорода имеет магнитный момент μM=2,8μB (где μB — магнетон Бора). Определить намагниченность J газообразного кислорода при нормальных условиях в слабом магнитном поле (В0=10 мТл) и в очень сильном поле.
8244.
Определить, при каком наибольшем значении магнитной индукции В уже следует пользоваться не приближенным выражением функции Ланжевена L(a) ≈ a/3, а точным, чтобы погрешность вычислений не превышала 1 %. Для расчетов принять магнитный момент молекул равным магнетону Бора. Температура T=300 К.
8245.
Определить наибольшее значение величины а, при котором погрешность, вызванная заменой точного выражения функции Ланжевена приближенным L(a) ≈ a/3, не превышает 1 %.
8246.
Определить температуру Т, при которой вероятность того, что данная молекула имеет отрицательную проекцию магнитного момента на направление внешнего магнитного поля, будет равна 10-3. Магнитный момент молекулы считать равным одному магнетону Бора, а магнитную индукцию В поля — равной 8 Тл.
8247.
Определить, во сколько раз число молекул, имеющих положительные проекции магнитного момента на направление вектора магнитной индукции внешнего поля (B=1 Тл), больше числа молекул, имеющих отрицательную проекцию, в двух случаях: 1) T1=300 К; 2) T2=1 К. Магнитный момент молекулы принять равным магнетону Бора.
8248.
При температуре T1=300 К и магнитной индукции B1=0,5, Тл была достигнута определенная намагниченность J парамагнетика. Определить магнитную индукцию В2, при которой сохранится та же намагниченность, если температуру повысить до T2=450 К.
8249.
Кусок стали внесли в магнитное поле напряженностью H=1600 А/м. Определить намагниченность J стали.
8250.
Прямоугольный ферромагнитный брусок объемом V=10 см3 приобрел в магнитном поле напряженностью Н=800 А/м магнитный момент pm=0,8 А•м2. Определить магнитную проницаемость μ ферромагнетика.
8251.
Вычислить среднее число <n> магнетонов Бора, приходящихся на один атом железа, если при насыщении намагниченность железа равна 1,84 МА/м.
8252.
На один атом железа в незаполненной 3 d-оболочке приходится четыре неспаренных электрона. Определить теоретическое значение намагниченности Jнас железа при насыщении.
8253.
Определить гиромагнитное отношение γ для свободного электрона.
8254.
Свободный электрон находится в постоянном магнитном поле (B0=1Тл). Определить частоту ν0 переменного магнитного поля, при которой происходит резонансное поглощение энергий электроном (g-фактор для свободного электрона равен 2).
8255.
Определить отношение ωэпр/ωцик резонансной частоты электронного парамагнитного резонанса к циклотронной частоте (g-фактор равен 2,00232).
8256.
Стандартные спектрометры для наблюдения электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) имеют на одном из диапазонов фиксированную частоту ν0=9,9 ГГц. Определить магнитную индукцию поля В0, при которой происходит резонансное поглощение энергии радиочастотного поля свободным электроном (g-фактор равен 2).
8257.
Опредилить гиромагнитное отношение γ для свободного протона.
8258.
Свободный протон находится в постоянном магнитном поле (В0=1 Тл). Определить частоту ν0 переменного магнитного поля, при котором происходит резонансное поглощение энергии протоном(g – фактор равен 5,58).
8259.
В опытах по изучению магнитным резонансным методом магнитных свойств атомов 25Мg в основном состоянии обнаружено резонансное поглощение энергии при магнитной индукции В0 поля, равной 0,54Тл, и частотой ν0 переменного магнитного поля, равной 1,4 Мгц. Определить ядерный g – фактор.
8260.
Методом магнитного резонанса определяют магнитный момент нейрона. Резонансное поглощение наблюдается при магнитной индукции В0 поля, равной 0,682Тл, и частоте ν0 переменного поля, равной 19б9МГц. Вычислить ядерный g – фактор и магнитный момент μ0 нейрона. Известно, что направления спинового механического и магнитного моментов противоположны. Спин нейрона I=1/2.
8261.
Для молекулы HD, находящейся в основном состоянии, ядерный магнитный резонанс наблюдается: 1) для протона (I=1/2)в постоянном магнитном поле (В0=94 мТл) при частоте ν0χ переменного магнитного поля, равной 4МГц; 2) для дейтонов (I=1) соответственно при В0=0,37 Тл и частоте ν0=2,42 МГц. Определить по этим данным g – фактор и магнитный момент μр и μd протона и дейтона (в единицах μN).
8262.
При какой частоте ν0 переменного поля будет наблюдаться ЯМР ядер 19Р (I=1/2; μ1=2,63μN), если магнитная индукция В0 постоянного поля равна 2,35 Тл?
8263.
Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью v0=4 м/с. Когда оно достигло верхней точки полета из того же начального пункта, с той же начальной скоростью v0 вертикально вверх брошено второе тело. На каком расстоянии h от начального пункта встретятся тела? Сопротивление воздуха не учитывать.
8264.
Материальная точка движется прямолинейно с ускорением a=5 м/с2. Определить, на сколько путь, пройденный точкой в n-ю секунду, будет больше пути, пройденного в предыдущую секунду. Принять v0=0.
8265.
Две автомашины движутся по дорогам, угол между которыми α=60º. Скорость автомашин
v1=54 км/ч и v2=72 км/ч. С какой скоростью v удаляются машины одна от другой?
8266.
Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью v0=10 м/с и постоянным ускорением a=-5 м/с. Определить, во сколько раз путь Δs, пройденный материальной точкой, будет превышать модуль ее перемещения Δr спустя t=4 с после начала от счета времени.
8267.
Велосипедист ехал из одного пункта в другой. Первую треть пути он проехал со скоростью v1=18 км/ч. Далее половину оставшегося времени он ехал со скоростью v2=22 км/ч, после чего до конечного пункта он шел пешком со скоростью v3=5 км/ч. Определить среднюю скорость <v> велосипедиста.
8268.
Тело брошено под углом α=30º к горизонту со скоростью v0=30 м/с. Каковы будут нормальное αn и тангенциальное ατ ускорения тела через время t=1 с после начала движения?
8269.
Материальная точка движется по окружности с постоянной угловой скоростью v0=π/6 рад/с. Во сколько раз путь Δs, пройденный точкой за время t=4 с, будет больше модуля ее перемещения Δr? Принять, что в момент начала отсчета времени радиус-вектор r, задающий положение точки на окружности, относительно исходного положения был повернут на угол φ0=π/3 рад.
8270.
Материальная точка движется в плоскости ху согласно уравнениям x=A1+B1t+C1t2 и y=A2+B2t+C2t2, где B1=7 м/с, C1=-2 м/с2, B2=-1 м/с, С2=0,2 м/с2. Найти модули скорости и ускорения точки в момент времени t=5 с.
8271.
По краю равномерно вращающейся с угловой скоростью ω=1 рад/с платформы идет человек и обходит платформу за время t=9,9 с. Каково наибольшее ускорение а движения человека относительно Земли? Принять радиус платформы R=2 м.
8272.
Точка движется по окружности радиусом R=30 см с постоянным угловым ускорением ε. Определить тангенциальное ускорение аτ точки, если известно, что за время t=4 с она совершила три оборота и в конце третьего оборота ее нормальное ускорение an=2,7 м/с2.
8273.
При горизонтальном полете со скоростью v=250 м/с снаряд массой m=8кг разорвался на две части. Большая часть массой m1=6 кг получила скорость u1=400 м/с в направлении полета снаряда. Определить модуль и направление скорости u2 меньшей части снаряда.
8274.
С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью v1=3 м/с, в сторону, противоположную движению тележки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной u1=4 м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости u2x человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки m1=210 кг, масса человека m2=70 кг.
8275.
Орудие, жестко закрепленное на железнодорожной платформе, производит выстрел вдоль полотна железной дороги под углом α=30º к линии горизонта. Определить скорость из отката платформы, если снаряд вылетает со скоростью u1=480 м/с. Масса платформы с орудием и снарядами m2=18 т, масса снаряда m1=60 кг.
8276.
Человек массой m1=70 кг, бегущий со скоростью v1=9 км/ч, догоняет тележку массой m2=190 кг, движущуюся со скоростью m2=3,6 км/ч, и вскакивает на нее. С какой скоростью станет двигаться тележка с человеком? С какой скоростью будет двигаться тележка с человеком, если человек до прыжка бежал навстречу тележке?
8277.
Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой m1=2,5 кг под углом α=30º к горизонту со скоростью v=10 м/с. Какова будет начальная скорость v0 движения конькобежца, если масса его m2=60 кг? Перемещением конькобежца во время броска пренебречь.
8278.
На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса его m1=60 кг, масса доски m2=20 кг. С какой скоростью (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль нее со скоростью (относительно доски) v=1 м/с? Массой колес и трением пренебречь.
8279.
Снаряд, летевший со скоростью v=400 м/с, в верхней точке траектории разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью u1=150 м/с. Определить скорость u2 большего осколка.
8280.
Две одинаковые лодки массами m=200 кг каждая (вместе с человеком и грузами, находящимися в лодках) движутся параллельными курсами навстречу друг другу с одинаковыми скоростями v=1 м/с. Когда лодки поравнялись, то с первой лодки на вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают грузы массами m1=20 кг. Определить скорости u1 и u2 лодок после перебрасывания грузов.
8281.
На сколько переместится относительно берега лодка длиной l=3,5 м и массой m=200 кг, если стоящий на корме человек массой m2=80 кг переместится на нос лодки? Считать лодку расположенной перпендикулярно берегу.
8282.
Лодка длиной l=3 м и массой m=120 кг стоит на спокойной воде. На носу и корме находятся два
рыбака массами m1=60 кг и m2=90 кг. На сколько сдвинется лодка относительно воды, если рыбаки поменяются местами?
8283.
В деревянный шар массой m1=8 кг, подвешенный на нити длиной l=1,8 м, попадает горизонтально летящая пуля массой m2=4 г. С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявшей в нем пулей отклонилась от вертикали на угол α=3º? Размером шара пренебречь. Удар пули считать прямым, центральным.
8284.
По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой m1=300 кг, ударяет молот массой та m2=8 кг. Определить КПД η удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию, затраченную на деформацию куска железа.
8285.
Шар массой m1=1 кг движется со скоростью v1=4 м/с и сталкивается с шаром массой m2=2 кг, движущимся навстречу ему со скоростью v2=3 м/с. Каковы скорости u1 и u2 шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.
8286.
Шар массой m1=3 кг движется со скоростью, v1=2 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2=5 кг. Какая работа будет совершена при деформации шаров? Удар считать абсолютно неупругим, прямым, центральным.
8287.
Определить КПД η неупругого удара бойка массой m1=0,5 т, падающего на сваю массой m2=120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи.
8288.
Шар массой m1=4 кг движется со скоростью v1=5 м/с и сталкивается с шаром массой m2=6 кг, который движется ему навстречу со скоростью v2=2 м/с. Определить скорости u1 и u2 шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.
8289.
Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m1=10 г со скоростью v=300 м/с. Затвор пистолета массой m2=200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k=25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреплен.
8290.
Шар массой m1=5 кг движется со скоростью v1=1 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2=2 кг. Определить скорости u1 и u2 шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.
8291.
Из орудия, не имеющего противооткатного устройства, производилась стрельба в горизонтальном направлении. Когда орудие было неподвижно закреплено, снаряд вылетел со скоростью v1=600 м/с, а когда орудию дали возможность свободно откатываться назад, снаряд вылетел со скоростью v2=580 м/с. С какой скоростью откатилось при этом орудие?
8292.
Шар массой m1=2 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массы и при этом теряет 40% кинетической энергии. Определить массу m2 большего шара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.
8293.
Определить работу растяжения двух соединенных последовательно пружин жесткостями k1=400 Н/м и k2=250 Н/м, если первая пружина при этом растянулась на Δl=2 см.
8294.
Из шахты глубиной h=600 м поднимают клеть массой m1=3,0 т на канате, каждый метр которого имеет массу m=1,5 кг. Какая работа А совершается при поднятии клети на поверхность Земли? Каков коэффициент полезного действия η подъемного устройства?
электронов в металле при Т=0 К через максимальную скорость Umax электронов. Функцию распределения электронов по скоростям считать известной.
8225.
Зная распределение dn(v) электронов в металле по скоростям, выразить <1/v> через максимальную скорость Umax электронов в металле. Металл находится при Т=0 К.
8226.
Определить уровень Ферми εf в собственном полупроводнике, если энергия ΔЕ0 активации равна 0,1 эВ. За нулевой уровень отсчета кинетической энергий электронов принять низший уровень зоны проводимости.
8227.
Собственный полупроводник (германий) имеет при некоторой температуре удельное сопротивление ρ=0,480м•м. Определить концентрацию n носителей заряда, если подвижности bn и bp электронов и дырок соответственно равны 0,36 и 0,16 м2/(В•с).
8228.
Удельная проводимость γ кремния с примесями равна 112 См/м. Определить подвижность bp дырок и их концентрацию np, если постоянная Холла RН=3,66•10-4м3/Кл. Принять, что полупроводник обладает только дырочной проводимостью.
8229.
В германий часть атомов замещена атомами сурьмы. Рассматривая дополнительный электрон примесного атома по модели Бора, оценить его энергию Е связи и радиус r орбиты. Диэлектрическая проницаемость ε германия равна 16.
8230.
Полупроводник в виде тонкой пластины шириной l=1см и длиной L=10см помещен в однородное магнитное поле с индукцией В=0,2Тл. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости пластины. К концам пластины (по направлению L) приложено постоянное напряжение U=300В. Определить холловскую разность потенциалов UH на гранях пластины, если постоянная Холла RH=0,1м3/Kл, удельное сопротивление ρ=0,5 Ом•м.
8231.
Тонкая пластина из кремния шириной l=2см помещена перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (В=0,5 Тл). При плотности тока j=2 мкА/мм2, направленного вдоль пластины, холловская разность потенциалов UH оказалась равной 2,8 В. Определить концентрацию n носителей заряда.
8232.
Определить намагниченность J тела при насыщении, если магнитный момент каждого атома равен магнетону Бора μB и концентрация атомов 6•l028 м-3.
8233.
Магнитная восприимчивость χ марганца равна 1,21•10-4. Вычислить намагниченность J, удельную намагниченность Jуд и молярную намагниченность Jm марганца в магнитном поле напряженностью H=100 кА/м. Плотность марганца считать известной.
8234.
Найти магнитную восприимчивость χ AgBr, если его молярная магнитная восприимчивость χm=7,5•10-10 м3/моль.
8235.
Определить магнитную восприимчивость χ и молярную магнитную восприимчивость χm платины, если удельная магнитная восприимчивость χm=1,30•10-9 м3/кг.
8236.
Магнитная восприимчивость χ алюминия равна 2,1•10-5. Определить его удельную магнитную χ уд и молярную χm восприимчивости.
8237.
Висмутовый шарик радиусом R=1 см помещен в однородное магнитное поле (В0=0,5 Тл). Определить магнитный момент pm приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость χ висмута равна -1,5•10-4.
8238.
Напряженность Н магнитного поля в меди равна 1 МА/м. Определить намагниченность J меди и магнитную индукцию В, если известно, что удельная магнитная восприимчивость χуд= -1,1•10-9 м3/кг.
8239.
Определить частоту ωL ларморовой прецессии электронной орбиты в атоме, находящемся в магнитном поле Земли (В=50 мкТл).
8240.
Атом водорода находится в магнитном поле с индукцией B=1 Тл. Вычислить магнитный момент μM, обусловленный прецессией электронной орбиты. Принять, что среднее значение квадрата расстояния <r2> электрона от ядра равно 2/3r12 (r1 — радиус первой боровской орбиты).
8241.
Молекула NO имеет магнитный момент μM = 1,8μБ. Определить удельную парамагнитную восприимчивость χуд газообразной окиси азота при нормальных условиях.
8242.
Удельная парамагнитная восприимчивость χуд трехоксида ванадия (V2O3) при t=17 °С равна 1,89•10-1 м3/кг. Определить магнитный момент μM (в магнетонах Бора), приходящийся на молекулу V2O3, если плотность ρ трехоксида ванадия равна 4,87•103 кг/м3.
8243.
Молекула кислорода имеет магнитный момент μM=2,8μB (где μB — магнетон Бора). Определить намагниченность J газообразного кислорода при нормальных условиях в слабом магнитном поле (В0=10 мТл) и в очень сильном поле.
8244.
Определить, при каком наибольшем значении магнитной индукции В уже следует пользоваться не приближенным выражением функции Ланжевена L(a) ≈ a/3, а точным, чтобы погрешность вычислений не превышала 1 %. Для расчетов принять магнитный момент молекул равным магнетону Бора. Температура T=300 К.
8245.
Определить наибольшее значение величины а, при котором погрешность, вызванная заменой точного выражения функции Ланжевена приближенным L(a) ≈ a/3, не превышает 1 %.
8246.
Определить температуру Т, при которой вероятность того, что данная молекула имеет отрицательную проекцию магнитного момента на направление внешнего магнитного поля, будет равна 10-3. Магнитный момент молекулы считать равным одному магнетону Бора, а магнитную индукцию В поля — равной 8 Тл.
8247.
Определить, во сколько раз число молекул, имеющих положительные проекции магнитного момента на направление вектора магнитной индукции внешнего поля (B=1 Тл), больше числа молекул, имеющих отрицательную проекцию, в двух случаях: 1) T1=300 К; 2) T2=1 К. Магнитный момент молекулы принять равным магнетону Бора.
8248.
При температуре T1=300 К и магнитной индукции B1=0,5, Тл была достигнута определенная намагниченность J парамагнетика. Определить магнитную индукцию В2, при которой сохранится та же намагниченность, если температуру повысить до T2=450 К.
8249.
Кусок стали внесли в магнитное поле напряженностью H=1600 А/м. Определить намагниченность J стали.
8250.
Прямоугольный ферромагнитный брусок объемом V=10 см3 приобрел в магнитном поле напряженностью Н=800 А/м магнитный момент pm=0,8 А•м2. Определить магнитную проницаемость μ ферромагнетика.
8251.
Вычислить среднее число <n> магнетонов Бора, приходящихся на один атом железа, если при насыщении намагниченность железа равна 1,84 МА/м.
8252.
На один атом железа в незаполненной 3 d-оболочке приходится четыре неспаренных электрона. Определить теоретическое значение намагниченности Jнас железа при насыщении.
8253.
Определить гиромагнитное отношение γ для свободного электрона.
8254.
Свободный электрон находится в постоянном магнитном поле (B0=1Тл). Определить частоту ν0 переменного магнитного поля, при которой происходит резонансное поглощение энергий электроном (g-фактор для свободного электрона равен 2).
8255.
Определить отношение ωэпр/ωцик резонансной частоты электронного парамагнитного резонанса к циклотронной частоте (g-фактор равен 2,00232).
8256.
Стандартные спектрометры для наблюдения электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) имеют на одном из диапазонов фиксированную частоту ν0=9,9 ГГц. Определить магнитную индукцию поля В0, при которой происходит резонансное поглощение энергии радиочастотного поля свободным электроном (g-фактор равен 2).
8257.
Опредилить гиромагнитное отношение γ для свободного протона.
8258.
Свободный протон находится в постоянном магнитном поле (В0=1 Тл). Определить частоту ν0 переменного магнитного поля, при котором происходит резонансное поглощение энергии протоном(g – фактор равен 5,58).
8259.
В опытах по изучению магнитным резонансным методом магнитных свойств атомов 25Мg в основном состоянии обнаружено резонансное поглощение энергии при магнитной индукции В0 поля, равной 0,54Тл, и частотой ν0 переменного магнитного поля, равной 1,4 Мгц. Определить ядерный g – фактор.
8260.
Методом магнитного резонанса определяют магнитный момент нейрона. Резонансное поглощение наблюдается при магнитной индукции В0 поля, равной 0,682Тл, и частоте ν0 переменного поля, равной 19б9МГц. Вычислить ядерный g – фактор и магнитный момент μ0 нейрона. Известно, что направления спинового механического и магнитного моментов противоположны. Спин нейрона I=1/2.
8261.
Для молекулы HD, находящейся в основном состоянии, ядерный магнитный резонанс наблюдается: 1) для протона (I=1/2)в постоянном магнитном поле (В0=94 мТл) при частоте ν0χ переменного магнитного поля, равной 4МГц; 2) для дейтонов (I=1) соответственно при В0=0,37 Тл и частоте ν0=2,42 МГц. Определить по этим данным g – фактор и магнитный момент μр и μd протона и дейтона (в единицах μN).
8262.
При какой частоте ν0 переменного поля будет наблюдаться ЯМР ядер 19Р (I=1/2; μ1=2,63μN), если магнитная индукция В0 постоянного поля равна 2,35 Тл?
8263.
Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью v0=4 м/с. Когда оно достигло верхней точки полета из того же начального пункта, с той же начальной скоростью v0 вертикально вверх брошено второе тело. На каком расстоянии h от начального пункта встретятся тела? Сопротивление воздуха не учитывать.
8264.
Материальная точка движется прямолинейно с ускорением a=5 м/с2. Определить, на сколько путь, пройденный точкой в n-ю секунду, будет больше пути, пройденного в предыдущую секунду. Принять v0=0.
8265.
Две автомашины движутся по дорогам, угол между которыми α=60º. Скорость автомашин
v1=54 км/ч и v2=72 км/ч. С какой скоростью v удаляются машины одна от другой?
8266.
Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью v0=10 м/с и постоянным ускорением a=-5 м/с. Определить, во сколько раз путь Δs, пройденный материальной точкой, будет превышать модуль ее перемещения Δr спустя t=4 с после начала от счета времени.
8267.
Велосипедист ехал из одного пункта в другой. Первую треть пути он проехал со скоростью v1=18 км/ч. Далее половину оставшегося времени он ехал со скоростью v2=22 км/ч, после чего до конечного пункта он шел пешком со скоростью v3=5 км/ч. Определить среднюю скорость <v> велосипедиста.
8268.
Тело брошено под углом α=30º к горизонту со скоростью v0=30 м/с. Каковы будут нормальное αn и тангенциальное ατ ускорения тела через время t=1 с после начала движения?
8269.
Материальная точка движется по окружности с постоянной угловой скоростью v0=π/6 рад/с. Во сколько раз путь Δs, пройденный точкой за время t=4 с, будет больше модуля ее перемещения Δr? Принять, что в момент начала отсчета времени радиус-вектор r, задающий положение точки на окружности, относительно исходного положения был повернут на угол φ0=π/3 рад.
8270.
Материальная точка движется в плоскости ху согласно уравнениям x=A1+B1t+C1t2 и y=A2+B2t+C2t2, где B1=7 м/с, C1=-2 м/с2, B2=-1 м/с, С2=0,2 м/с2. Найти модули скорости и ускорения точки в момент времени t=5 с.
8271.
По краю равномерно вращающейся с угловой скоростью ω=1 рад/с платформы идет человек и обходит платформу за время t=9,9 с. Каково наибольшее ускорение а движения человека относительно Земли? Принять радиус платформы R=2 м.
8272.
Точка движется по окружности радиусом R=30 см с постоянным угловым ускорением ε. Определить тангенциальное ускорение аτ точки, если известно, что за время t=4 с она совершила три оборота и в конце третьего оборота ее нормальное ускорение an=2,7 м/с2.
8273.
При горизонтальном полете со скоростью v=250 м/с снаряд массой m=8кг разорвался на две части. Большая часть массой m1=6 кг получила скорость u1=400 м/с в направлении полета снаряда. Определить модуль и направление скорости u2 меньшей части снаряда.
8274.
С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью v1=3 м/с, в сторону, противоположную движению тележки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной u1=4 м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости u2x человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки m1=210 кг, масса человека m2=70 кг.
8275.
Орудие, жестко закрепленное на железнодорожной платформе, производит выстрел вдоль полотна железной дороги под углом α=30º к линии горизонта. Определить скорость из отката платформы, если снаряд вылетает со скоростью u1=480 м/с. Масса платформы с орудием и снарядами m2=18 т, масса снаряда m1=60 кг.
8276.
Человек массой m1=70 кг, бегущий со скоростью v1=9 км/ч, догоняет тележку массой m2=190 кг, движущуюся со скоростью m2=3,6 км/ч, и вскакивает на нее. С какой скоростью станет двигаться тележка с человеком? С какой скоростью будет двигаться тележка с человеком, если человек до прыжка бежал навстречу тележке?
8277.
Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой m1=2,5 кг под углом α=30º к горизонту со скоростью v=10 м/с. Какова будет начальная скорость v0 движения конькобежца, если масса его m2=60 кг? Перемещением конькобежца во время броска пренебречь.
8278.
На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса его m1=60 кг, масса доски m2=20 кг. С какой скоростью (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль нее со скоростью (относительно доски) v=1 м/с? Массой колес и трением пренебречь.
8279.
Снаряд, летевший со скоростью v=400 м/с, в верхней точке траектории разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью u1=150 м/с. Определить скорость u2 большего осколка.
8280.
Две одинаковые лодки массами m=200 кг каждая (вместе с человеком и грузами, находящимися в лодках) движутся параллельными курсами навстречу друг другу с одинаковыми скоростями v=1 м/с. Когда лодки поравнялись, то с первой лодки на вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают грузы массами m1=20 кг. Определить скорости u1 и u2 лодок после перебрасывания грузов.
8281.
На сколько переместится относительно берега лодка длиной l=3,5 м и массой m=200 кг, если стоящий на корме человек массой m2=80 кг переместится на нос лодки? Считать лодку расположенной перпендикулярно берегу.
8282.
Лодка длиной l=3 м и массой m=120 кг стоит на спокойной воде. На носу и корме находятся два
рыбака массами m1=60 кг и m2=90 кг. На сколько сдвинется лодка относительно воды, если рыбаки поменяются местами?
8283.
В деревянный шар массой m1=8 кг, подвешенный на нити длиной l=1,8 м, попадает горизонтально летящая пуля массой m2=4 г. С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявшей в нем пулей отклонилась от вертикали на угол α=3º? Размером шара пренебречь. Удар пули считать прямым, центральным.
8284.
По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой m1=300 кг, ударяет молот массой та m2=8 кг. Определить КПД η удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию, затраченную на деформацию куска железа.
8285.
Шар массой m1=1 кг движется со скоростью v1=4 м/с и сталкивается с шаром массой m2=2 кг, движущимся навстречу ему со скоростью v2=3 м/с. Каковы скорости u1 и u2 шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.
8286.
Шар массой m1=3 кг движется со скоростью, v1=2 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2=5 кг. Какая работа будет совершена при деформации шаров? Удар считать абсолютно неупругим, прямым, центральным.
8287.
Определить КПД η неупругого удара бойка массой m1=0,5 т, падающего на сваю массой m2=120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи.
8288.
Шар массой m1=4 кг движется со скоростью v1=5 м/с и сталкивается с шаром массой m2=6 кг, который движется ему навстречу со скоростью v2=2 м/с. Определить скорости u1 и u2 шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.
8289.
Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m1=10 г со скоростью v=300 м/с. Затвор пистолета массой m2=200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k=25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреплен.
8290.
Шар массой m1=5 кг движется со скоростью v1=1 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2=2 кг. Определить скорости u1 и u2 шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.
8291.
Из орудия, не имеющего противооткатного устройства, производилась стрельба в горизонтальном направлении. Когда орудие было неподвижно закреплено, снаряд вылетел со скоростью v1=600 м/с, а когда орудию дали возможность свободно откатываться назад, снаряд вылетел со скоростью v2=580 м/с. С какой скоростью откатилось при этом орудие?
8292.
Шар массой m1=2 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массы и при этом теряет 40% кинетической энергии. Определить массу m2 большего шара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.
8293.
Определить работу растяжения двух соединенных последовательно пружин жесткостями k1=400 Н/м и k2=250 Н/м, если первая пружина при этом растянулась на Δl=2 см.
8294.
Из шахты глубиной h=600 м поднимают клеть массой m1=3,0 т на канате, каждый метр которого имеет массу m=1,5 кг. Какая работа А совершается при поднятии клети на поверхность Земли? Каков коэффициент полезного действия η подъемного устройства?