Geum.ru

Рабочая программа по дисциплине Общая физика (наименование дисциплины)

Вид материалаРабочая программа

Содержание


R =10 см находится заряд Q=
Подобный материал:
1   2   3
h = 2 м полый цилиндр?

7.2. Найти отношение линейных скоростей центров обруча и шара, катящихся по горизонтальной поверхности, если известно, что их массы и кинетические энергии одинаковы.

7.3. На сколько переместится относительно берега лодка длиной = 3,5 м и массой М = 200 кг, если стоящий на корме человек массой т = 80 кг переместится на нос лодки? Считать лодку расположенной перпендикулярно берегу.

7.4. Шар массой т = 2 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массы и при этом теряет 40 % кинетической энергии. Определить массу М большего шара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

7.5.Частица массой m1=40 г сталкивается с покоящейся частицей т2=10 г. Считая столкновение абсолютно упругим, определить мак мальную относительную потерю энергии первой частицы.

7.6.0пределить работу растяжения двух соединенных последовательно пружин жесткостями k1=400 Н/м и k2 =250 Н/м, если первая пружина при этом растянулась на = 2 см.

7.7.Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m=10 г со скоростью V = 300 м/с. Затвор пистолета массой М = 200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k1= 25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреплен.

7.8.Пружина жесткостью k = 500 Н/м сжата силой F = 100 H. Определить работу А внешней силы, дополнительно сжимающей эту пружину еще на L =2см.

7.9.Две пружины жесткостью k 1 =0,5 кН/м и k 2 =1 кH/м скреплены параллельно. Определить потенциальную энергию П данной системы с абсолютной деформации l = 4 см.

7.10.Определить скорость поступательного движения сплошного цилиндра, скатившегося с наклонной плоскости высотой h = 20 см.

7.11.По тонкой нити, изогнутой по дуге окружности радиуса R=10см равномерно распределен заряд Q=20 нКл. Определить напряженность создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром, если длина нити равна четверти длины окружности.

7.12.Оределить напряженность Е поля, создаваемого тонким, длинным стержнем, равномерно заряженным с линейной плотностью τ=20мкКл/м в точке, находящейся на расстоянии r = 2 см от стержня, вблизи eго середины

7.13.Какая совершается работа при перенесении точечного заряда в 20 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности шара радиусом в 1 см с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/ м?

7.14.Расстояние между пластинами плоского наряженного конденсатора 5 см. Напряженность поля в нем 30 кВ/.м. В конденсатор параллельно его пластинам вводят металлическую пластинку толщиной 1 см. Определить разность потенциалов между обкладками конденсатора до и после введения пластины.

7.15.Между двумя равномерно заряженными плоскостями с поверхностной плотностью заряда 0,5 мКл/м подвешен заряженный шарик массой 50 мг. Определить величину заряда на шарике, если он отклоняется от положения равновесия на угол 45 °.

7.16.Прямоугольная плоская площадка (а = 3 см, b = 2 см ) находится на расстоянии R = 1 м от точечного заряда Q = 1 мкКл. Площадка ориентирована так, что линии напряженности составляют угол α= 30° с ее поверхностью. Найти поток N вектора напряженности через площадку.

7.17.На металлической сфере радиусом ^ R =10 см находится заряд Q= 1 нКл. Определить напряженность Е электрического поля в следующие точках: а) на расстоянии r1, = 8 см от центра сферы; б) на ее поверхности; в) на расстоянии r2 =15 см от центра сферы. Построить графики зависимости E(r).

7.18.Две бесконечные параллельные плоскости находятся на расстоянии друг от друга. На плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями а1 =0,2 мкКл/м2 и а2 =-0,3 мкКл/м. Определить разность потенциалов ∆ φ между плоскостями.

7.19.Шар, имеющий радиус 12 см, соединен тонкой проволокой с шаром, радиус которого 4 см. Шарам сообщен заряд 108 нКл. Определить заряд и потенциал каждого шара.

7.20.Два последовательно соединенных конденсатора емкостью 300 пФ и 500 пФ находятся под напряжением 800 В. Определить напряжение на конденсаторах и заряд каждого конденсатора.

7.21.Две длинные тонкостенные коаксиальные трубки радиусами R1 =20 см и R2 =4 см несут заряды, равномерно распределенные по длине с линейными плоскостями τ1= 1 нКл/м и τ2 =-0,5 нКл/м. Пространство между трубками заполнено эбонитом. Определить напряженность поля Е в точках, находящихся на расстоянии r1 = 1 см, r2 = 3 см, r3 = 5 см от оси трубок. Построить график зависимости E(r).

7.22.Льдина толщиной 30 см и площадью 1 м2 плавает на поверхности озера. С какой частотой она будет колебаться, если ее несколько погрузить в воду, а затем отпустить.

7.23.Найти логарифмический декремент затухания, если у математического маятника длиной 1 м амплитуда колебаний уменьшилась за 1 мин в 2 раза.

7.24.Найти смещение у от положения равновесия точки, отстоящей от источника колебаний на расстоянии λ= 15λ. для момента времени 30,5Т. Амплитуда колебаний А = 0,05 м.

7.25.Найдите скорость звука в азоте при условии, что средняя мольная кинетическая энергия поступательного движения равна 3,4 кДж/моль.

7.26.Скорость распространения звука в керосине 1330 м/с. Найти сжимаемость керосина.

7.27.Проволочная рамка площадью S равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией В вокруг оси, перпендикулярной направлению поля. Период вращения Т. Выразить магнитный поток и ЭДС индукции как функции времени.

7.28.Длина воздушной линии электропередачи 300 км. Частота тока 50 Гц. Найти сдвиг по фазе напряжения в начале и конце линии.

7.29.Контур состоит из катушки индуктивности 1 = 30 мкГн и плоского конденсатора с площадью пластин s = 0,01 м2 и расстоянием между ними d = 0,1 мм. Найти диэлектрическую проницаемость среды ξ, заполняющей пространство между пластинами, если контур настроен на длину волны λ= 750м.

7.30. Два шарика, лежащие на гладком столе, с массой т1 и т2 соединены легкой пружинкой жесткостью к. Пружину сжимают, а затем освобождают. Определить период колебаний системы.

7.31. В каких пределах может изменяться толщина пластинки, чтобы можно было наблюдать максимум 12-го порядка для монохроматического излучения с длиной волны λ=600нм. Коэффициент преломления пластинки n= 1,6.

7.32. Для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете используется плоско-выпуклая линза с радиусом кривизны R = 160 см. Определить радиусы 4-го и 9-го темных колец (длина волны излучения 625 нм). Как изменится картина при наблюдении интерференции в проходящем свете.

7.33. При комптоновском рассеянии энергия падающего фотона распространяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния π/3. Найти энергию и импульс рассеянного фотона.

7.34. Энергия рентгеновских лучей 0,5 МэВ. Найти энергию электрона отдачи, если после комптоновского рассеяния длина волны излучения увеличилась на 20 %.

7.35. Какую наименьшую длину волны будут иметь кванты получившиеся в результате аннигиляции протона и позитрона.

7.36. Найти длину волны де Бройля для электрона, прошедшего ускоряющее напряжение 100 В.

7.37. Найти длину волны де Бройля для электрона, прошедшего ускоряющее напряжение 106 В. Учесть релятивистские эффекты.

7.38. Найти длину волны де Бройля для электрона с энергией 1 МэВ.

7.39. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона с длиной волны λ= 5000 Å

7.39. Найдите радиусы первых трех боровских орбит электрона в атоме водорода.

7.40. Докажите, что отношение потенциальной энергии электрона к его кинетической энергии равно -2, если основываться на боровской модели атома водорода.

7.41. Найти длину волны де Бройля для электрона, движущегося по первой боровской орбите.

7.42. Какую наименьшую скорость должны иметь электроны, чтобы в результате их столкновений с атомами водорода возбуждались линии всех серий спектра водорода?

7.43. В каких пределах должна лежать энергия электронов, чтобы при возбуждении ими атомов водорода их спектр имел всего одну линию?

7.44. На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны λ = 4860 Å ?

7.45. Пользуясь теорией Бора, определите орбитальный магнитный момент электрона.

7.46. Определите как измениться орбитальный момент импульса электрона в атоме водорода при переходе электрона из возбужденного состояния в основное с испусканием кванта энергии с длиной волны λ= 97,25 нм.

7.47.В спектре водорода интервал между первыми двумя линиями серии Бальмера составляет Δλ = 1,71 • 107 м. Определите постоянную Ридберга.

7.48.Определить показатель адиабаты для газовой смеси, содержащей V= 5 молей водорода.

7.49.Найти молярную колебательную теплоемкость кислорода при температуре 27 °С, если частота валентных колебаний молекулы О2 равна с-1.

7.50. Импульс фотона связан с его энергией соотношением Е=рс. Написать выражение для давления Р фотонного газа.

7.51. Каково давление смеси газа в сосуде объемом 5 л, если в нем находится 10 15 молекул кислорода, молекул азота и 3,3• 10-7 г аргона? Температура смеси 223 °С.

7.52. При сгорании 12 г твердого углерода в углекислый газ СО2 выделяется Q 1=4,068• 105 Дж, а при сгорании 28 г окиси углерода СО выделяется Q2 =2,85• 105 Дж. Какое количество тепла Q выделилось бы при сгорании 12 г твердого углерода, если бы в результате сгорания получалось только чистая окись углерода?

7.53.Определить количество тепла Q, выделяющегося при изотермическом сжатии т = 10 г азота, если при этом давление газа повышается в n= 50 раз. Найти работу сжатия, изменение энтропии. Температура газа равна 127 °С.

7.54.Какую скорость V должна иметь свинцовая пуля, чтобы при ударе о стальную плиту она расплавилась? Температура пули 27 °С. Температура плавления свинца 327 °С. Удельная теплота плавления свинца q = 20,95 Дж/г. Удельная теплоемкость С = 0,126 Дж/г• К.

7.55. Скорость откачки вращающегося масляного насоса 150 см 3/с. Сколько потребуется времени, чтобы откачать воздух из колбы объемом 5 л от нормального атмосферного давления до давления в 1 • 10-2 мм.рт.ст.?

7.56. Заводская труба высотой 50 м выносит при температуре t1 =60°C. Найти статическое давление, производящее тягу в трубе. Температура воздуха t2 = 10 °С. Плотность воздуха pd = 1,29 • 10 г/см3 .

7.57. В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса т каждой пылинки равна 6• 10-10 г. Газ находится при температуре Т = 400 К. Определить средние квадратичные скорости кв>, а также средние кинетические энергии < w nocm > поступательного движения молекулы азота и пылинки.

7.58. На дне емкости, заполненной воздухом с плотностью 1,29 кг/м3, лежит полый металлический шарик массой 10 г и радиусом 2 см. До какого давления требуется сжать воздух в емкости, чтобы шарик всплыл. Температура воздуха 27 °С. Воздух считать идеальным газом.

7.59. Определить изменение внутренней энергии одного моля неона при изотермическом расширении от объема V1 = 1 л до V2 = 2 л.

7.60. При какой температуре воздуха средние скорости молекул азота и кислорода отличаются на 30,0 м/с?

7.61. Определить высоту горы, если давление на ее вершине равно половине давления на уровне моря. Температура постоянна и равна 0 ºС.

7.62. Найти число свободных электронов, приходящихся на один атом натрия при Т = 0, если уровень Ферми ЕF = 3,07 эВ. Плотность натрия
ρ = 0,97 г/см3 .

7.63. Масса 100 капель спирта, вытекающего из капилляра, равна 0,71 г. Определить поверхностное натяжение спирта, если диаметр шейки капли в момент отрыва равен 1 мм.

7.64. Разность h уровней жидкости в коленах U – образной трубки равна 23  мм. Диаметры d1 и d2 каналов в коленах трубки равны соответственно 2 и 0,4 мм. Плотность жидкости г/см3. Найти поверхностное натяжение жидкости.

7.65. Исходя из модели плотной упаковки шаров, определить коэффициент заполнения пространства атомами в гранецентрированной кубической решетки.

7.66. Определить температуру Дебая для двумерного кристалла, состоящего из атомов одного сорта. Атомы могут колебаться в плоскости, на которой они размещаются. Равновесные положения атомов находятся в вершинах прямоугольных кристаллических ячеек. Концентрация атомов , скорость поперечных и продольных волн в кристалле одинакова и равна .

7.67. В серебряном проводнике объемом 1 м3 находится приблизительно 5,8∙1028 электронов проводимости. Найти среднюю скоростью дрейфа электронов при включении электрического поля, направленного вдоль проводника, с напряжённостью Е = 1 В/см.

7.68. Удельное сопротивление германия при 27 С равно ρ = 0,47 Ом ∙ м. Найти концентрацию носителей зарядов. Подвижность электронов  =   0,38 м2/(В·с), дырок = 0,18 м2/(В·с).

7.68. Тонкая пластина из кремния шириной = 2 см помещена перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (В = 0,5 Тл). При плотности тока j = 2 мкА/мм2, направленного вдоль пластины, холловская разность потенциалов UH = 2,8 В. Определить концентрацию носителей.

7.69. По круговому контуру радиусом r = 40см, погруженному в жидкий кислород, течет ток I = 1А. Определить намагниченность в центре этого контура. Магнитная восприимчивость жидкого кислорода

7.70. Вычислить частоту ларморовой прецессии электронных орбит атомов в магнитном поле напряженностью Н = 16А/м.