Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
9643.
В цепи, схема которой дана на рис. , ЭДС и внутреннее сопротивление первого источника тока - соответственно E1 = 2 В и r1 = 1 Ом,
второго источника - E2 = 1 В и r2 = 0,5 Ом.
Сопротивление внешнего участка цепи R = 3,5 Ом. Найти силу тока в цепи и напряжение на зажимах каждого источника.
9644.
Батарея, состоящая из двух одинаковых параллельно соединенных элементов с ЭДС E = 2 В, замкнута резистором, сопротивление которого
R = 1,4 Ом. Внутренние сопротивления элементов r1 = 1 Ом и r2 = 1,5 Ом. Найти силу тока в каждом элементе и во всей цепи.
9645.
К разноименным полюсам батареи, ЭДС которой E = 120 В и внутреннее сопротивление r = 10 Ом,
подключены два провода с одинаковыми сопротивлениями R = 20 Ом. Свободные концы проводов и их середины соединены друг с другом через
две лампочки сопротивлением R1 = 200 Ом каждая. Найти силу тока, идущего через батарею, и силы токов, проходящих через лампочки.
9646.
К источнику, ЭДС которого E = 18 В и внутреннее сопротивление r = 0,5 Ом, подключены три одинаковых проводника сопротивлением R = 4,5 Ом каждый, соединенных по схеме, показанной на рис. , а.
Сопротивлением соединительных проводов АС и BD пренебречь. Определить силы токов, проходящих через каждый проводник.
9647.
Два элемента, ЭДС которых E1 = 6 В и E2 = 12 В и внутренние сопротивления r1 = 0,2 Ом и r2 = 0,5 Ом, соединены параллельно
и замкнуты на резистор сопротивлением R = 4 Ом (рис. ). Найти силу тока в каждом элементе и в резисторе.
9648.
Имеется источник тока с ЭДС, равной E, и внутренним сопротивлением r,
замкнутый на реостат (рис. ). Выразить мощность Р1, выделяе мую во внешней части цепи,
как функцию силы тока I. Постро ить график этой функции. При какой силе тока эта мощность будет максимальной?
9649.
Нагреватель кипятильника состоит из четырех секций. Сопротивление каждой секции R = 1 Ом.
Нагреватель питается от аккумуляторной батареи, ЭДС которой E = 8 В и внутреннее сопротивление r = 1 Ом.
Как следует подключить элементы нагревателя, чтобы вода в
кипятильнике нагрелась в максимально короткий срок? Каковы при этом полная мощность, расходуемая аккумулятором, и его КПД?
9650.
ЭДС батареи E = 12 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, Im = 10 А.
Определить максимальную мощность, которая может выделяться во внешней цепи.
9651.
Электрическая плитка имеет сопротивление R = 50 Ом и питается от сети, напряжение которой U = 220 В. КПД плитки η = 0,8.
Сколько времени надо нагревать на этой плитке лед массой m = 2 кг, взятый при температуре Т1 = 263 К,
чтобы превратить его в воду, а полученную воду довести до кипения и превратить в пар? Удельная теплоемкость льда c1 = 2,1 • 103 Дж/(кг • К),
удельная теплота плавления льда L = 3,3 • 105 Дж/кг,
удельная теплоемкость воды с2 = 4,19 • 103 Дж/(кг • К), удельная теплота парообразования воды r = 22,6 • 105 Дж/кг.
9652.
Два потребителя, сопротивления которых R1 и R2, подключаются к сети постоянного тока первый раз параллельно, а ,
второй последовательно. В каком случае потребляется большая мощность от сети? Отдельно рассмотреть случай, когда R1 = R2.
9653.
Обмотка электродвигателя постоянного тока сделана из провода общим сопротивлением R = 2 Ом. По обмотке работающего двигателя, включенного в сеть с напряжением U = 110 В, идет ток силой I = 10 А. Какую мощность потребляет двигатель? Каков КПД двигателя?
9654.
Замкнутая цепь состоит из источника тока, ЭДС которого E и внутреннее сопротивление r, и реостата (см. рис. ). Построить графики зависимости силы тока в цепи и напряжения на зажимах источника от внешнего сопротивления R.
9655.
Найти напряжения на конденсаторах емкостями С1 и С2 в цепи,
показанной на рис. , если известно, что при коротком замыкании сила тока, проходящего через источник, возрастает в n раз.
9656.
Через двухэлектродную лампу (диод) с плоскими электродами идет ток силой I = 10 мА.
Напряжение на лампе U = 100 В. С какой силой действуют на анод лампы падающие на него
электроны, если скорость их вблизи катода равна нулю? Отношение заряда электрона к его массе е/mе = 1,76 • 1011Кл/кг.
9657.
Резистор и конденсатор соединены последовательно с аккумулятором; при этом заряд на обкладках конденсатора q1 = 60 • 10-5 Кл.
Если же резистор и конденсатор подключить к аккумулятору параллельно,
то заряд на обкладках конденсатора q2 = 40 • 10-5 Кл. Найти внутреннее сопротивление аккумулятора, если сопротивление резистора R = 45 Ом.
9658.
Дуговая лампа горит под напряжением U = 80 В и потребляет мощность Р = 800 Вт.
На сколько повысится температура подводящих проводов через промежуток времени τ = 1 мин после включения лампы,
если проводка выполнена медным проводом, площадь поперечного сечения которого S = 4 мм2? Половина выделившегося количества теплоты отдается окружающей среде.
Удельное сопротивление меди р = 1,7 • 10-8 Ом • м, плотность меди D = 8,9 • 103 кг/м3, удельная теплоемкость с = 395 Дж/(кг • К).
9659.
Источник тока, ЭДС которого E и внутреннее сопротивление r, замкнут на внешнюю цепь.
При изменении ее сопротивления сила тока I в цепи также изменяется. Найти зависимость КПД источника от силы тока I. Начертить график этой зависимости.
9660.
В цепи, схема которой изображена на рис. , тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова при замкнутом и разомкнутом ключе К. Определить внутреннее сопротивление источника,
если R1 = 12 Ом, R2 = 4 Ом.
9661.
Батарея аккумуляторов замкнута резистором, параллельно которому присоединен конденсатор емкостью С = 10 мкФ.
Определить ЭДС батареи, если заряд на конденсаторе
q = 4,6 х 10-4 Кл, а в резисторе выде ляется мощность Р = 23 Вт и известно, что сила тока при коротком замыкании батареи I0 = 5,0 А.
9662.
Электродуговая печь потребляет ток силой I = 200 А от сети с напряжением U = 220 В.
Последовательно с печью включен ограничивающий резистор сопротивлением R = 0,2 Ом. Определить мощность, потребляемую печью.
9663.
Электрическая плитка мощностью Р1 = 550 Вт для сети с напряжением U1 = 220 В была включена в сеть с напряжением U2 = 127 В.
Какая мощность потребляется плиткой при таком включении? На сколько нужно укоротить спираль, чтобы плитка потребляла мощность P1 при напряжении U2?
9664.
Сколько времени нужно пропускать ток силой I = 1,8 А через раствор соли серебра, чтобы на N = 12 ложках,
служащих катодом и имеющих площадь поверхности S = 50 см2 каждая, отложился слой серебра толщиной h = 0,058 мм?
Плотность серебра р = 10,5 • 103 кг/м3, молярная масса серебра М = 108 • 10-3 кг/моль, его валентность n = 1.
Постоянная Фарадея F = 9,65 • 104 Кл/моль.
9665.
На рис. представлены графики зависимости массы двух различных веществ, выделяемых на электродах при электролизе,
от вре мени прохождения тока через электролит. Какому из этих графиков (1 или 2) соответствует вещество
с большим электрохимическим эквивалентом, если сила тока, проходящего через электролит, в обоих случаях одинакова? Ответ обос новать.
9666.
При электролизе раствора медного купороса на катоде за некоторое время выделилось
m = 2,0 г меди при силе тока I = 0,25 А. Расстояние между прямоугольными электродами l = 30 см, площадь каждого электрода S = 50 см2.
Найти изменение расхода электроэнергии, требуемой для получения такой же массы меди при той же силе тока,
если расстояние между электродами увеличилось вдвое, а глубина погружения электродов - в 4 раза.
Удельное сопротивление раствора р = 0,33 Ом • м, электрохимический эквивалент меди k = 3,3 • 10-7 кг/Кл.
9667.
По двум длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии r = 10 см друг
от друга в вакууме, идут в противоположных направлениях* токи силой I1 = I2 = I = 16 А. Определить индукцию магнитного поля в точке А, удаленной
на r1 = 2 см от одного провода и на r2 = 8 см от другого, и в точке С, удаленной на r3 = 6 см от одного провода и на r2 = 8 см от другого.
9668.
Проводник АС массой m = 20 г и длиной l = 20 см подвешен на двух тонких проволочках и помещен в однородное
магнитное поле, вектор индукции которого направлен вертикально вверх, а модуль этого вектора В = 0,5 Тл. На какой угол а от вертикали отклонятся
проволочки, поддерживающие проводник, если по нему пропустить ток силой I = 1 А? Проволочки находятся за пределом магнитного поля.
9669.
Алюминиевый провод, площадь поперечного сечения которого S, согнут в виде трех сторон квадрата
и прикреплен своими концами к горизонтальной оси, вокруг которой он может свободно вращаться в однородном вертикальном магнитном поле.
По проводу пропускают ток силой I. На какой угол а отклонился провод от вертикальной плоскости? Плотность алюминия р.
9670.
Рамка с током, изображенная на рис., имеет размеры l = 4,0 см, Ь = 5,0 см. Индукция однородного магнитного поля В = 0,20 Тл.
Когда рамка повернута так, что нормаль к ней составляет с линиями магнитной индукции угол а = 30°,
на рамку действует со стороны магнитного поля момент сил М = 2 • 10-3 Н • м. Определить силу тока в рамке.
9671.
Два очень длинных тонких параллельных провода с токами силой I1 = I2 = 5,0 А
расположены в вакууме на расстоянии r = 40 см друг от друга. Определить силу, действующую на единицу длины каждого провода.
9672.
В области пространства одновременно существуют однородные и постоянные магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл и
перпендикулярное ему электрическое поле напряженностью Е = 4 • 105 В/м.
Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, электрон. Какова его скорость?
9673.
Электрон влетает в однородное магнитное поле в вакууме со скоростью V = 1 • 107 м/с, направленной перпендикулярно линиям магнитной индукции.
Определить траекторию движения электрона в магнитном поле, если модуль вектора магнитной индукции В = 5 • 10-3 Тл.
9674.
Частица массой m, обладающая зарядом q, влетает со скоростью v в
однородное магнитное поле с индукцией В под углом а к линиям магнитной индукции. Определить траекторию движения частицы.
9675.
Горизонтальные рельсы находятся в вертикальном однородном магнитном поле на расстоянии l = 0,3 м друг от друга.
На рельсах лежит стержень, перпендикулярный им. Какой должна быть индукция магнитного поля, для того чтобы стержень
начал равномерно двигаться вдоль рельсов, если по нему пропускать ток силой I = 50 А? Коэффициент трения стержня о рельсы μ = 0,2,
масса стержня m = 0,5 кг.
9676.
Проволочное кольцо радиуса R = 5 см расположено в однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл так,
что вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости кольца.
Определить среднюю ЭДС индукции, возникающую в кольце, если его повернуть на угол 90° за время Δt = 10-1c.
9677.
Самолет летит горизонтально со скоростью v = 1200 км/ч.
Найти разность потенциалов, возникающую между концами крыльев, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли
Вв = 5,0 • 10-5 Тл. Размах крыльев l = 40 м. Чему равна максимальная разность
потенциалов, которая может возникнуть при полете самолета? Горизонтальная составляющая индукции магнитного поля Земли Вг = 2, • 10-5 Тл.
9678.
Проволочная рамка площадью S = 400 см2 равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией
В = 2,0 • 10-2 Тл вокруг оси, перпендикулярной направлению поля.
Период вращения рамки Т = 0,05 с. Рамка состоит из N = 300 витков. Определить максимальное значение ЭДС, возникающей в рамке.
9679.
Определить скорость изменения силы тока в катушке индуктивностью L = 100 мГн, если в ней возникла ЭДС самоиндукции Es = 80,0 В.
9680.
На горизонтальных проводящих стержнях лежит металлическая перемычка массой m = 50 г.
Коэффициент трения между стержнями и перемычкой µ = 0,15. Стержни замкнуты на резистор сопротивлением R = 5 Ом.
Система находится в магнитном поле, магнитная индукция которого направлена вертикально вверх,
а ее модуль изменяется со временем по закону В = At, где А = 5 Тл/с. Определить момент времени, в который перемычка начнет двигаться по стержню.
Геометрические размеры: l = 1 м, h = 0,3 м. Сопротивлением перемычки и проводящих стержней пренебречь.
9681.
Горизонтально расположенный проводящий стержень, сопротивление которого
R и масса m, может скользить без нарушения электрического контакта по двум вертикальным медным шинам.
Расстояние между шинами равно l. Снизу их концы соединены с источником тока, ЭДС которого равна E (рис. ).
Перпендикулярно плоскости, в которой находятся шины, приложено однородное магнитное поле с индукцией В.
Найти постоянную скорость, с которой будет подниматься стержень. Сопротивлением шин и источника тока, а также трением пренеб речь.
9682.
Однозарядные ионы, массовые числа которых А1 = 20 и А2 = 22,
разгоняются в электрическом поле при разности потенциалов U = 4,0 • 103 В, затем влетают в однородное магнитное
поле с индукцией В = 0,25 Тл перпендикулярно силовым линиям и, описав полуокружность, вылетают двумя пучками.
Определить расстояние между этими пучками. Заряд одновалентного иона е = 1,6 • 1019 Кл, атомная единица массы m0 = 1,66 • 10-27кг.
9683.
а-Частица влетает по нормали в область поперечного однородного магнитного поля с индукцией В = 0,1 Тл (рис. ).
Размер области h = 0,2 м. Найти скорость частицы, если после прохождения магнитного
поля она отклонилась на угол φ = 30° от первоначального направления. Отношение заряда а-частицы к ее массе q/m = 0,5 • 108 Кл/кг.
9684.
Из электронной пушки, ускоряющее напряжение в которой U = 600 В, вылетает электрон и попадает в однородное магнитное поле с индукцией В = 1,2 Тл. Направление скорости составляет с направлением линий магнитной индукции угол a = 30°. Найти ускорение электрона в магнитном поле. Отношение заряда электрона
к его массе е/mе = 1,76 • 1011 Кл/кг.
9685.
Из двух одинаковых проводников изготовлены два контура - квадратный и круговой. Оба контура помещены в одной плоскости в изменяющемся во времени
однородном магнитном поле. В круговом контуре индуцируется постоянный ток силой I1 = 0,41 А. Найти силу тока в квадратном контуре.
9686.
Металлическое кольцо, диаметр которого d и сопротивление R, расположено в однородном магнитном поле так, что плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции В. Кольцо вытягивают в сложенный вдвое отрезок прямой; при этом площадь, ограниченная контуром проводника, уменьшается равномерно. Определить заряд q, который пройдет по проводнику.
9687.
Проводящий контур с источником тока, имеющим внутреннее сопротивление r = 0,2 Ом, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл. Вектор В перпендикулярен плоскости контура и направлен так, как показано на рис. . Проводник АС может скользить по направляющим рельсам, не теряя электрического контакта. Найти силу тока в цепи при движении проводника АС со скоростью v1 = 10 м/с вправо, если при движении его в том же направлении со скоростью v2 = 40 м/с ток отсутствует. Сопротивление проводника AC R = 0,1 Ом, его длина l = 10 см. Сопротивлением направляющих рельсов и силами трения пренебречь.
9688.
Проводящая рамка, имеющая N = 500 витков площадью S = 12 см2 каждый, замкнута на гальванометр, сопротивление которого R = 5 кОм. Рамка находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 2 • 10-2 Тл, причем силовые линии поля перпендикулярны плоскости рамки. Какой заряд пройдет по цепи гальванометра, если рамку повернуть на 180°?
9689.
Материальная точка совершает гармонические колебания, при которых координата х = 50cosl00пt
(длина выражена в миллиметрах, время - в секундах). Определить амплитуду, частоту и период колебаний. Найти смещение x1 для фазы φ1 = 2п/9.
9690.
Тело массой m = 0,5 г колеблется по закону х = 10cos200пt , где t выражено в секундах, х - в миллиметрах. Найти максимальное значение возвращающей силы.
9691.
К динамометру подвесили груз, вывели его из состояния равновесия и отпустили. При этом возникли колебания, частота которых v = 2 Гц.
На каком расстоянии от нулевого положения остановится указатель динамометра после прекращения колебаний? Массу пружины не учитывать.
9692.
Определить частоту звуковых колебаний в стали, если расстояние между
ближайшими различающимися по фазе на Δφ = 90° точками звуковой волны l = 1,54 м. Скорость звуковых волн в стали v = 5000 м/с.
9693.
Математический маятник длиной l совершает колебания вблизи вертикальной стенки. Под точкой подвеса маятника на расстоянии l/3 от нее в стенку забит гвоздь. Найти период колебаний маятника.
9694.
В кабине лифта находится математический маятник. Когда кабина неподвижна, период его колебаний T0 = 1 с.
В движущейся с постоянным ускорением кабине период Т = 1,2 с. Определить модуль и направление ускорения кабины.
9695.
На чашку, подвешенную на пружине жесткостью k, с высоты h падает груз массой m и остается на чашке (удар абсолютно неупругий). Определить амплитуду колебаний. Массой чашки и пружины пренебречь.
9696.
Капли воды падают через одинаковые промежутки времени с некоторой высоты на пластину, закрепленную на пружине. Частота собственных колебаний пластины равна w0. Известно, что амплитуда колебаний пластины при этом оказывается максимальной. Найти расстояние между отрывающейся каплей и ближайшей к ней падающей каплей. Сопротивление воздуха не учитывать.
9697.
При какой скорости поезда рессоры вагонов будут особенно сильно колебаться под действием толчков колес на стыках рельсов?
Длина рельса l, на рессору действует сила F1, рессора прогибается на h при силе F2.
9698.
Маятниковые часы, точно идущие на уровне моря, подняты на высоту h = 1000 м.
На сколько отстанут они за время t0 = 1 сут = 86 400 с? Радиус Земли R = 6370 • 103 м. Маятник считать математическим.
9699.
Деревянный брусок массой m = 3,2 кг с площадью основания S = 400 см2 плавает в воде. Брусок слегка погрузили в воду глубже и отпустили. Найти частоту колебаний бруска. Силой трения пренебречь. Плотность воды р = 1,0 г/см3.
9700.
Сила тока в цепи изменяется с течением времени по закону i = 5,0sin2007пt А,
где t выражается в секундах. Определить амплитудное значение силы тока, частоту и период. Найти силу тока для фазы φ1 = Зп/8.
9701.
На какую длину волны настроен колебательный контур, если он состоит из катушки индуктивностью L = 2,0 • 10-3 Гн и
плоского конденсатора? Расстояние между пластинами конденсатора d = 1,0 см,
диэлектрическая проницаемость вещества, заполнившего пространство между пластинами, ε = 11. Площадь каждой пластины S = 800 см2.
9702.
Определить сдвиг фаз колебаний напряжения u = Um sin(wt + φ) и силы тока i = Im sinwt для электрической цепи,
состоящей из последовательно включенных проводника с активным сопротивлением R = 1 кОм, катушки индуктивностью L = 0,5 Гн и
конденсатора емкостью С = 1 мкФ. Определить мощность, которая выделяется в цепи, если амплитуда напряжения Um = 100 В, а частота v = 50 Гц.
9703.
Электропечь сопротивлением R = 22 Ом питается от генератора переменного тока.
Определить количество теплоты, выделяемое печью за время t = 1 ч, если амплитуда силы тока Im = 10 А,
9704.
Радиолокатор работает на длине волны λ = 20 см и дает в секунду n = 5000 импульсов длительностью т = 0,02 мкс каждый.
Сколько колебаний составляют один импульс и каково максимальное расстояние, на котором может быть обнаружена цель?
9705.
К источнику постоянного тока параллельно подключены конденсатор емкостью С = 20 мкФ и катушка с индуктивностью L = 0,02 Гн.
При этом напряжение на конденсаторе U1 = 100 В, а сила тока в катушке I1 = 2 А. Затем источник отключают.
Какой заряд будет на конденсаторе в момент, когда сила тока в катушке I2 = 1 А? Потерями энергии на нагревание пренебречь
9706.
Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и воздушного конденсатора, настроен на длину волны λ1 = 300 м.
При этом расстояние между пластинами конденсатора d1 = 4,8 мм.
Каким должно быть это расстояние, чтобы контур был настроен на длину волны λ2 = 240 м?
9707.
Имеются два колебательных контура с одинаковыми катушками и конденсаторами.
В катушку одного из контуров вставили железный сердечник, увеличивший ее индуктивность в n = 4 раза.
Найти отношение резонансных частот контуров и их энергий, если максимальные заряды на конденсаторах одинаковы.
9708.
Заряженный конденсатор емкостью С = 0,2 мкФ подключили к катушке индуктивностью L = 8 мГн. Через какое время от момента подключения энергия электрического поля конденсатора станет равной энергии магнитного поля катушки?
9709.
Луч света, отраженный от плоского зеркала, падает перпендикулярно на плоский экран, удаленный на l = 8,0 м от зеркала.
На какое расстояние переместится световой зайчик на экране, если повернуть зеркало на угол φ = 20°
вокруг оси, лежащей в плоскости зеркала и перпендикулярной плоскости, в которой находятся падающий и отраженный лучи?
9710.
Световой луч падает под углом а = 30° на плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной d = 10 см.
Определить смещение луча пластинкой, если она погружена:
в сероуглерод; в воду. Показатели преломления сероуглерода, стекла и воды - соответственно n1 = 1,6, n2 = 1,5 и n3 = 1,3.
9711.
Определить угол отклонения светового луча трехгранной призмой с преломляющим углом φ, если угол падения луча на переднюю
грань равен а, а показатели преломления среды вне призмы и материала призмы равны соответственно n1 и n2 причем n2 > n1.
9712.
На какой глубине расположен точечный источник света S в воде, если с поверхности воды лучи выходят в воздух из круга диаметром d = 20 м ?
Показатель преломления воды n = 1,3
9713.
Воздушная линза, образованная двумя тонкими стеклами с различными радиусами кривизны, помещена в воду (рис. ).
Найти фокусное расстояние этой линзы, зная, что стеклянная линза такой же формы
имеет в воздухе фокусное расстояние F1 = 40 см. Абсолютные показатели преломления стекла и воды - соответственно n1 = 1,5 и n2 = 1,3.
9714.
Плоский предмет АВ установлен перпендикулярно главной оси оптической тонкой линзы.
Построить изображение этого предмета в линзе при различных расстояниях d от предмета до линзы.
Положения фокусов линзы и ее главной оптической оси заданы. Рассмотреть два случая: I - линза собирающая, II - линза рассеивающая.
9715.
На рис. показаны положения предмета AB. Построить изображения предмета.
9716.
Найти построением положение светящейся точки, если известен ход лучей после их преломления в линзе.
Один из этих лучей пересекается с главной оптической осью собирающей линзы в ее фокусе (рис. , а). В случае с рассеивающей линзой (рис. , б)
один из лучей после преломления в линзе идет так, что его продолжение пересекается с главной оптической осью линзы в ее фокусе.
9717.
Собирающая линза дает изображение некоторого предмета на экране. Высота изображения равна Н1.
Оставляя неподвижными экран и предмет, начинают двигать линзу к
экрану и находят, что при втором четком изображении предмета высота изображения равна Н2. Найти действительную высоту предмета.
9718.
Стержень расположен вдоль главной оптической оси тонкой собирающей линзы так, что его концы удалены от линзы на расстояния
d1 = 3F/2 и d2 = 5F/4, где F - неизвестное фокусное расстояние линзы. Во сколько раз длина изображения больше длины самого предмета?
9719.
С помощью тонкой линзы получают увеличенное в Г = 2 раза действительное изображение предмета.
Затем линзу передвигают на l = 8 см и получают мнимое изображение такого же размера. Определить фокусное расстояние линзы.
9720.
Собирающая и рассеивающая линзы расположены так, что имеют общую главную оптическую ось. На этой оси находится светящаяся точка S (рис. , а). Построением найти изображение этой точки.
9721.
Точечный источник света находится на главной оптической оси тонкой собирающей линзы. Линзу разрезали на две половины, которые раздвинули на расстояние r = 2 мм (рис. ). Найти расстояние от точечного источника
света до линзы, если расстояние между действительными изображениями источника l = 6 мм. Фокусное расстояние линзы F = 40 см.
9722.
Небольшому шарику, который находится на поверхности горизонтально расположенной тонкой собирающей линзы с оптической силой D = 0,5 дптр, сообщили вертикальную начальную скорость v0 = 10 м/с. Сколько времени будет существовать действительное изображение шарика в этой линзе?
9723.
Фокусное расстояние объектива проекционного аппарата F = 0,25 м. Какое увеличение диапозитива дает этот аппарат, если экран удален от объектива на расстояние f = 4м?
9724.
В опыте Юнга источником света служит ярко освещенная узкая щель S в экране А (рис. ).
Свет от нее падает на второй непрозрачный экран В, в котором имеются две одинаковые узкие щели S1 и S2, параллельные S.
Щели S1 и S2 находятся на небольшом расстоянии друг от друга и являются когерентными источниками света.
Интерференция наблюдается на экране С, параллельном экрану В и расположенном от него на расстоянии l, причем l>> d.
Интерференционная картина представляет собой чередование светлых и темных полос (максимумов и минимумов), параллельных друг другу.
Найти расстояние между двумя соседними максимумами, если известно, что d = 0,2 мм, l = 2 м, длина световой волны λ = 500 нм.
9725.
Чтобы уменьшить потери света из-за отражения от поверхностей стекла, осуществляют так называемое просветление оптики: на свободные поверхности линз наносят тонкие пленки вещества с показателем преломления п меньшим, чем у стекла. Определить минимальную толщину пленки, при которой возникает интерференционный минимум отражения для света с длиной волны λ = 550нм, падающего в направлении нормали. Показатель преломления пленки n = 1,2.
9726.
Кольца Ньютона образуются в прослойке воздуха между плоскопараллельной стеклянной пластинкой и положенной на нее плосковыпуклой линзой с радиусом кривизны R = 5,0 м. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиус третьего темного кольца r3 = 3,1 мм. Найти длину волны света, падающего нормально на плоскую поверхность линзы.
9727.
На дифракционную решетку длиной l = 20 мм, содержащую n = 1,0 • 104 штрихов, падает нормально монохроматический свет. Зрительная трубка спектрометра наведена на главный максимум первого порядка. Чтобы навести трубку на другой максимум того же порядке, ее необходимо повернуть на угол а = 40°. Определить: 1) длину световой волны; 2) число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки; 3) угол отклонения лучей, соответствующий последнему максимуму.
9728.
Тело движется с постоянной скоростью v относительно инерциальной системы отсчета К. При каком значении v продольные размеры
тела уменьшатся в п раз для наблюдателя в этой системе? Вычислить v при n = 1,5. Скорость света в вакууме с = 3 • 108 м/с.
9729.
Вычислить модуль импульса электрона, движущегося со скоростью v = 2,6 • 108 м/с. Масса электрона me = 9,1 • 10-31кг, скорость света в вакууме с = 3 • 108 м/с.
9730.
Вычислить изменение энергии покоя, соответствующее изменению массы на величину, равную массе покоящегося протона.
9731.
Лазер, работающий в непрерывном режиме, излучает красный свет с длиной волны λ = 630 нм, развивая мощность Р = 40 мВт. Сколько фотонов излучает лазер за время t = 10 с? Постоянная Планка h = 6,63 • 10-34 Дж • с, скорость света в вакууме с = 3 • 108м/с.
9732.
Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих
из рубидия при облучении его ультрафиолетовым светом с длиной волны L = 3,17 • 10-7 м, Ekmах = 2,84 • 10-19 Дж.
Определить работу выхода электрона и красную
границу фотоэффекта для рубидия. Постоянная Планка h = 6,63 • 10-34 Дж • с, скорость света в вакууме с = 3 • 108м/с.
9733.
На платиновую пластинку падает ультрафиолетовое излучение.
Для прекращения фотоэффекта нужно приложить задерживающее напряжение U1 = 3,7 В.
Если платиновую пластинку заменить пластинкой из другого металла, то задерживающее напряжение нужно увеличить до U2 = 6,0 В.
Определить работу выхода электрона из этого металла. Работа выхода электрона из платины A1 = 6,3 эВ (1 эВ = 1,6 • 10-19 Дж).
9734.
Энергия фотона рентгеновского излучения Е = 0,3 МэВ.
Фотон был рассеян при соударении со свободным покоящимся электроном,
в результате чего его длина волны увеличилась на Δλ = 0,0025 нм. Определить: энергию рассеянного фотона;
угол, под которым вылетел электрон отдачи; кинетическую энергию электрона отдачи. Скорость света в вакууме с = 3 • 108 м/с.
Постоянная Планка h = 6,63 • 10-34 Дж • с. Энергия покоя электрона Е0 = mес2 = 0,511 МэВ (1 МэВ = 1,6 • 10-13 Дж).
9735.
Во время перехода электрона в атоме водорода с третьей стационарной орбиты на вторую атом излучает фотон, энергия которого соответствует длине волны λ = 652 нм (красная линия спектра). На сколько уменьшается при этом энергия атома водорода?
9736.
Пользуясь теорией Бора, найти радиус n-й электронной орбиты в атоме водорода, скорость и ускорение электрона на этой орбите.
9737.
Найти напряженность электрического поля на четвертой электронной орбите в атоме водорода.
9738.
Найти число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов магния: 2412Mg, 2512Mg, 2612Mg.
9739.
Найти энергию связи ядра лития 73Li. Масса ато ма 73Li ma = 7,01601 а.е.м., массы атома водорода 11H и нейтрона - соответственно m11H = 1,00783 а.е.м. и mп = 1,00867 а.е.м.
9740.
Какое количество а- и β-распадов содержится в цепочке превращений урана 23592U в свинец 20782Pb?
9741.
Определить, сколько атомов распадается в m = 1 мг радиоактивного изотопа цезия 13755Cs в течение промежутка времени t = 20 дней. Период полураспада цезия Т = 30 дней.
9742.
Найти энергию ядерной реакции 9/4Be + 2/1нH + 10/5В + 1/0п. Массы ядер 9/4 Be, 2/1Н, 10/5 g В равны соответственно 9,01219 а.е.м., 2,01410 и 10,01294 а.е.м, масса нейтрона mп = 1,00867 а.е.м.
9743.
Вычислить КПД двигателей атомного ледокола, если мощность их Р = 3,2 • 104 кВт,
а атомный реактор расходует m = 200 г урана-235 в сутки. Вследствие деления одного ядра атома урана выделяется энергия E0 = 200 МэВ.
9744.
Протон, летящий горизонтально со скоростью v = 4,6 • 106 м/с, сталкивается с неподвижным свободным атомом гелия.
После удара протон отскакивает назад со скоростью v1 = v/2, а атом переходит
в возбужденное состояние. Вычислить длину волны света, который излучает атом гелия, возвращаясь в первоначальное состояние.