15 задач по физике

155. Длинный прямой соленоид из проволоки диаметром d=0,5 мм намотан так, что витки плотно прилегают друг к другу. Какова напряженность магнитного поля внутри соленоида при силе тока I=4 А? Толщиной изоляции пренебречь.
Дано:
I=4 А;
d=0,5 мм=0,0005 м;
H-?
165. Два параллельных длинных проводника с токами I=2 А, текущими в противоположных направлениях, расположены на расстоянии r=15 см друг от друга. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей между проводниками, на расстоянии а=3 см от второго проводника.
Дано:
I=2 А;
r=15 см=0,15 м;
a=3 см=0,03 м;
B-?
175. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 107 м/с. Длина конденсатора l=5 см. Напряженность электрического поля конденсатора Е=10 кВ/м. При вылете из конденсатора электрон попадает в магнитное поле, перпендикулярное к электрическому. Индукция магнитного поля В=10 мТл. Найти радиус R и шаг винтовой траектории h электрона в магнитном поле.
Дано:
v_0=〖10〗^7 м/с;
E=10кВ/м=10000В/м;
l=5 см=0,05 м;
B=10 мТл=0,01 Тл;
R,T-?
185. В средней части соленоида, содержащего n=8 вит/см, помещен круговой виток диаметром d=4 см. Плоскость витка расположена под углом φ=60° к оси соленоида. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток I=1 А.
Дано:
n=8 〖см〗^(-1)=800 м^(-1);
I=1 А;
d=4 см=0,04 м;
φ=60°;
Ф-?
195. Проводник длиной l=0,4 м и сопротивлением R=4 Ом лежит на двух горизонтальных проводниках, замкнутых на источник тока, ЭДС которого 2 В. Проводники находятся в магнитном поле, линии магнитной индукции которого направлены вертикально вверх, при этом В=0,2 Тл. Определите силу тока в проводнике, если он движется равномерно со скоростью v=5 м/с: а) вправо, б) влево. Сопротивлением шин пренебречь.
205. К источнику тока параллельно подключены конденсатор емкостью С=30 мкФ и катушка с индуктивностью L=20 мГн. При этом напряжение на конденсаторе U1=100 В, а сила тока в катушке I1=3 А. Затем источник отключают. Какой заряд будет на конденсаторе в момент, когда сила тока в катушке 1 А? Потерями энергии на нагревание пренебречь.
Дано:
C=30 мкФ=30∙〖10〗^(-6) Ф;
L=20 мГн=20∙〖10〗^(-3) Гн;
U_1=100 В;
I_1=3 А;
I_2=1 А;
q-?
215. Круглый зал диаметром D=30 м освещается люстрой, укрепленной в центре потолка. Найти высоту h зала, если наименьшая освещенность стены зала в 2 раза больше наименьшей освещенности пола.
Дано:
d=30 м;
E_c=2E_п;
h-?
225. На дне стеклянной ванны лежит зеркало, поверх которого налит слой воды высотой d=20 см. В воздухе на высоте l=30 см над поверхностью воды висит лампа. На каком расстоянии от поверхности воды смотрящий в воду наблюдатель увидит изображение лампы в зеркале? Показатель преломления воды n=1,33.
Дано:
l=30 см=0,3 м;
d=20 см=0,2 м;
n=1,33;
h-?
235. Поверхность стеклянной пластинки просветлена для желтой области спектра. Показатель преломления просветляющей пленки для желтых лучей n=1,28. Какую долю падающего потока отразит пластинка в желтой (λ1=0,6 мкм) и фиолетовой (λ2=0,45 мкм) областях спектра? Показатели преломления стекла и пленки для фиолетовых лучей считать на 0,01 больше соответствующих показателей преломления для желтых лучей.
Дано:
n_1=1,28;
n_2=1,5;
R-?
245. Расстояние от диафрагмы до экрана, на котором ведется наблюдение дифракции, равно 1 м, расстояние от точечного источника света до диафрагмы тоже 1 м. Диаметр диафрагмы D=5 мм. Сколько зон Френеля оказывается открытыми? Длина волны диафрагмирующего света λ=4550 нм.
Дано:
a=b=1 м;
λ=4550 нм=4550∙〖10〗^(-9) м;
D=5 мм=0,005 м;
m-?
255. Постоянная дифракционной решетки в N=4 раза больше световой волны монохроматического света, нормально падающего на решетку. Определить угол α между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами.
Дано:
N=4;
α-?
265. Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см2*мин). Какова должна быть температура Т поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты α=0,25?
Дано:
R=0,54Дж/(〖см〗^2∙мин)=90Вт/м^2 ;
α=0,25;
σ=5,67∙〖10〗^(-8) Вт/(м^2∙К^4 );
T-?
275. Какова должна быть длина волны гамма-излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была 3,7 Мм/с?
Дано:
A=8,512∙〖10〗^(-19) Дж;
v=3,7Мм/с=3,7∙〖10〗^6 м/с;
λ-?
285. Во сколько раз изменится период Т вращения электрона в атоме водорода, если при переходе в невозбужденное состояние атом излучил фотон с длиной волны λ=97,5 нм?
Дано:
λ=97,5 нм=97,5∙〖10〗^(-9) м;
n_2=1;
R=1,097∙〖10〗^7 м^(-1);
T_2/T_1 -?
295. Счетчик α-частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при первом измерении регистрировал N1=1400 частиц в минуту, а через t=4 ч только N2=400. Определить период полураспада изотопа.
Дано:
N_1=1400 〖мин〗^(-1);
N_2=400 〖мин〗^(-1);
t=4 ч;
T-?

не требует

не требует