Вариант 1, Контрольная работа 3, 4, 5, 6

  • ID: 43604 
  • 10 страниц
x

Часть текста скрыта. После покупки Вы получаете полную версию

Фрагмент работы:

Вариант 1, Контрольная работа 3, 4, 5, 6

Контрольная работа 3

ЗАДАЧА 301

Расстояние между разноименными точечными зарядами 3 нКл и -4 нКл равно 5см. Рассчитайте напряженность и потенциал поля в точке, отстоящей на 3 см от первого и на 4 см от второго заряда (в вакууме).

РЕШЕНИЕ:

Поле, создаваемое точечным зарядом

Где... - константа. Поля от каждого из зарядов тогда

Электрическое поле подчиняется принципу суперпозиции, следовательно, суммарное поле равно векторной сумме полей от каждого из зарядов. По теореме косинусов

Из рисунка видно (по теореме косинусов)

Потенциал точечного заряда

Результирующий потенциал системы зарядов равен сумме потенциалов от каждого из зарядов:

ОТВЕТ:......

ЗАДАЧА 311

Электрон, обладающий кинетической энергией 5 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении линий напряженности. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов 2 В?

РЕШЕНИЕ:

При прохождении разности потенциалов, работа сил электрического поля затрачивается на изменение кинетической энергии электрона. Эта работа равна произведению заряда на разность потенциалов. Так как электрон движется вдоль силовых линий, его энергия уменьшится на величину

где...- заряд электрона.

Запишем закон сохранения энергии после прохождения электроном разности потенциалов

- масса электрона, тогда конечная скорость электрона

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 321

Конденсатор емкостью 0,2 мкФ был заряжен до напряжения 320В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до напряжения 450 В, напряжение на нем изменилось до 400 В. Вычислите емкость второго конденсатора и энергию системы конденсаторов после их соединения.

РЕШЕНИЕ:

Заряд на каждом из конденсаторов до соединения

После соединения напряжения на конденсаторах станут равны, а суммарный заряд сохранится:

Где... - заряд на конденсаторах после их соединения.

Откуда

ОТВЕТ:...

Контрольная работа 4

ЗАДАЧА 401

По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми 5 см, текут одинаковые тока 10А в одном направлении. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от каждого провода на расстояние 5 см.

РЕШЕНИЕ:

Так как расстояние от точки, где ищется индукция поля, находится на равных расстояниях от каждого из проводов и токи в них равны, поле, создаваемое отдельно каждым из проводов равно

Где... - магнитная постоянная. Направления полей определяются по правилу буравчика, и для выбранного направления токов направления полей видны из рисунка:

Из симметрии (...) задачи видно, что результирующая индукция (равная векторной сумме составляющих) направлена параллельно линии, соединяющей провода и равна

Так как в равностороннем треугольнике...

Напряженность магнитного поля

ОТВЕТ:......

ЗАДАЧА 411

Квадратный контур со стороной 8 см, по которому течет ток силой 100A, свободно установился в однородном магнитном поле 1 Тл. Определить работу, совершаемую внешними силами при повороте контура относительно оси, проходящей через середину его противоположных сторон, на угол.... При повороте контура сила тока в нем поддерживается неизменной.

РЕШЕНИЕ:

Контур с током образует магнитный момент

Где... - площадь этого контура. Находясь в магнитном поле этом момент имеет потенциальную энергию, равную

Где... - угол между направлениями нормали к контуру и магнитным полем. Так как в начале контур был свободно установлен... (магнитный момент выстраивается вдоль направления поля). Работа по повороту контура будет потрачена на изменение потенциальной энергии контура...:

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 421

Электрон движется в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. Определить силу, действующую на электрон со стороны поля, если индукция поля 0,2 Тл, а радиус кривизны траектории 0,2 см.

РЕШЕНИЕ:

Так как скорость электрона перпендикулярна направлению магнитного поля, радиус траектории определяется выражением

Где... - масса электрона... - его заряд. Откуда скорость электрона

Сила, действующая на электрон

ОТВЕТ:...

Контрольная работа 5

ЗАДАЧА 501

Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1,25 м, длина световой волны 0,56 мкм. На экране на отрезке длиной 1 см укладывается 12 светлых полос. Определить расстояние между щелями.

РЕШЕНИЕ:

Ширина интерференционной полосы, при условии, что расстояние между когерентными источниками много больше расстояния до экрана, имеет вид:

Откуда

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 511

На пластинку с щелью, ширина которой 0,045 мм, нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,55 мкм. Определите угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному минимуму.

РЕШЕНИЕ:

Условие дифракционных минимумов от одной щели:

Откуда

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 521

Угол преломления луча в некотором веществе равен.... Определите показатель преломления этого жидкости, если отраженный луч максимально поляризован.

РЕШЕНИЕ:

Угол падения, при котором происходит полная поляризация отраженного и преломленного света, называется углом Брюстера, причем

Где... - относительный показатель преломления. Приняв показатель преломления среды, откуда падает луч, равным единице, найдем показатель преломления жидкости

ОТВЕТ:...

Контрольная работа 6

ЗАДАЧА 601

Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на второй.

РЕШЕНИЕ:

Длина волн в серии Бальмера определяется выражением

Где... - постоянная Ридберга.

Откуда энергия фотона

Где... - постоянная Планка... - скорость света.

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 611

Во сколько раз орбитальный момент импульса... электрона, находящегося в f состоянии, больше, чем для электрона в р-состоянии.

РЕШЕНИЕ:

Орбитальный момент импульса электрона

Откуда

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 621

Найти период полураспада... радиоактивного изотопа, если его активность за время t = 10 суток уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной.

РЕШЕНИЕ:

Пусть начальное количество атомов радиоактивного вещества..., тогда начальная активность препарата

Где... - постоянная распада. Активность изотопа зависит от времени как

По определению, период полураспада равен

ОТВЕТ:...