Физика Мурманск МГТУ КР4-6 Вариант 0

Физика Мурманск МГТУ КР4-6 Вариант 0




МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


ФИЗИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

для студентов – заочников  инженерно – технических направлений  и специальностей МГТУ



Под редакцией А. А. Краева

Издание второе, переработанное и дополненное


Мурманск,  1998



Вихорев И.Б., Краев А.А. ФИЗИКА: Методические указания
и контрольные задания для студентов-заочников
инженерно-технических направлений и специальностей МГТУ/
Под ред. А. А. Краева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Мурманск, 1998.





Файл 1 - Контрольная работа №4 Вариант 0 (8 задач)

Файл 2 - Контрольная работа №5 Вариант 0 (8 задач)

Файл 3 - Контрольная работа №6 Вариант 0 (8 задач)



Файл 1
    410. По контуру в виде равностороннего треугольника течёт ток I = 40 А. Длина a стороны треугольника равна 30 см. Определить магнитную индукцию B в точке пересечения высот.

    420. Диск радиусом R = 10 см несёт равномерно распределённый заряд q = 0,2 мкКл. Диск равномерно вращается с частотой n = 20 с-1 относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Определить магнитный момент p¬m кругового тока, создаваемого диском.

    430. Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле, перпендикулярное скорости. Определить, во сколько раз радиус R1 кривизны траектории протона больше радиуса R2 кривизны траектории электрона.

    440. Тороид квадратного сечения без сердечника содержит N = 1000 витков. Наружный диаметр D тороида равен 40 см, внутренний d = 20 см. Найти магнитный поток
Ф в тороиде, если сила тока I, протекающего по обмотке, равна 10 А.
    Необходимо учесть, что магнитное поле тороида неоднородно.

    450. На расстоянии a = 1 м от длинного прямого провода с током I = 1 кА находится кольцо радиусом r = 10 см. Кольцо расположено так, что магнитный поток, пронизывающий его, максимален. Определить количество электричества q, которое протечёт по кольцу, когда ток в проводнике будет выключен. Сопротивление R кольца равно 0,1 Ом.
    Поле в пределах кольца считать однородным.

    460. Две катушки намотаны на один общий сердечник. Индуктивность первой катушки L1 = 0,12 Гн, второй катушки – L2 = 3 Гн. Сопротивление второй катушки R2 = 300 Ом. Определить силу тока I2 во второй катушке, если за время Dt = 0,01 с силу тока в первой катушке уменьшить от I1 = 0,5 А до нуля.

    470. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская монохроматическая электромагнитная волна. Амплитуда напряжённости E0 электрического поля волны равна 20 В/м. Определить объёмную плотность w энергии в падающей электромагнитной волне.

    480. При температуре T1 = 300 К и магнитной индукции B1 = 0,5 Тл была достигнута определённая намагниченность J парамагнетика. Определить магнитную индукцию B2, при которой сохранится та же намагниченность, если температуру повысить до T2 = 450 К.




Файл 2

    510. На толстую стеклянную пластинку нанесён тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n = 1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны l = 640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину dmin должен иметь слой, чтобы отражённый пучок имел наименьшую яркость?

    520. На дифракционную решётку с периодом d = 10 мкм под углом a = 30° падает монохроматический свет с длиной волны l = 600 нм. Определить угол j дифракции, соответствующий второму главному максимуму.

    530. Во сколько раз ослабляется интенсивность I света, проходящего через два николя, плоскости пропускания которых образуют угол a = 30°, если в каждом из николей в отдельности теряется k = 10 % интенсивности падающего на него света?

    540. На грань стеклянной призмы с преломляющим углом q = 6° падает луч света перпендикулярно её поверхности. Определить угол отклонения s луча от первоначального направления, если показатель преломления и стекла призмы равен 1,41.

    550. Вычислить истинную температуру T никелевой раскалённой ленты, если радиационный пирометр показывает температуру Tрад = 742 К. Принять, что поглощательная способность для никеля не зависит от частоты излучения и равна aT = 0,06.

    560. Красная граница фотоэффекта для цинка l0 = 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Tmax фотоэлектронов (в электрон-вольтах), если на цинк падает свет с длиной волны l = 200 нм.

    570. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян под углом q = 90°. Угол j отдачи электрона составляет 30°. Определить энергию e падающего фотона.

    580. Световой поток Фe = 9 Вт нормально падает на поверхность площадью S = 10 см2, коэффициент отражения которой r = 0,8. Определить световое давление p, которое испытывает при этом данная поверхность.




Файл 3

    610. Фотон с энергией e = 12,12 эВ, поглощённый атомом водорода, находящимся в основном состоянии, переводит атом в возбуждённое состояние. Определить главное квантовое число n этого состояния.

    620. С какой скоростью u движется электрон, если длина волны l де Бройля электрона равна его комптоновской длине волны lс?

    630. Моноэнергетический пучок электронов, прошедших ускоряющую разность потенциалов U = 20 кВ, высвечивает в центре экрана электроннолучевой трубки, длина которой l = 0,5 м, пятно радиусом r = 10-3 см. Пользуясь соотношением неопределённостей, определить, во сколько раз неопределённость Dx координаты электрона на экране в направлении, перпендикулярном оси трубки, меньше радиуса r пятна.

    640. Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l = 6 нм в возбуждённом состоянии (n = 2). Определить, при какой температуре T дискретность энергетического спектра DEn+1,n электрона сравнима с его средней кинетической энергией Ek теплового движения.

    650. Счётчик Гейгера, установленный вблизи препарата радиоактивного изотопа серебра, регистрирует поток b-частиц. При первом измерении поток Ф1 частиц был равен 87 с-1, а по истечении времени t = 1 сут поток Ф2 оказался равным 22 с-1. Определить период полураспада T1/2 изотопа.

    660. Определить массовый расход m ядерного горючего урана 235U в ядерном реакторе атомной электростанции. Тепловая мощность P электростанции равна 10 МВт. Принять энергию Q, выделяющуюся при одном акте деления, равной 200 МэВ. КПД h электростанции составляет 20 %.

    670. По теории теплоёмкости Дебая вычислить максимальную частоту wmax собственных колебаний в серебре, если известно, что молярная теплоёмкость Cm серебра при температуре T = 20 К равна 1,36 Дж/(моль•К). Условие T << QD считать выполненным.

    680. Удельная проводимость g кремния с примесями равна 128,8 См/м. Определить подвижность bp дырок и их концентрацию np, если постоянная Холла RH = 3,66•10-4 м3/Кл. Принять, что полупроводник обладает только дырочной проводимостью.