1. Физические основы классической механики

  2. Молекулярная физика. Термодинамика

  3. Электростатика. Постоянный электрический ток

  4. Электромагнетизм

  5. Оптика

  6. Элементы атомной физики и квантовой механики. Физика твёрдого тела

















ФИЗИКА.

Методические указания и контрольные задания

для студентов-заочников инженерно-технических специальностей высших учебных заведений (включая сельскохозяйтвенные ВУЗЫ)

под редакцией А.Г. Чертова.


ВАРИАНТ 4


104
Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью v0 = 10 м/с и с постоянным ускорением а = – 5 м/с2. Определить, во сколько раз путь ΔS, пройденный материальной точкой, будет превышать модуль её перемещения Δr спустя t = 4 c после начала отсчета времени.

114
Человек массой m1 = 70 кг, бегущий со скоростью v1 = 9 км/ч, догоняет тележку массой m2=190кг, движущуюся со скоростью v2 = 3,6 км/ч, и вскакивает на неё. С какой скоростью станет двигаться тележка с человеком? С какой скоростью будет двигаться тележка с человеком, если человек до прыжка бежал навстречу тележке?

124
Шар массой m1 = 3 кг движется со скоростью v1= 2 м/c и сталкивается с покоящимся шаром массой m2 = 5 кг. Какая работа будет совершена при деформации шаров? Удар считать абсолютно неупругим, прямым и центральным.

134
Две пружины жесткостью k1 = 0,5 кН/м и k2 = 1 кН/м скреплены параллельно. Определить потенциальную энергию Π данной системы при абсолютной деформации Δl = 4 см.

144
Нить с привязанными к её концам грузами массами m1 = 50 г и m2 = 60 г перекинута через блок диаметром D = 4 см. Определить момент инерции J блока, если под действием силы тяжести грузов он получил угловое ускорение ε = 1,5 рад/c2. Трением и проскальзыванием нити по блоку пренебречь.

154
Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек. На какой угол φ повернется платформа, если человек пойдет вдоль платформы и, обойдя её, вернётся в исходную (на платформе) точку? Масса платформы m1 = 280 кг, масса человека m2 = 80 кг.

164
С поверхности Земли вертикально вверх пущена ракета со скоростью v = 5 км/с. На какую высоту она поднимется?

174
Определить частоту ν простых гармонических колебаний диска радиусом R = 20 см около горизонтальной оси, проходящей через середину радиуса диска перпендикулярно его плоскости.

204
Найти молярную массу М и массу mм одной молекулы поваренной соли.

214
В баллоне вместимостью V = 15 л находится аргон под давлением p1 = 600 кПа и при температуре Т1 = 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до р2 = 400 кПа, а температура установилась Т2 = 260 К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.

224
Молярная внутренняя энергия Um некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию <εвр> вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

234
В сосуде вместимостью V = 6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость Cv этого газа при постоянном объеме.

244
При нормальных условиях длина свободного пробега <l> молекулы водорода равна 0,160 мкм. Определить диаметр d одной молекулы водорода.

254
Кислород массой m = 200 г занимает объем V1 = 100 л и находится под давлением p1=200кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема V2 = 300 л, а затем его давление возросло до p3 = 500 кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии ΔU газа, совершенную газом работу А и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.

264
Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику теплоту Q2=14кДж. Определить температуру Т1 теплоотдатчика, если при температуре теплоприемника Т2=280К работа цикла А=6кДж.

274
Определить давление р внутри воздушного пузырька диаметром d = 4 мм, находящегося в воде у самой её поверхности. Считать атмосферное давление нормальным.

304
Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружают в масло. Какова плотность ρ масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков ρ0 = 1,5·103 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла ε = 2,2.

314
Треть тонкого кольца радиуса R = 10 см несет распределенный заряд Q = 50 нКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающим с центром кольца.

324
На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трёх областей: I, II и III. Принять σ1=-2σ, σ2=σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ=0,1 мкКл/м2, r=3R; 3) Построить график Е(r).

334
Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых σ1 = 2 мкКл/м2 и σ2 = -0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d = 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.

344
Электрон с энергией Т = 400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической сферы радиусом R = 10 см. Определить минимальное расстояние а, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд её Q = - 10 нКл.

354
Два конденсатора емкостями C1 = 2 мкФ, C2 = 5 мкФ заряжены до напряжений U1=100 B и U2=150 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими разноименные заряды.

364
При внешнем сопротивлении R1 = 8 Ом сила тока в цепи I1 = 0,8 А, при сопротивлении R2=15 Ом сила тока I2 = 0,5 А. Определить силу тока Iкз короткого замыкания источника ЭДС.

374
В проводнике за время t = 10 c при равномерном возрастании силы тока от I1 = 1 A до I2 = 2 A выделилось количество теплоты Q=5 кДж. Найти сопротивление R проводника.

404
По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рисунке, течет ток I = 200 А. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R = 10 см.

414
Короткая катушка площадью поперечного сечения S = 250 см2, содержащая N=500 витков провода, по которому течет ток I = 5 A, помещена в однородное магнитное поле напряженностью Н = 1000 А/м. Найти: 1) магнитный момент pm катушки; 2) вращающий момент М, действующий на катушку, если ось катушки составляет угол φ= 30o с линиями поля.

424
Протон движется по окружности радиусом R= 0,5 см с линейной скоростью v= 106 м/c. Определить магнитный момент pm, создаваемый эквивалентным круговым током.

434
Альфа-частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=300 B и, попав в однородное магнитное поле, стала двигаться по винтовой линии радиусом R= 1см и шагом h= 4 см. Определить магнитную индукцию В поля.

444
Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=1,2 кВ, попав в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрическое поля. Определить напряженность Е электрического поля, если магнитная индукция В равна 6 мТл.

454
На длинный картонный каркас диаметром d=5 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d1=0,2 мм. Определить магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока I= 0,5 A.

464
Тонкий медный провод массой m= 5г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В=0,2 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд Q, который потечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

474
Индуктивность L соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 0,5 мГн. Длина l соленоида равна 0,6 м, диаметр D=2 см. Определить отношение n числа витков к его длине.

504
На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны λ = 500 нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвертого, тёмного кольца Ньютона в отраженном свете r4 = 2 мм.

514
На дифракционную решетку, содержащую n=600 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину l спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L= 1,2 м. Границы видимого спектра: λ кр = 780 нм, λ ф = 400 нм.

524
При прохождении света через трубку длиной l1=20 см, содержащую раствор сахара концентрацией С1 = 10 %, плоскость поляризации света повернулась на угол φ1= 13,3o. В другом растворе сахара, налитом в трубку длиной l2=15 см, плоскость поляризации повернулась на угол φ2= 5,2o. Определить концентрацию С2 второго раствора.

534
Определить отношение релятивистского импульса р - электрона с кинетической энергией Т= 1,53 МэВ к комптоновскому импульсу m0c электрона.

544
Определить температуру Т и энергетическую светимость (излучательность) Re абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λm=600 нм.

554
На фотоэлемент с катодом из лития падает свет с длиной волны λ=200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов Umin, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

564
Определить максимальное изменение длины волны (Δλ)max при комптоновском рассеянии света на свободных электронах и свободных протонах.

574
Давление света, производимое на зеркальную поверхность, р=5 мПа. Определить концентрацию n0 фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, падающего на поверхность, λ=0,5 мкм.

604
Определить изменение энергии ΔЕ электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с частотой ν = 6,28·1014 Гц.

614
Параллельный пучок моноэнергетических электронов падает нормально на диафрагму в виде узкой прямоугольной щели, ширина которой а = 0,06 мм. Определить скорость этих электронов, если известно, что на экране, отстоящем от щели на расстояние l = 40 мм, ширина центрального дифракционного максимума b = 10 мкм.

624
Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l одномерного потенциального ящика, в котором минимальная энергия электрона Emin = 10 эВ.

634
В прямоугольной потенциальной яме шириной l c абсолютно непроницаемыми стенками (0<x<l) находится частица в основном состоянии. Найти вероятность w местонахождения этой частицы в области 1/4<x<3/4l?

644
Определить массу m изотопа 13153I, имеющего активность А = 37 ГБк.

654
В одном акте деления ядра урана 235U освобождается энергия 200 МэВ. Определить: 1) энергию, выделяющуюся при распаде всех ядер этого изотопа массой m = 1 кг; 2) массу каменного угля с удельной теплотой сгорания q = 29,3 МДж/кг, эквивалентную в тепловом отношении 1 кг урана 235U.

664
Медный образец массой m = 100 г находится при температуре Т1 = 10 К. Определить теплоту Q, необходимую для нагревания образца до температуры Т2 = 20 К. Можно принять характеристическую температуру ΘD для меди равной 300 К, а условие Т<<ΘD считать выполненным.

674
Р-n переход находится под обратном напряжением U = 0,1 В. Его сопротивление R1 = 692 Ом. Каково сопротивление R1 перехода при прямом напряжении?




Вариант 0     Вариант 1     Вариант 2     Вариант 3     Вариант 4


Вариант 5     Вариант 6     Вариант 7     Вариант 8     Вариант 9







Ссылки                   Контакты