Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

DZ_po_fizike

.pdf
Скачиваний:
84
Добавлен:
20.04.2015
Размер:
460 Кб
Скачать
☆

31

Задача 4-07

Частицы с зарядом q=z e /e- элементарный заряд/ и массой m=A mp /mp- масса протона/ ускоряются в циклотроне и получают энергию W. Максимальный радиус орбиты частиц в циклотроне R, магнитная индукция равна B. Определить неизвестную величину.

шифр

z

A

 

W, МэВ

R, м

B, Т

 

 

 

 

 

 

 

1

6

12

 

730

?

1,5

 

 

 

 

 

 

 

2

1

2

 

110

2,4

?

 

 

 

 

 

 

 

3

2

4

 

270

?

2,1

 

 

 

 

 

 

 

4

1

1

 

?

0,3

1,7

 

 

 

 

 

 

 

5

1

2

 

?

0,7

2,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4-08

 

 

Ион с зарядом q=z e /e- элементарный заряд/ и массой m=A mp /mp- масса протона/ ускоряется разностью потенциалов U и влетает в однородное магнитное поле напряженностью H перпендикулярно его силовым линиям. Траектория иона имеет радиус R, время одного оборота T. Определить неизвестную величину.

шифр

z

A

U, кВ

H, кА/м

R, см

T, мкс

 

 

 

 

 

 

 

1

1

2

?

19

90

-

 

 

 

 

 

 

 

2

1

1

9,7

-

29

?

 

 

 

 

 

 

 

3

6

12

6,7

16

?

-

 

 

 

 

 

 

 

4

2

4

3,8

?

110

-

 

 

 

 

 

 

 

5

2

4

2,5

-

?

2,7

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4-09

ε2,энергия которого равна W, влетает в однородное магнитное поле напряженностью H под углом α к направлению силовых линий. Шаг винтовой линии, по которой ион движется в поле, равен h. Определить неизвестную величину.

шифр

z

A

W, кэВ

H, кА/м

α, град

h, см

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

?

21,0

80

90

 

 

 

 

 

 

 

2

6

12

184,0

68,0

?

110

 

 

 

 

 

 

 

3

2

4

0,75

5,5

32

?

 

 

 

 

 

 

 

4

2

2

13,0

?

35

380

 

 

 

 

 

 

 

5

10

20

310,0

28,0

50

?

 

 

 

 

 

 

 

32

Задача 4-10

ε2влетает в однородное магнитное поле индукции B со скоростью υ под углом α к направлению поля. В поле частица движется по винтовой линии с радиусом R и шагом h. Определить неизвестную величину.

шифр

z

A

B, Т

υ, км/с

α, град

R, см

h, см

1

2

4

1,9

?

25

-

11

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

2

?

7700

70

18,0

-

 

 

 

 

 

 

 

 

3

10

22

2,1

3400

?

-

16

 

 

 

 

 

 

 

 

4

6

12

1,3

6300

-

5,4

?

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

1

0,8

1400

35

?

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4-11

 

 

 

Пучок частиц с зарядом q=z e /e- элементарный заряд/ и

массой m=A mp /mp- масса протона/, ускоренных разностью потенциалов U, попадает в поперечное магнитное поле с напряженностью H. Отклонение от первоначального направления,

которое испытывает пучок на пути S, равно α. Определить неизвестную величину.

шифр

z

A

U, кВ

H, кА/м

S, см

α, град

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

730

?

65,0

5,0

 

 

 

 

 

 

 

2

1

2

420

15,0

?

2,4

 

 

 

 

 

 

 

3

6

12

?

82,0

8,5

1,1

 

 

 

 

 

 

 

4

1

1

1700

?

21,0

2,7

 

 

 

 

 

 

 

5

2

4

85

5,8

27,0

?

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4-12

Электрическое поле напряженностью E и магнитное поле напряженностью H имеют одинаковое направление. Частица с зарядом q=z e /e- элементарный заряд/ и массой m=n me /me- масса электрона/ влетает в поля перпендикулярно к силовым линиям, обладая энергией W. Радиус кривизны траектории частицы в начальный момент равен R. Определить неизвестную величину.

шифр

E, кВ/м

H, кА/м

z

n

W, кэВ

R, см

 

 

 

 

 

 

 

1

360

17,0

1

1

?

1,36

 

 

 

 

 

 

 

2

150

7,2

1

1

6,4

?

 

 

 

 

 

 

 

3

?

3,5

1

1

18,0

7,3

 

 

 

 

 

 

 

4

82

39,0

1

1840

?

125,0

 

 

 

 

 

 

 

5

370

?

2

2000

1520,0

240,0

 

 

 

 

 

 

 

33

Задача 4-13

В однородном магнитном поле напряженностью H вращается с частотой оборотов n металлический стержень длиной ι так, что ось вращения проходит перпендикулярно к стержню через один из его концов, а плоскость вращения перпендикулярна магнитному полю. На концах стержня индуцируется разность потенциалов U. Определить неизвестную величину.

шифр

 

H, кА/м

 

n, с-1

 

ι, см

U, мВ

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

?

 

15

 

45

14

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

970

 

?

 

62

1500

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

200

 

17

 

12

?

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

175

 

25

 

?

900

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

64

 

2,5

 

170

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4-14

 

 

В одной

плоскости

с квадратной

проволочной рамкой

расположен длинный прямой проводник с током I. Сторона рамки равна a, сопротивление ее R. Ближайшая к проводнику сторона рамки находится от него на расстоянии b. При выключении тока в проводнике по рамке протек заряд q. Определить неизвестную величину.

шифр

I, А

a, см

b, см

R, Ом

q, мкКл

 

 

 

 

 

 

1

35,0

1,4

1

0,13

?

 

 

 

 

 

 

2

?

45,0

3,5

0,45

7,1

 

 

 

 

 

 

3

52,0

23,0

14,0

?

130,0

 

 

 

 

 

 

4

0,5

130,0

22,0

1,7

?

 

 

 

 

 

 

5

?

9,0

12,0

0,025

0,53

 

 

 

 

 

 

Задача 4-15

Обмотка соленоида состоит из одного слоя плотно прилегающих друг к другу витков провода с удельным сопротивлением ρ. Толщина провода равна d, диаметр обмотки соленоида D. По соленоиду течет ток I. Когда концы обмотки замкнули накоротко, через обмотку протек заряд q. Определить неизвестную величину.

шифр

ρ, нОм м

d, мм

D, см

I, А

q, мкКл

 

 

 

 

 

 

1

?

0,48

4,8

0,85

360,0

 

 

 

 

 

 

2

24

1,3

4,4

?

12,0

 

 

 

 

 

 

3

76

0,037

?

0,075

0,047

 

 

 

 

 

 

4

32

0,25

7,2

3,2

?

 

 

 

 

 

 

5

26

?

2,3

3,1

240,0

 

 

 

 

 

 

34

Задача 4-16

По двум гладким медным шинам, установленным под углом α к

горизонту, скользит под действием силы тяжести со скоростью υ медная перемычка массы m. Шины замкнуты на сопротивление R.

Расстояние между шинами ι. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией B, перпендикулярном к плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, перемычки и скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Определить неизвестную величину.

шифр

m, г

υ, м/с

ι, м

R, Ом

B, Т

α, град

 

 

 

 

 

 

 

1

22

?

0,1

0,15

1,0

22

 

 

 

 

 

 

 

2

27

3,4

?

0,4

1,2

16

 

 

 

 

 

 

 

3

30

2,8

0,15

?

0,5

28

 

 

 

 

 

 

 

4

36

1,5

0,20

0,28

?

19

 

 

 

 

 

 

 

5

?

1,7

0,18

0,85

0,7

25

 

 

 

 

 

 

 

35

ГЛАВА 5

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ.

Задача 5-01

Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C и катушки с индуктивностью L. Максимальное значение напряжения на конденсаторе равно U, максимальный ток в катушке I. Сопротивление контура считать пренебрежимо малым. Определить неизвестную величину.

шифр

C, мкФ

L, мГ

U, В

I, мА

 

 

 

 

 

1

0,025

3,4

150

?

 

 

 

 

 

2

0,05

2,5

210

?

 

 

 

 

 

3

0,25

?

22

63

 

 

 

 

 

4

?

1,7

13

48

 

 

 

 

 

5

0,63

27,0

?

130

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5-02

 

 

Катушка индуктивности с немагнитным сердечником и плоский воздушный конденсатор образуют колебательный контур. Длина катушки ι, площадь сечения S, на единицу длины приходится n витков. Конденсатор образован двумя квадратными пластинами со стороной a, находящимися на расстоянии d друг от друга.

Собственная частота контура ƒ. Определить неизвестную величину.

шифр

ι, см

s, см2

n, см-1

a, см

d, см

ƒ, МГц

 

 

 

 

 

 

 

1

?

2,3

95

21,0

0,26

0,039

 

 

 

 

 

 

 

2

4,2

0,25

72

?

0,15

4,0

 

 

 

 

 

 

 

3

2,1

0,75

120

1,8

?

5,5

 

 

 

 

 

 

 

4

9,7

1,6

?

3,3

0,075

5,5

 

 

 

 

 

 

 

5

14,0

1,5

40

17,0

0,25

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5-03

 

 

Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C и катушки с индуктивностью L и сопротивлением R. Добротность контура ровна Q. Контур на настроен на длину волны λ. Определить неизвестную величину.

шифр

C, пФ

L, мкГ

R, Ом

Q

λ, м

 

 

 

 

 

 

1

3600

-

9,6

45

?

 

 

 

 

 

 

2

-

38

5,3

85

?

 

 

 

 

 

 

3

-

490

?

65

380

 

 

 

 

 

 

4

900

-

?

95

170

 

 

 

 

 

 

5

68

-

1,2

?

35

 

 

 

 

 

 

36

Задача 5-04

Материальная точка совершает гармонические колебания с периодом Т и амплитудой А. Когда смещение точки равно x1, то скорость ее ровна υ1, а при смещении x2 скорость ее ровна υ2. Смещение и скорость определяются по абсолютной величине. Определить неизвестную величину.

шифр

А, см

x1

υ1

x2

υ2

Т, с

 

 

 

 

 

 

 

1

-

?

6,8

2,5

4,4

1,1

 

 

 

 

 

 

 

2

3,7

2,5

6,3

?

7,1

-

 

 

 

 

 

 

 

3

-

3,4

7,5

4,5

6,3

?

 

 

 

 

 

 

 

4

?

10,0

4,3

8,7

6,9

-

 

 

 

 

 

 

 

5

-

1,7

?

1,3

2,8

4,9

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5-05

Физический маятник совершает колебания около горизонтальной оси с периодом Т1. Если к нему прикрепить небольшой груз массы m на расстоянии ι ниже оси, то период колебания будет равен Т2. Момент инерции маятника относительно оси равен I. Определить неизвестную величину.

шифр

Т1, с

m, кг

ι, см

Т2, с

I, кг.см2

 

 

 

 

 

 

1

1,48

0,45

55

?

3000

 

 

 

 

 

 

2

1,75

0,85

?

2,05

600

 

 

 

 

 

 

3

?

0,12

40

1,85

1700

 

 

 

 

 

 

4

1,65

?

25

1,42

2300

 

 

 

 

 

 

5

0,68

0,41

25

0,83

?

 

 

 

 

 

 

Задача 5-06

К концам одного стержня массой m и длиной ι прикреплены небольшие шарики m1 и m2 (m1>m2). Период малых колебаний системы относительно горизонтальной оси, проходящей перпендикулярно к стержню через его середину, равен Т. Определить неизвестную величину.

шифр

m, г

m1, г

m2, г

Т, с

ι, см

 

 

 

 

 

 

1

140

75

35

2,1

?

 

 

 

 

 

 

2

270

380

?

1,9

60

 

 

 

 

 

 

3

72

130

115

?

35

 

 

 

 

 

 

4

?

92

21

2,4

80

 

 

 

 

 

 

5

25

?

12

1,7

37

 

 

 

 

 

 

37

Задача 5-07

Амплитуда колебаний математического маятника длиной ι за время t1 уменьшается в к1 раз, за время t2 - в к2 раз.

Логарифмический

декремент

 

затухания

колебаний

маятника равен

δ. Определить неизвестную величину.

 

 

 

 

шифр

ι,см

 

t1

 

к1

 

t2

 

к2

δ

1

70

 

180

 

?

 

-

 

-

0,005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

-

 

?

 

3,0

 

130

 

2,0

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

?

 

-

 

-

 

220

 

3,5

0,012

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

45

 

90

 

2,5

 

-

 

-

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

-

 

350

 

1,5

 

610

 

?

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5-08

 

 

 

 

За

время

t полная

механическая

энергия

математического

маятника длины ι уменьшилась в к раз. Период собственных колебаний маятника равен Т, логарифмический декремент затухания. Определить неизвестную величину.

шифр

t, с

ι, м

к

Т, с

δ

 

 

 

 

 

 

1

250

?

3,1

-

0,003

 

 

 

 

 

 

2

?

1,25

1,5

-

0,02

 

 

 

 

 

 

3

140

-

2,0

1,0

?

 

 

 

 

 

 

4

90

-

2,5

?

0,007

 

 

 

 

 

 

5

75

0,85

?

-

0,016

 

 

 

 

 

 

38

ГЛАВА 6 ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ И ВОЛНОВАЯ ОПТИКА

Задача 6-01

Стержень длиной ι установлен вертикально на плоском дне сосуда с жидкостью. Лучи света падают под углом α к поверхности жидкости. Показатель преломления жидкости n, глубина сосуда h. Длина тени от стержня на дне сосуда равна x. Определить неизвестную величину. ι > h.

шифр

ι, см

n

h, см

α, град

x, см

 

 

 

 

 

 

1

15

1,62

7,6

38

?

 

 

 

 

 

 

2

28

1,48

?

35

25

 

 

 

 

 

 

3

27

?

12,0

65

20

 

 

 

 

 

 

4

?

1,33

65,0

52

40

 

 

 

 

 

 

5

?

1,33

35,0

57

20

 

 

 

 

 

 

Задача 6-02

Луч света падает на плоско параллельную пластину толщины d

с показателем преломления n под углом α к нормали. После выхода из пластины смещение луча составляет величину x. Определить неизвестную величину.

шифр

d, см

n

α, град

x, см

 

 

 

 

 

1

1,5

1,52

62

?

 

 

 

 

 

2

?

1,42

48

0,80

 

 

 

 

 

3

2,5

1,71

21

?

 

 

 

 

 

4

?

1,63

35

0,25

 

 

 

 

 

5

0,57

?

75

0,36

 

 

 

 

 

 

 

Задача 6-03

 

 

Тонкая двояковыпуклая линза из стекла с показателем преломления n имеет радиусы кривизны R1 и R2.Поверхность с радиусом R2 посеребрена. Действительное изображение точки, находящееся на расстоянии a1 от полученной оптической системы, удалено от нее на расстоянии а2. Определить неизвестную величину.

шифр

n

R1, см

R2, см

a1, см

a2, см

 

 

 

 

 

 

1

1,42

65

?

36

68

 

 

 

 

 

 

2

1,63

?

52

17

19

 

 

 

 

 

 

3

1,68

25

14

26

?

 

 

 

 

 

 

4

1,55

96

62

?

52

 

 

 

 

 

 

5

?

19

75

36

21

 

 

 

 

 

 

39

Задача 6-04

При съемке с расстоянии а1 изображение предмета на фотопластинке имеет высоту h1, а при съемке а2 - высоту h2.

Фокусное расстояние объектива фотоаппарата равно ƒ. Определить неизвестную величину.

шифр

а1, м

h1, мм

a2, м

h2, мм

ƒ, мм

 

 

 

 

 

 

1

9,8

11,2

3,5

?

85

 

 

 

 

 

 

2

2,7

?

9,2

15,0

135

 

 

 

 

 

 

3

3,8

6,3

?

11,5

52

 

 

 

 

 

 

4

?

3,8

4,5

12,7

35

 

 

 

 

 

 

5

8,5

7,4

2,8

23,0

?

 

 

 

 

 

 

Задача 6-05

Линза с фокусным расстоянием ƒ0 из материала с показателем преломления n0 дает в воздухе действительное изображение предмета на расстоянии а0. Если погрузить предмет и линзу в жидкость с показателем преломления n, не меняя расстояния между ними, то изображение будет находится на расстоянии а от линзы. Положительные а соответствуют действительному изображению. Определить неизвестную величину.

Шифр

ƒ0, см

n0

а0, см

n

а, см

 

 

 

 

 

 

1

11,5

?

13

1,33

+86

 

 

 

 

 

 

2

42,0

1,72

65

1,58

?

 

 

 

 

 

 

3

24,0

1,57

27

?

-210

 

 

 

 

 

 

4

13,3

1,55

?

1,46

+130

 

 

 

 

 

 

5

?

1,62

17

1,33

+45

 

 

 

 

 

 

Задача 6-06

Двояковыпуклая линза с радиусами кривизны R1 и R2 имеет в воздухе расстояние ƒ0, а в жидкости ƒ. Показатель преломления

материала

линзы n. Определить неизвестную величину.

 

шифр

 

R1, см

R2, см

ƒ , см

ƒ, см

n0

n

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

32

?

-

+110

1,56

1,33

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

24

39

?

-180

-

1,61

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

?

42

-

+130

1,53

1,28

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

45

32

-

?

1,58

1,72

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

37

65

-

+92

1,53

?

 

 

 

 

 

 

 

 

40

Задача 6-07

Бипризма с малым преломляющим углом α имеет показатель преломления n. Длина волны источника света λ, расстояние от источника до бипризмы а, от бипризмы до экрана в. На экране получается N интерференционных полос. Определить неизвестную величину.

шифр

α, мин

n

λ, мкм

а, м

в, м

N

 

 

 

 

 

 

 

1

41

1,43

0,59

?

2,3

120

 

 

 

 

 

 

 

2

26

?

0,69

0,75

1,25

45

 

 

 

 

 

 

 

3

27

1,72

0,64

1,3

2,1

?

 

 

 

 

 

 

 

4

?

1,62

0,55

1,2

2,6

90

 

 

 

 

 

 

 

5

47

1,51

0,53

0,25

0,85

?

 

 

 

 

 

 

 

Задача 6-08

Угол между зеркалами Френеля равен α, расстояние от источника света до линии соприкосновения зеркал равно а, от зеркала до экрана в, длина волны света λ.m-ая световая полоса

отстоит от центра интерференционной картинки на

величину h.

Свет падает на экран перпендикулярно его

 

поверхности.

Определить неизвестную величину.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шифр

α, мин

а, м

в, м

λ, мкм

 

m

 

h, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

8,7

?

2,5

0,64

 

3

 

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4,2

0,37

?

0,59

 

5

 

4,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1,9

0,75

2,35

?

 

6

 

11,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

?

0,15

1,25

0,55

 

5

 

9,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

2,5

1,3

2,1

0,69

 

4

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 6-09

Плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием ƒ из стекла с показателем преломления n лежит выпуклой стороной на стеклянной пластине. Радиус m-го светлого кольца Ньютона в отраженном свете равен rm при длине волны света λ. Определить неизвестную величину.

шифр

ƒ, м

n

m

rm, мм

λ, мкм

 

 

 

 

 

 

1

6,7

?

3

2,2

0,55

 

 

 

 

 

 

2

0,99

1,73

5

1,3

?

 

 

 

 

 

 

3

?

1,64

8

1,6

0,69

 

 

 

 

 

 

4

?

1,62

4

2,1

0,59

 

 

 

 

 

 

5

0,90

1,51

7

?

0,43

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]