Физика Мурманск МГТУ КР4-6 Вариант 8

Физика Мурманск МГТУ КР4-6 Вариант 8




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 8 (8 задач)

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

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



Файл 1
    408. Напряжённость Н0 магнитного поля в центре кругового витка радиусом R = 8 см равна 30 А/м. Определить напряжённость Н на оси витка в точке, расположенной на расстоянии h = 6 см от центра витка.

    418. Тонкое кольцо радиусом R = 10 см несёт равномерно распределённый заряд q = 10 нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой n = 10 с-1 относительно оси, совпадающей с одним из диаметров кольца. Определить магнитный момент pm, кругового тока, создаваемого кольцом.

    428. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом a = 30° к направлению поля и движется по винтовой траектории. Индукция магнитного поля B = 13 мТл. Определить радиус R и шаг h винтовой траектории.

    438. В однородном магнитном поле с индукцией B = 1 Тл находится плоская катушка радиусом r = 10 см, содержащая N = 100 витков провода, плоскость которой составляет угол b = 60° с направлением поля. По катушке течёт ток I = 10 А. Определить работу A, которую нужно совершить для того, чтобы удалить катушку за пределы поля.

    448. Тонкий медный провод массой m = 1 г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещён в однородное магнитное поле с индукцией B = 0,1 Тл так, что плоскость его перпендикулярна линиям индукции поля. Определить количество электричества q, которое протечёт по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

    458. Соленоид с сердечником из немагнитного материала площадью поперечного сечения S = 10 см2 содержит N = 800 витков. По обмотке течёт ток, создающий поле с индукцией B = 8 мТл. Определить среднее значение ЭДС < es > самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока I уменьшается практически до нуля за время Dt = 0,8 мс.

    468. Плоская монохроматическая электромагнитная волна распространяется вдоль оси x. Амплитуда напряжённости электрического поля волны E0 = 5 мВ/м, амплитуда напряжённости магнитного поля волны H0 = 1 мА/м. Определить энергию W, перенесённую волной за время t = 10 мин через площадку, расположенную перпендикулярно оси x, площадью поверхности S = 15 см2. Период волны T << t.

    478. По круговому контуру радиусом R = 40 см, погружённому в жидкий кислород, течёт ток I = 1 А. Определить намагниченность J в центре этого контура. Магнитная восприимчивость жидкого кислорода c = 3,4•10-3.




Файл 2

    508. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей помещалась перпендикулярно этому лучу тонкая стеклянная пластинка с показателем преломления n = 1,5, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, первоначально занимаемое пятой светлой полосой (не считая центральной). Длина волны падающего света l = 0,5 мкм. Определить толщину d пластинки.

    518. На дифракционную решётку падает нормально монохроматический свет с длиной волны l = 410 нм. Угол Dj между направлениями на максимумы первого и второго порядков равен 2°21`. Определить число n штрихов на единицу длины дифракционной решётки.

    528. Пластинка кварца толщиной d1 = 2 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси кристалла, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света определённой длины волны на угол j1 = 30°. Определить толщину d2 кварцевой пластинки, помещённой между параллельными николями, чтобы данный монохроматический свет гасился полностью.

    538. При прохождении монохроматического света через слой вещества толщиной l = 15 см его интенсивность I убывает в n = 4 раза. Определить коэффициент рассеяния k', если коэффициент истинного поглощения k = 0,025 см-1.

    548. Определить, как и во сколько раз изменится мощность P излучения абсолютно чёрного тела, если длина волны lm, соответствующая максимальной спектральной плотности энергетической светимости (Rl ,T)max, сместилась с l1 = 720 нм до l2 = 400 нм.

    558. Фотон с энергией e = 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить суммарный импульс p, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластины.

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

    578. Поток энергии Фe, излучаемый электрической лампой, равен 600 Вт. На расстоянии r = 1 м от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено круглое плоское зеркальце диаметром d = 2 см. Принимая, что излучение лампы одинаково во всех направлениях и что зеркальце полностью отражает падающий на него свет, определить силу F светового давления на зеркальце.




Файл 3

    608. Невозбуждённый атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны l = 102,5 нм. Вычислить радиус r электронной орбиты возбуждённого атома водорода.

    618. Параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью u = 1 Мм/с, падает нормально на диафрагму с узкой прямоугольной щелью шириной a = 1 мкм. Проходя через щель, электроны рассеиваются и образуют дифракционную картину на экране, расположенном на расстоянии l = 50 см от щели и параллельном плоскости диафрагмы. Определить линейное расстояние Dx между первыми дифракционными максимумами.

    628. Вычислить отношение неопределённостей скорости Du1 электрона и скорости Du2 пылинки массой m = 10-12 кг, если их координаты Dx установлены с одинаковой точностью.

    638. Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике с непроницаемыми стенками. Ширина ящика l = 0,2 нм, энергия электрона в ящике E = 37,8 эВ. Определить номер n энергетического уровня и модуль волнового вектора k.

    648. Найти массу m1 урана 238U, имеющего такую же активность A, как стронций 90Sr массой m2 = 1 мг.

    658. Вычислить энергию Q и определить тип ядерной реакции
9Be (n, g) 10Be,
если известно, что энергия связи Eсв ядра 9Be равна 58,16 МэВ, а энергия связи Eсв ядра 10Be равна 64,98 МэВ.

    668. Определить количество теплоты Q, необходимое для нагревания слитка золота массой m = 500 г от температуры T1 = 5 К до температуры T2 = 15 К. Условие T2 << qD считать выполненным.

    678. Прямое напряжение U, приложенное к p-n-переходу, равно 2 В. Во сколько раз возрастёт сила тока I через переход, если уменьшить температу¬ру от T1 = 300 К до температуры T2 = 273 К?