Задачи для контрольных работ 5 страница

4.35Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов В и, влетев в однородное магнитное поле ( Тл), стала двигаться по винтовой линии с шагом см и радиусом см. Определить отношение заряда частицы к ее массе.

4.36Электрон влетел в однородное магнитное поле ( мТл) перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить силу эквивалентного кругового тока создаваемого движением электрона в магнитном поле.

4.37Протон прошел ускоряющую разность потенциалов В и влетел в однородное магнитное поле ( мТл) под углом к линиям магнитной индукции. Определить шаг h и радиус R винтовой линии, по которой будет двигаться протон в магнитном поле.

4.38Альфа-частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U, стала двигаться в однородном магнитном поле ( мТл) по винтовой линии с шагом см и радиусом см. Определить ускоряющую разность потенциалов, которую прошла альфа-частица.

4.39Ион с кинетической энергией КэВ попал в однородное магнитное поле ( мТл) и стал двигаться по окружности. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока.

4.40Ион, попав в магнитное поле ( Тл), стал двигаться по окружности. Определить кинетическую энергию Т (в эВ) иона, если магнитный момент эквивалентного кругового тока равен 1,6·10^-14 А·м².

4.41Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов В, влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное ( мТл) и электрическое ( В/м) поля. Определить отношение заряда иона к его массе, если ион в этих полях движется прямолинейно.

4.42Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов кВ, попал в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрическое поля. Определить напряженность электрического поля, если магнитная индукция поля равна 6 мТл.

4.43Однозарядный ион лития массой а.е.м. прошел ускоряющую разность потенциалов В и влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрическое поля. Определить магнитную индукцию поля, если траектория иона в скрещенных полях прямолинейна. Напряженность электрического поля равна 2 кВ/м.

4.44Альфа-частица, имеющая скорость v = 2 Мм/с, влетает под углом к сонаправленному магнитному ( мТл) и электрическому ( кВ/м) полям. Определить ускорение альфа-частицы. (Ускорение определяется в монет вхождения частицы в область пространства, где локализованы однородные магнитное и электрическое поля)

4.45Протон прошел некоторую ускоряющую разность потенциалов U и влетел в скрещенные под прямым углом однородные поля: магнитное ( мТл) и электрическое ( кВ/м). Определить разность потенциалов U, если протон в скрещенных полях движется прямолинейно.

4.46Плоский контур площадью см² находится в однородном магнитном поле ( Тл). Определить магнитный поток Ф, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол с направлением линий индукций.

4.47Магнитный поток Ф сквозь сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида см. Найти магнитный момент соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.

4.48В средней части соленоида, содержащего витков/см, помещен круговой виток диаметром см. Плоскость витка расположена под углом к оси соленоида. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток А.

4.49На длинный картонный каркас диаметром см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром мм. Определить магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока А.

4.50Квадратный контур со стороной см, в котором течет ток А, находится в магнитном поле ( Тл) под углом к линиям индукции. Какую работу А нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

4.51Плоский контур с током А свободно установился в однородном магнитном поле ( Тл). Площадь контура см². Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол . Определить совершенную при этом работу А.

4.52Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока А, свободно установился в однородном магнитном поле ( мТл). Диаметр витка см. Какую работу А нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол ?

4.53В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью см². Поддерживая в контуре постоянную силу тока А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить магнитную индукцию В поля, если при перемещении контура была совершена работа Дж.

4.54Плоский контур площадью с током А расположен в однородном магнитном поле ( Тл) так, что нормаль к контуру перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура около оси, лежащей в плоскости контура, на угол . Площадь контура 2 см².

4.55Определить магнитный поток Ф, пронизывающий соленоид, если его длина см и магнитный момент Вб.

4.56В однородном магнитном поле ( Тл) равномерно с частотой с^-1 вращается стержень длиной см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проводит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов U.

4.57В однородном магнитном поле с индукцией Тл вращается с частотой с^-1 стержень длиной см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов U на концах стержня.

4.58В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд мкКл. Определить изменение магнитного потока через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра Ом.

4.59Тонкий медный провод массой г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле ( Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд Q, который потечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

4.60Рамка из провода сопротивлением Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле ( Тл). Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки см². Определить заряд Q, который потечет по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0 до 45°; 2) от 45 до 90°.

4.61Проволочный виток диаметром см и сопротивлением Ом находится в однородном магнит ном поле ( Тл). Плоскость витка составляет угол с линиями индукции. Какой заряд Q протечет по витку при выключении магнитного поля?

4.62Рамка, содержащая витков тонкого провода, может свободно вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь рамки см². Ось рамки перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля ( Тл). Определить максимальную ЭДС , которая индуцируется в рамке при ее вращении с частотой с^-1 .

4.63Прямой проводящий стержень длиной см находится в однородном магнитном поле ( Тл). Концы стержня замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи Ом. Какая мощность Р потребуется для равномерного перемещения стержня перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью v = 10 м/с?

4.64Проволочный контур площадью см² и сопротивлением Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле ( Тл). Ось вращения лежит в плоскости кольца и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную мощность , необходимую для вращения контура с угловой скоростью рад/с.

4.65Кольцо из медного провода массой г помещено в однородное магнитное поле ( Тл) так, что плоскость кольца составляет угол 60° с линиями магнитной индукции. Определить заряд Q, который пройдет по кольцу, если снять магнитное поле.

4.66Соленоид сечением см² содержит витков. При силе тока А магнитная индукция В поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность L соленоида.

4.67На картонный каркас длиной 0,8 м и диаметром см намотан в один слой провод диаметром мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность L получившегося соленоида.

4.68Катушка, намотанная на магнитный цилиндрический каркас, имеет витков и индуктивность мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до мГн, обмотку катушки сняли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчетом, чтобы длина катушки осталась прежней. Сколько витков оказалось в катушке после перемотки?

4.69Индуктивность L соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 0,5 мГн. Длина соленоида равна 0,6 м, диаметр см. Определить отношение числа витков соленоида к его длине.

4.70Соленоид содержит витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) см². По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией мТл. Определить среднее значение ЭДС самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока уменьшается практически до нуля за время мс.

4.71По катушке индуктивностью мкГн течет ток А. Определить среднее значение ЭДС самоиндукции возникающей в контуре, если сила тока изменится практически до нуля за время мс.

4.72В электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением Ом и катушку индуктивностью Гн, течет ток А. Определить силу тока в цепи через мс после ее размыкания.

4.73Цепь состоит из катушки индуктивностью Гн и источника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Время, через которое сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно с. Определить сопротивление катушки.

4.74Источник тока замкнули на катушку сопротивлением Ом и индуктивностью Гн. Через какое время сила тока в цепи постигнет 50% максимального значения?

4.75Источник тока замкнули на катушку сопротивлением Ом. Через время с сила тока в катушке достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность L катушки.

5.1Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус r₃ третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны l=0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы R=0,5 м.

5.2На тонкую пленку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны =500 нм. Отраженный от нее свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d_min пленки, если показатель преломления материала пленки п=1,4.

5.3Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной l=1 см укладывается N=10 темных интерференционных полос. Длина волны l=0,7 мкм.

5.4На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны l=500 нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвертого, темного кольца Ньютона в отраженном свете r₄=2 мм.

5.5На тонкую глицериновую пленку толщиной d = 1,5 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить длины волн l лучей участка спектра (0,4 l 0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.

5.6На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления п=1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны l=640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину d_min должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость?

5.7На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны l=500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b=0,5 мм. Определить угол a между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, п=1,6.

5.8Плосковыпуклая стеклянная линза с f=1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете r₅=1,1 мм. Определить длину световой волны l.

5.9Между двумя плоскопараллельными пластинами на расстоянии L=10 см от границы их соприкосновения находится проволока диаметром d=0,01 мм, образуя воздушный клин. Пластины освещают нормально падающим монохроматическим светом (l=0,6 мкм). Определить ширину b интерференционных полос, наблюдаемых в отраженном свете.

5.10Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом (l = 590 нм). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Определить толщину d₃ воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье световое кольцо.

5.11На пути пучка света поставлена стеклянная пластина толщиной d = 1 мм так, что угол падения луча i₁ =30°. На сколько изменится оптическая длина пути светового пучка?

5.12На мыльную пленку с показателем преломления n = 1,33 падает по нормали монохроматический свет с длиной волны l=0,6 мкм. Отраженный свет в результате интерференции имеет наибольшую яркость. Какова наименьшая возможная толщина d_min пленки?

5.13Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете r₂ = 0,4 мм. Определить радиус R кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыты, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны l = 0,05 мкм.

5.14На тонкую пленку с показателем преломления n = 1,33 под углом i₁ =52° падает параллельный пучок белого света. При какой толщине пленки отраженный свет будет наиболее сильно окрашен в желтый цвет (l = 600 нм)? Считать, что световой вектор перпендикулярен к плоскости падения.

5.15Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (l = 500 нм) заменить красным (l = 650 нм)?

5.16Какое наименьшее число N_min штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн l₁ = 589 нм и l₂ = 589,6 нм? Какова длина l такой решетки, если ее постоянная d = 5 мкм?

5.17На поверхность дифракционной решетки нормально к ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в п=4,6 раза больше длины световой волны. Найти общее число М дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае.

5.18На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница (l = 780 нм) спектра третьего порядка?

5.19На дифракционную решетку, содержащую п = 600штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину l спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L = 1,2 м. Границы видимого спектра: l_кр = 780 нм, l_ф = 400 нм.

5.20На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние d между атомными плоскостями равно 280 пм. Под углом q = 65°к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Определить длину волны l рентгеновского излучения.