Физика Мурманск МГТУ КР4-6 Вариант 7

Физика Мурманск МГТУ КР4-6 Вариант 7
МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФИЗИКА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
для студентов – заочников инженерно – технических направлений и специальностей МГТУ
Под редакцией А. А. Краева
Издание второе, переработанное и дополненное
Мурманск, 1998
Вихорев И.Б., Краев А.А. ФИЗИКА: Методические указания
и контрольные задания для студентов-заочников
инженерно-технических направлений и специальностей МГТУ/
Под ред. А. А. Краева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Мурманск, 1998.
Файл 1 - Контрольная работа №4 Вариант 7 (8 задач)
Файл 2 - Контрольная работа №5 Вариант 7 (8 задач)
Файл 3 - Контрольная работа №6 Вариант 7 (8 задач)
Файл 1
407. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи I1 = 50 А и I2 = 100 А в противоположных направлениях. Расстояние d между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию B в точке, удалённой на расстояние r1 = 25 см от первого и на расстояние r2 = 40 см от второго провода.
417. По прямому горизонтально расположенному проводу пропускают ток I1 = 10 А. Под ним на расстоянии d = 1,5 см находится параллельный ему алюминиевый провод, по которому течёт ток I2 = 1,5 А. Определить, какова должна быть площадь S поперечного сечения алюминиевого провода, чтобы он удерживался незакреплённым.
427. Электрон движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R = 2 см. Магнитная индукция B поля равна 0,1 Тл. Определить кинетическую энергию T электрона.
Указание. Необходимо учесть изменение массы электрона от его скорости.
437. Длина соленоида l = 50 см, его магнитный момент pm = 0,4 А•м2. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий соленоид (без сердечника), если его витки плотно прилегают друг к другу.
447. В однородном магнитном поле с индукцией B = 0,4 Тл в плоскости, перпендикулярной линиям индукции поля, вращается стержень длиной l = 10 см. Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов U на концах стержня при частоте вращения n = 16 с-1.
457. Цепь состоит из катушки индуктивностью L = 1 Гн и сопротивлением R = 10 Ом. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Определить время t, по истечении которого сила тока I уменьшится до 0,001 первоначального значения I0.
467. Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет n = 10 витков на 1 см длины. Определить объёмную плотность w энергии магнитного поля, если по обмотке тороида течёт ток I = 16 А.
477. Молекула кислорода O2 имеет магнитный момент mм = 2,8 mB (где mB – магнетон Бора). Определить намагниченность J газообразного кислорода при нормальных условиях в магнитном поле с индукцией B0 = 10 мТл.
Файл 2
507. Между двумя плоскопараллельными пластинками положили очень тонкую проволочку, расположенную параллельно линии соприкосновения пластинок и находящуюся на расстоянии L = 75 мм от неё. На образовав¬шийся воздушный клин нормально к его поверхности падает монохроматический свет с длиной волны l = 0,5 мкм. В отражённом свете на верхней пластинке видны интерференционные полосы. Определить диаметр d проволочки, если на протяжении l = 30 мм насчитывается N = 16 светлых полос.
517. Точечный источник света с длиной волны l = 0,5 мкм расположен на расстоянии a = 1 м перед диафрагмой с круглым отверстием диаметра d = 2 мм. Определить расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения, если отверстие открывает k = 3 зоны Френеля.
527. Степень поляризации P частично поляризованного света составляет 0,75. Определить отношение максимальной интенсивности Imax света, пропускаемого анализатором, к минимальной Imin.
537. Показатель преломления n сильвина для света с длинами волн 303,4; 214,4 и 185,2 нм равен соответственно 1,5440; 1,6618 и 1,8270. Вычислить фазовую u и групповую u скорости света вблизи длины волны l = 214,4 нм.
547. Во сколько раз надо увеличить термодинамическую температуру T абсолютно чёрного тела, чтобы его энергетическая светимость Re возросла в n = 2 раза?
557. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны l = 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта l0 = 0,3 мкм. Какая доля w энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?
567. Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. Оказалось, что длины волн l`1 и l`2 рассеянного под углами q1 = 60° и q2 = 120° излучения отличаются в n = 1,5 раза. Определить длину волны l падающего излучения, предполагая, что рассеяние происходит на свободных электронах.
577. Плоская световая волна интенсивностью I = 0,1 Вт/см2 падает под углом a = 30° на плоскую отражающую поверхность с коэффициентом отражения r = 0,7. Определить давление p, оказываемое светом на эту поверхность.
Файл 3
607. Фотон с энергией e = 16,5 эВ выбил электрон из невозбуждённого атома водорода. Какую скорость u будет иметь электрон вдали от ядра атома?
617. Определить длину волны l де Бройля электрона, если его кинетическая энергия T = 850 кэВ.
627. Предполагая, что неопределённость Dx координаты движущейся частицы равна дебройлевской длине волны l, определить относительную неточность Dp/p импульса этой частицы.
637. Частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l. Вычислить отношение вероятностей W1/W2 местонахождения частицы на первом n1 и втором n2 энергетических уровнях в средней трети (1/3 l < x < 2/3 l) ящика.
647. Какая часть k начального количества радиоактивного нуклида распадётся за время t, равное средней продолжительности t жизни этого нуклида?
657. Атомное ядро, поглотившее g-фотон с длиной волны l = 0,2 пм, пришло в возбуждённое состояние и распалось на отдельные нуклоны, разлетевшиеся в разные стороны. Суммарная кинетическая энергия T нуклонов равна 0,6 МэВ. Определить энергию связи Eсв атомного ядра.
667. Найти отношение / средней энергии линейного одномерного осциллятора, вычисленной по квантовой теории, к энергии такого же осциллятора, вычисленной по классической теории при температуре T = qE, где qE – характеристическая температура Эйнштейна.
677. Германиевый кристалл нагревают от температуры t1 = 0 °C до температуры t2 = 17 °C. Определить, во сколько раз возрастёт его удельная проводимость g.