Задания и ЛР вариант 10,36 /Физика - 2 / ЮУрГУ (НИУ)

В файле собраны ответы к тестам из курса 2023/2024 Физика-2 (заочная)

В ДЕМО представлены как отображаются задания в файлах.

Все задания выполнены на высший балл

Преподаватель: Калугин Ю.Е.

1. Задача по теме «электростатика»

На координатной плоскости ху в точке с координатами [0; 0] находится точечный заряд «А» нКл, в точке с координатами [50; 0] см заряд «В» нКл. Изобразите все на чертеже и определите:

1) направление суммарного вектора напряженности в точках «Б» и «Г» с координатами соответственно: [25; 0] см и [25; 43,3] см (в общем виде):

2) величину напряженностей в точках «Б» и «Г»;

3) потенциал в точках «Б» и «Г»;

4) работу электростатического поля при перенесении положительного заряда «С» нКл из т. «Б» в т. «Г» (данные по величинам и знаки зарядов в таблице вариантов) 

2. Задача по теме постоянный электрический ток

Два параллельно соединенные сопротивления «Е» Ом и «Ж» Ом и параллельно же подключенного к ним плоского конденсатора с площадью пластин «З» м2, диэлектриком с диэлектрической проницаемостью «И» и толщиной «К» мм, подключены последовательно к зажимам батареи, ЭДС которой 36 В, а внутреннее сопротивление 2 Ом.

 Начертите цепь. Найдите: 

1) ток короткого замыкания; ток через каждое сопротивление;

2) напряжение на параллельном соединении; 

3)емкость конденсатора; заряд конденсатора; напряженность электростатического поля между пластинами;

4) проверить баланс мощностей (данные по вариантам в таблице). 

3. Вопросы к теме

0. Как статическое электричество появляется на различных предметах? Чем снимают статическое электричество с вещей и предметов?

1. Задача по теме Магнитное поле

На рис. изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами I1 = «В»А, I2 = «Н»А, текущими в противоположные стороны (точка – к нам, крестик – от нас). Координаты точек в координатах ху: А[0;0],В[10; 0]см; С1[5; 8,67]см; С2[–5; 0] см; С3[5; 0] см. 1) Изобразите направление суммарных векторов магнитной индукции в точках С1 ; С2 ; С3

2)Найдите суммарное значение вектора магнитной

индукции в точках: С1;   С2 ;  С3

3) найдите величину и направление сил, действующих на провода на метр длины. (Варианты в табл.)

4) определите направление и силу, которая будет действовать на заряженную частицу 86 нКл, влетающую со скоростью Д в т. С1, перпендикулярно системе координат в направлении от нас.

2. Задача к теме «Электромагнитная индукция»

Рамка с 400 числом витков и площадью «С» см2 может вращаться на оси, проходящей через средину рамки. Рамка располагается в однородном магнитном поле с индукцией 0,8 Тл так, что плоскость рамки перпендикулярна направлению магнитного поля. За время 0,12 с рамку поворачивает механизм с КПД = «К»% на угол «α» градусов. Рамка замкнута накоротко, сопротивление её – «R» Ом.

Определите:

1) величину изменения потока за время поворота, и величину образующейся ЭДС;

2) заряд, который протечет через рамку при повороте, и величину образующегося тока;

3) величину рассеиваемой энергии;

4)работу, которую произвел механизм поворота. (Варианты в табл. ниже)  

3. Вопросы  к теме: «МАГНИТНОЕ ПОЛЕ»

0. Что представляет собой магнитное поле Земли?

ОТЧЕТ-ЗАДАНИЕ к лабораторной работе «Постоянная Холла»

Задачи: 1) ознакомьтесь с теорией, выполните письменно задание пункта 1 отчета; 

 2) ознакомьтесь с установкой, выполните письменно задание пункта 2 отчета; 3) выберите результаты опытов, согласно варианту, по табл. 1, 2 и их обработайте; 4) сделайте вывод.

 Выполнение задач 1, 2 оценивается по 2 балла, задача 3 – 3 балла, 4 – 1балл. Всего – 8 баллов.

1. При ознакомлении с теорией ответьте письменно на вопросы и выполните задания:

В чем состоит эффект Холла?

Почему на боковых гранях образца в поперечном магнитном поле появляются электрические заряды?

Запишите условия равновесия для электрической и магнитной составляющих силы Лоренца.

Получите размерность постоянной Холла и сравните ее с размерностью проводимости, сделайте вывод. Сформулируйте суть понятия «постоянная Холла»

Где используют эффект Холла? Опишите один пример использования датчика Холла.

2. Приведите принципиальную электрическую схему эффекта Холла и блочную схему установки по определению постоянной Холла. Попутно ответьте на вопросы и задания.

В чем состоит смысл каждого блока (свяжите с принципиальной схемой)?

Опишите порядок проведения измерений.

3. Используя таблицы 1,2, выделите совокупность измерений, согласно варианту, и занести их в табл. 3

1. Задача к теме: «ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ»

Заряд на обкладках конденсатора идеального открытого колебательного контура изменяется по закону Q = 16•10-9sin (А•108t + φ) Кл . Индуктивность контура В мГн., Здесь А,В, φ – величины , заданные в таблице вариантов.

Определите:

1) закон изменения тока в контуре и значение тока в момент времени t= 10-9с ;

2) определите емкость контура и закон изменения напряжений на индуктивности и емкости;

3) максимальный запас энергии в контуре и закон изменения энергии емкости и индуктивности.

4) длину волны, излучаемой контуром, на несущей частоте.

2.Задача по теме: «ВОЛНОВАЯ ОПТИКА»

Решите предложенную задачу, данные согласно варианту.

На решетку 900 штрихов/см подает перпендикулярно монохроматический свет с длиной волны Λ (нм), интенсивностью 800 Вт/м2. На экране, расположенном на расстоянии 2 м, возникает интерференционная картина. Причем в экране, там, где расположены максимумы, прорезаны щели, в которые попадает свет той интенсивности, которая принадлежит максимуму. Этот частично поляризованный свет попадает на поляризатор. При повороте поляризатора на угол Ф из положения соответствующего максимальному пропусканию, интенсивность прошедшего света уменьшается в три раза. (Мах – заданный порядок максимума)

1. Постройте рисунок, покажите расположение максимумов (обязательно заданного)

2. Найдите интенсивность света, проходящего в соответствующую щель максимума.

2. Определите расстояние на экране заданного максимума от нулевого.

3. Вычислите  степень поляризации частично поляризованного света.

Примечание. Распределение интенсивности света по максимумам (проценты):

 1 – 9; 2 – 6; 3 – 3,8; 4 – 2,5; 5 – 1,4; 6 – 1.

Вопрос к заданию

0. Каковы особенности инфракрасного излучения? 

ОТЧЕТ-ЗАДАНИЕ к лабораторной работе «ФОТОЭФФЕКТ»

Цели работы:

1) проясните понятие – фотоэффект, выясните условия возникновения фотоэффекта,

2) построить конкретную вольтамперную характеристику по имеющимся данным и определить заданные физические  величины

Задачи: 1) ознакомьтесь с теорией и дайте и письменные ответы на вопросы или задания по пункту 1 отчета; 2) начертить установку по выявлению фотоэффекта, постройте вольт-амперную характеристику по данным варианта; 3) найдите предложенные величины;   4) сделайте вывод.  Выполнение работы оценивается следующим образом: ответы на вопросы п.1 – 3 балла; чертеж установки и построение ВАХ – 1балл; определение кинетической энергии и скорости выбитых электронов, нахождение количество выбиваемых электронов в секунду и  частоты и длины волны падающего света – 1 балл; вывод согласно целей работы – 1балл .

1.  При ознакомлении с теорией ответьте на вопросы

В каких единицах измеряется световой поток? Какова размерность единицы све-

тового  потока в СИ?

Как влияют на величину фототока частота и интенсивность света? Объясните фи-

зическую суть этого влияния?

Нарисуйте график зависимости кинетической энергии фотоэлектрона от частоты

падающего света. Какие величины можно вычислить, используя такой график?

Зависит ли величина фототока от мощности лампы накаливания?

В каком случае вырываемые фотоэлектроны попадают на анод?

Каков характер распределения по энергиям фотоэлектронов, вырываемых с по-

верхности фотокатода?

Какие действия нужно осуществить, чтобы проверить первый закон фотоэффек-

та?

Почему классическая физика не может объяснить третий закон фотоэффекта?

В чем состоит физическая сущность уравнения Эйнштейна для фотоэффекта?

Какие экспериментальные величины нужно измерить, чтобы определить крас-

ную границу фотоэффекта?

Чем определяется минимальное значение фототока фотоэлемента? Какова его величина.

2.Начертите установку по производству лабораторной работы.  Постройте вольтамперную характеристику фотоэлемента, используя ограниченные данные, приведенные в табл. 1.

Определите:

1. Кинетическую энергию и скорость выбитых электронов;

2. Количество выбиваемых электронов в секунду.

3. Определите частоту и длину волны падающего света.

1.1. Поток энергии, излучаемый из смотрового окошка плавильной печи, равен 34 Вт. Определить температуру печи, если площадь отверстия 6

. 2.1. Оценить относительную ширину

 спектральной линии, если известны время жизни атома в возбужденном состоянии (

 с) и длина волны излучаемого фотона (

 мкм).

7.1. Чему равно число различных квантовых состояний электрона в атоме водорода, которое удовлетворяет условиям, указанным в табл. 1? Запишите квантовое состояние, в котором электрон будет иметь максимальный орбитальный момент импульса при этих условиях.   

0. В чем заключается новейшее космологическое Знание – Ииссиидиология?

1.3. Масса Солнца .г, его радиус 3см и эффективная температура поверхности 5700 К. Подсчитать, пользуясь законом Стефана – Больцмана, какую массу теряет Солнце на излучение за 1 с. Оценить время, в течение которого масса Солнца уменьшилась на 1%.

2.3. Электрон с кинетической энергией

 эВ находится в металлической пылинке диаметром   мкм. Оценить неточность

, с которой может быть определена скорость электрона.

7.3. Чему равно число различных квантовых состояний электрона в атоме водорода, которое удовлетворяет условиям, указанным в табл. 1? Запишите квантовое состояние, в котором электрон будет иметь максимальный орбитальный момент импульса при этих условиях.

9,3. В табл. 2 приведены ядерные реакции, соответствующие варианту задания. Определить недостающее в записи ядро и энергию ядерной реакции.

6. Что представляет собой космологическая модель Эддингтона-Леметра?

6. Какие системы у человека больше подвержены действию магнитного поля? Почему?

6. Как и где используют ультрафиолетовое излучение? 

6. Обязательно ли включать люминесцентную лампу в сеть или можно добиться, чтобы она светила, другим путем?