Контрольні роботи з фізики 11 клас

Методичний кабінет відділу освіти Волочиської РДА
Волочиська ЗОШ І-ІІІ ст №1







ДИДАКТИЧНИЙ
МАТЕРІАЛ З ФІЗИКИ




Роботи
контролюючого характеру з фізики






11 КЛАС



АНОТАЦІЯ


Дидактичний матеріал можна використовувати для організації диференційної самостійної роботи учнів на уроках фізики в 11 класі, як для поточного контролю знань, так і контролю знань з окремих тем курсу.

Посібник адресований вчителям фізики та учням 11 класу і містить у собі 1 самостійна та 5 контрольних робіт до всіх тем курсу, розроблених відповідно до діючих програм та підручників.

Завдання складені до трьох рівнів складності знань, які передбачають вміння розвязувати найпростіші (І рівень), нескладні (ІІ рівень) та підвищеної складності (ІІІ рівень) задачі з урахуванням вимог до знань і вмінь учнів, передбачених програмами загальноосвітніх шкіл.

Запропоновані рівневі завдання дають можливість проводити контроль знань учнів з використанням диференціації за вибором самого учня.

Самостійні та контрольні роботи розроблені у пятнадцяти варіантах, що дає можливість забезпечити самостійну роботу кожного учня.

У посібнику пропонуються задачі різних типів – розрахункові, графічні.
Тематичні контрольні роботи оцінюються за 12-бальною системою.

Виконання задачі І рівня оцінюється в 2 бала..
Виконання задачі ІІ рівня оцінюється в 3 бала.
Виконання задачі ІІІ рівня оцінюється в 4 балів.
















Контрольна робота №1
Електродинаміка. Електричне поле та струм.
Варіант 1.
I рівень.
Задача 1. Два заряди по 3,3·10-8 Кл, розділені шаром слюди, взаємодіють з силою 5.10-2 Н. Визначити товщину шару слюди, якщо її діелектрична проникність дорівнює 8.
Задача 2. Знайдіть потужність електродвигуна верстата, якщо за напруги 220 В у ньому тече струм силою 5 А.
ІІ рівень.
Задача 1. Опір пристрою для заземлення до електричної установки має бути не більше 10 Ом. Визначити опір додаткового заземлювача, якщо природний заземлювач має опір 15 Ом.
Задача 2. Скільки атомів двохвалентного металу виділиться на 1 смІ поверхні електрода за 5 хв при густині струму 0,1 А/дм2?
ІІІ рівень
Задача. Два точкові заряди -3·10-7 Кл і +1,2·10-6 Кл віддалені на 12 см один від одного. У якій точці напруженість електричного поля, утвореного цими зарядами, дорівнює нулю?

Варіант 2.
I рівень.
Задача 1. Електрон, маса якого 9,1·10-31 кг, під дією однорідного електричного поля напруженістю 91 Н/Кл рухається з прискоренням. Визначити прискорення електрона.
Задача 2. Визначити електроємність батареї конденсаторів, якщо С1=С2=2 нФ та С3=500 пФ. (рис. 1)
ІІ рівень.
Задача 1. ЕРС джерела 100 В. При зовнішньому опорі 49 Ом сила струму в колі дорівнює 2 А. Визначити внутрішній опір джерела і спад напруги на ньому.(Рис. 2)
Задача 2. . Опір платинового провідника при температурі 20єС дорівнює 20 Ом, при температурі 500 єС – 59 Ом. Визначити температурний коефіцієнт опору платини.
ІІІ рівень
Задача. Дві котушки електроприладу при послідовному зєднанні мають опір 10 Ом, а при паралельному – 1,6 Ом. Чому дорівнює опір кожної котушки?

Варіант 3.
I рівень.
Задача 1. Під час переміщення заряду в електричному полі виконано роботу 2 Дж. визначити заряд, якщо його переміщення відбувається при різниці потенціалів 3·103 В.
Задача 2. Знайдіть напругу на кінцях провідника опором 20 Ом, якщо за 10 хв через його поперечний переріз пройшов заряд 300 Кл.
ІІ рівень.
Задача 1. З ніхромового дроту хочуть зробити нагрівник. Якої довжини треба взяти дротину, щоб при напрузі 220 В 1,5 л води від температури 283 К довести до кипіння за 5 хв при ККД нагрівника 80%? Поперечний переріз дроту 0,5 ммІ.
Задача 2. Знайдіть загальну силу струму в ділянці кола, під час протікання струму 1) від А до В; 2) від В до А. Діод є ідеальним, всі резистори мають одинаковий опір 2 Ом, напруга, підведена до ділянки кола, 36 В.
ІІІ рівень
Задача. Електрон, що пройшов різницю потенціалів 5·104В влітає в плоский конденсатор паралельно його пластинам. На скільки зміститься електрон за час руху між пластинами, якщо довжина пластини 5 см, відстань між ними 1 см, а прикладена до них напруга 10і В?
\

Варіант 4.
I рівень.
Задача 1. Щоб покрити деталь сріблом, на катоді за 30 хв відклалось 4,55 г металу. Визначити силу струму при електролізі.
Задача 2. . Визначте загальний опір схеми, (рис.1)
якщо R1=60 Ом; R2=12 Ом; R3=15 Ом; R4=3 Ом.
ІІ рівень.
Задача 1. Лампа розрахована на напругу 127 В, споживає потужність 50 Вт. Який додатковий опір треба приєднати до лампи, щоб увімкнути її в мережу 220 В?
Задача 2. Дві однакові металеві кульки з зарядами 5 нКл і 2 нКл розташовані на відстані 30 см одна від одної. На скільки зміниться сила їх взаємодії після того, як їх на короткий час зєднали провідником?
ІІІ рівень
Задача. Знайти середню швидкість направленого руху одновалентних іонів в іонізаційній камері, якщо їх концентрація 103 см-3, а густина струму насичення 10-12 А/м2.

Варіант 5.
I рівень.
Задача 1. Сила струму в лампочці ліхтарика 0,32 А. Скільки електронів проходить через поперечний переріз нитки розжарювання за 10 с?
Задача 2. Визначити напругу на затискачах джерела
струму, що має ЕРС 2 В і внутрішній опір 0,5 Ом, до і після підключення до нього зовнішнього опору 4,5 Ом.
ІІ рівень.
Задача 1. Конденсатор ємністю 6 мкФ, заряджений до напруги 127 В, зєднали паралельно з конденсатором ємністю 4 мкФ, зарядженим до напруги 220 В. Визначити ємність батареї і напругу на її затискачах.
Задача 2 Два джерела з ЕРС 2 і 1,2 В і внутрішніми опорами 0,5 і 1,5 Ом відповідно, сполучені послідовно і приєднані до резистора з опором 5 Ом. Визначити напругу на резисторі на кожному джерелі.
ІІІ рівень
Задача. На аноді електронної лампи за рахунок кінетичної енергії електронів, що падають, виділяється кількість теплоти 16,32 Дж за 20 хв. Яка швидкість електронів, якщо сила струму в анодному колі 6·10-3А?

Варіант 6.
I рівень.
Задача 1. У кристал Германію в якості домішки додали: а) Бор, б) Стиній, в) Галій. Яку провідність матиме Германій у кожному випадку?
Задача 2. Яку роботу виконає електродвигун, який працює за напруги 220 В, за 5 хв, якщо сила струму в ньому дорівнює 3 А?
ІІ рівень.
Задача 1.При замкненому ключі струм через амперметр 0,45 А, який струм протікатиме через амперметр, якщо ключ розімкнути?
Задача 2 Електричне поле утворене двома різнойменно наелектризованими пластинами, відстань між якими 5 см, а різниця потенціалів 1,5·104 В. Якої швидкості набере електрон у такому полі, пройшовши відстань 6·10-5 см?
ІІІ рівень
Задача. При нікелюванні виробу на протязі 1 год відклався шар нікелю товщиною 0,01 мм. Визначити густину струму, якщо атомна маса нікелю 58,7 г/моль, валентність 2, густина нікелю 9800 кг/мі. Виразіть розмірність в системі СІ.

Варіант 7.
I рівень.
Задача 1. На відстані 5 см дві частинки, що мають однакові за величиною заряди, притягуються в повітрі одна до одної з силою 20 мН. Визначити заряди частинок.
Задача 2. . Чому дорівнює заряд Землі, якщо напруженість електричного поля біля її поверхні 130 В/м?
ІІ рівень.
Задача 1. Всі резистори, з яких складається ділянка електричного кола, мають однаковий опір 1 Ом. Амперметр показує 2 А. Знайдіть напругу й силу струму в кожному з резисторів, а також загальну силу струму й напругу, підведену до всієї ділянки.
Задача 2 Для сріблення ложок струм у 2 А протягом 5 год пропускали через розчин солі срібла. Катодом були 10 ложок, кожна з яких має поверхню 50 см2. Визначити товщину шару срібла.
ІІІ рівень
Задача. Електричний стерилізатор має дві обмотки. При вмиканні однієї з них вода в стерилізаторі закипає через 15 хвилин, при вмиканні другої – через 30 хвилин. Через який час закипить вода, якщо увімкнути обидві обмотки: а) послідовно; б) паралельно? Напруга в мережі 220 В.



Варіант 8.
I рівень.
Задача 1. Визначити напруженість електричного поля поблизу поверхні Землі, якщо заряд Землі 5,7·107 Кл, а її радіус 6371 км.
Задача 2. Визначити електроємність батареї конденсаторів, якщо С1=С2=С3=2 нФ, С4=5 нФ. (рис. 1)
ІІ рівень.
Задача 1. Чому дорівнює опір в схемі між точками А і В, якщо R1= R3=10 Ом;
R2= R4= R5=5 Ом. (рис. 2)
Задача 2 Опір вольфрамової нитки електричної лампочки при 283 К дорівнює 50 Ом. До якої температури нагріта нитка, якщо її опір становить 550 Ом?
ІІІ рівень
Задача. Знайдіть силу струму короткого замикання, якщо за сили струму 2 А зовнішня ділянка кола споживає потужність 24 Вт, а за сили струму в 5 А – 30 Вт.

Варіант 9.
I рівень.
Задача 1. Напруженість електричного поля конденсатора ємністю 0,8 мкФ дорівнює 10і В/м. Визначити енергію конденсатора, якщо відстань між його обкладками 1 мм.
Задача 2. Дріт опором 50 Ом розрізали на 5 однакових частин і з’єднали їх паралельно. Чому дорівнює опір такої комбінації?
ІІ рівень.
Задача 1. У реле котушка послідовного струму розрахована на напругу 110 В, споживає потужність 2,5 Вт. Який треба взяти додатковий опір, щоб можна було вмикати реле в мережу з напругою 220 В?
Задача 2. Знайдіть загальну силу струму в ділянці кола, під час протікання струму 1) від А до В; 2) від В до А. Діод є ідеальним, всі резистори мають одинаковий опір 2 Ом, напруга, підведена до ділянки кола, 36 В.
ІІІ рівень
Задача. Визначте електричну енергію, яку потрібно витратити для одержання 200 г срібла, якщо ККД установки 80%, а електроліз відбувається при напрузі 20 В. Виразіть розмірність в системі СІ.

Варіант 10.
I рівень.
Задача 1. Скільки хвилин тривало покриття виробу шаром нікелю, якщо маса осілого на виробі нікелю 1,8 г при силі струму 2 А?
Задача 2. Визначити загальний опір ділянки кола, якщо R1=4 Ом; R2=12 Ом; R3=5 Ом; R4=15 Ом.
ІІ рівень.
Задача 1. На лампі зазначено «120 В, 30 Вт». Який опір і як слід підключити до лампи, щоб за напруги в мережі 160 В вона працювала в номінальному режимі?
Задача 2 Недалеко від поверхні Землі над зарядженою частинкою масою 100мг розміщена маленька кулька, що має заряд +3,3·10-7Кл. Відстань між частинкою і центром кульки 10см. Який заряд має частинка, якщо кулонівська сила і сила тяжіння, що діють на частинку, врівноважуються?
ІІІ рівень
Задача. Між плоскими горизонтальними пластинами, що створюють однорідне електричне поле, знаходяться в рівновазі заряджена порошина масою 0,3 мг. Заряд порошини 10-13 Кл, відстань між пластинами 1,5 см. Знайти, до якої різниці потенціалів заряджені пластини.

Варіант 11.
I рівень.
Задача 1. Визначити силу струму в контактному мідному провіднику тролейбусної мережі, якщо концентрація електронів провідності в міді 3·1023 см-і, середня швидкість їх упорядкованого руху 0,25 мм/с. Площа поперечного перерізу 85 ммІ.
Задача 2. До джерела струму з ЕРС 12 В та внутрішнім опором 1 Ом підключений реостат, опір якого 6 Ом. Знайти силу струму в колі та напругу на затискачах джерела струму.
ІІ рівень.
Задача 1. Кульку масою 100 г, заряджену зарядом 2·10-5 Кл, підвісили на нитці в однорідному горизонтальному електричному полі напруженістю 500 В/м. Який кут з вертикаллю утворює нитка?
Задача 2 Конденсатор ємністю С1 зарядили до напруги U1=500 В. Коли цей конденсатор паралельно приєднали до незарядженого конденсатора ємністю С2=4 мкФ, вольтметр показав на U2=100 В. Визначити ємність С1.
ІІІ рівень
Задача. Два позитивно заряджених тіла зарядами 1,67 нКл та 3,3 нКл знаходяться на відстані 20 см один від одного. В якій точці на лінії, що поєднує ці тіла, треба помістити третє тіло з зарядом –0,67 нКл, щоб система була в рівновазі? Масами тіл знехтувати.
Варіант 12.
I рівень.
Задача 1. У кристал Германію як домішку додали: а) Фосфор, б) Індій, в) Арсеній. Яку провідність матиме Германій у кожному випадку?
Задача 2. При наданні металічній кулі, яка знаходиться в повітрі, заряду 2·10-7 Кл її потенціал дорівнює 18 кВ. Визначити радіус кулі.
ІІ рівень.
Задача 1. ЕРС джерела струму 10 В. Коли до нього приєднати опір 2 0м, сила струму в колі становитиме 4 А. Визначити струм короткого замикання.
Задача 2 На електронагрівальній установці нагрівають від 273 К до 1123 К сталеву деталь для гартування. Визначити тривалість нагрівання деталі, якщо потужність установки 5 кВт, ККД 0,7, довжина деталі 20 см і діаметр 3 см.
ІІІ рівень
Задача. Для сріблення пластини через розчин нітрату срібла проходить струм густиною 2 кА/мІ. З якою середньою швидкістю відкладається шар пластини? Відносна атомна маса срібла 108 г/моль, валентність 1, густина 1,05·104 кг/мі.

Варіант 13.
I рівень.
Задача 1. Заряд в 1,3·10-9 Кл в гасі на відстані 0,005 м притягує до себе другий заряд з силою
2·10-4 Н.Знайдіть величину другого заряду. Діелектрична проникність гасу дорівнює 2.
Задача 2. За 10 с через поперечний переріз провідника пройшов заряд 20 Кл. Знайдіть потужність струму, якщо напруга на кінцях провідника становила 12 В.
ІІ рівень.
Задача 1. Всі резистори, з яких складається ділянка електричного кола, мають однаковий опір 1 Ом. Амперметр показує 2 А. Знайдіть напругу й силу струму в кожному з резисторів, а також загальну силу струму й напругу, підведену до всієї ділянки.
Задача 2 Визначити сталу Фарадея, коли відомо, що під час проходження через електролітичну ванну заряду 7348 Кл на катоді виділяється 5·10-3 кг золота.
ІІІ рівень
Задача. Коли до джерела струму підключили резистор з опором 7,5 Ом, сила струму в колі склала 2 А, при підключені резистора з опором 15,5 Ом, сила струму склала 1 А. Знайдіть ЕРС і внутрішній опір джерела струму.

Варіант 14.
I рівень.
Задача 1. З яким прискоренням рухається електрон у полі, напруженість якого становить 10 кВ/м?
Задача 2. Визначити електроємність батареї
конденсаторів, якщо С1=0,1 мкФ, С2=0,4 мкФ, С3=0,52 мкФ.
ІІ рівень.
Задача 1. Батарея акумуляторів має ЕРС 12 В. Сила струму в колі дорівнює 4 А, напруга на клемах батареї 11 В. Визначте внутрішній опір батареї акумуляторів.
Задача 2. На скільки градусів потрібно нагріти мідний провідник, узятий при температурі 0 0С, щоб його опір збільшився в три рази?
ІІІ рівень
Задача. Два закріплені точкові заряди 2 мкКл і 8 мкКл розташовані на відстані 24 см один від одного. Де і який заряд треба розмістити, щоб він перебував у рівновазі?


Варіант 15.
I рівень.
Задача 1. Яку роботу виконує поле під час переміщення заряду 20 нКл з точки, потенціал якої – 100 В, у точку з потенціалом 400 В.
Задача 2. Чому дорівнює загальний опір ділянки кола,якщо R1= 5 Ом; R2=10 Ом; R3=15 Ом; R4=5 Ом.
ІІ рівень.
Задача 1. Провідник з опором 58 Ом підключили до джерела струму з ЕРС 120 В і внутрішнім опором 2 Ом. Знайдіть повну й корисну потужності джерела струму.
Задача 2. Знайдіть загальну силу струму в ділянці кола, під час протікання струму 1) від А до В; 2) від В до А. Діод є ідеальним, всі резистори мають однаковий опір 2 Ом, напруга, підведена до ділянки кола, 36 В.

ІІІ рівень
Задача. У вершинах рівностороннього трикутника зі стороною 5 м розташовані три однакові заряди по 3 мкКл кожен. Знайти напруженість електричного поля в точці, що лежить на відстані 5 м від кожного із зарядів.

Контрольна робота №2
Електромагнітне поле.
Варіант 1.
І рівень.
Задача 1. На рисунку 1. зображено провідник зі струмом у магнітному полі. Сформулюйте задачу до кожного з наведених випадків і розв’яжіть її.
Задача 2. На рамку, площею 100 смІ, по якій проходить струм 10 А, діє в магнітному полі максимальний механічний момент 2·10-5 Н
·м. Визначити модуль вектора магнітної індукції.
ІІ рівень.
Задача 1 Котушку опором 100 Ом, що має 103 витків і площу 5 см2, внесено в однорідне магнітне поле. Протягом деякого часу індукція магнітного поля зменшилася від 0,8 Тл до 0,3 Тл. Який заряд індуковано в котушці за цей час.
Задача 2. Визначити індуктивність котушки, якщо зі зміною сили струму з 5 А до 10 А за 0,1 с, у ній виникає ЕРС самоіндукції 10 В. Як при цьому змінилась енергія магнітного поля?
ІІІ рівень.
Задача. Прискорений в електричному полі з різницею потенціалів 4,5·103 В електрон влітає в однорідне магнітне поле і рухається в ньому по гвинтовій лінії, радіус якої 30 см і крок 8 см. Визначити індукцію магнітного поля.

Варіант 2.
І рівень.
Задача 1. На рис. 1 наведено випадок електромагнітної індукції. Сформулюйте і розв’яжіть задачу:
Задача 2. Унаслідок рівномірної зміни магнітного потоку протягом 0,2 мс у замкнутому металевому кільці виникає ЕРС індукції 4 В. Визначте зміну магнітного потоку, що проходить крізь кільце.
ІІ рівень.
Задача 1. Яка сила діє на провідник завдовжки 0,1 м в однорідному магнітному полі з магнітною індукцією 2 Тл, якщо струм у провіднику 5 А, кут між напрямом струму та лініями індукції 30°?
Задача 2. У котушці за 0,01 с струм зростає від 1 А до 2 А. При цьому в котушці виникає ЕРС самоіндукції 20 В. Визначити індуктивність і зміну енергії магнітного поля котушки.
ІІІ рівень.
Задача. Пройшовши різницю потенціалів 2 кВ, електрон влітає в однорідне магнітне поле з індукцією 150 мкТл і рухається в ньому по колу радіусом 1 м. Визначте за цими даними відношення заряду до його маси.

Варіант 3.
І рівень.
Задача 1. На електрон, що рухається в однорідному магнітному полі, з індукцією 1,4 мТл перпендикулярно до ліній індукції, діє сила Лоренца
1,1
·10-16 Н. Визначте, з якою швидкістю рухається електрон.
Задача 2. Якого напрямку струм буде індукуватися в котушці В при замиканні ключа? (Рис. 1)
ІІ рівень.
Задача 1. Соленоїд діаметром 8 см, що має 80 витків, розміщений в однорідному магнітному полі з індукцією 0,06 Тл. Соленоїд повертається на кут 180° протягом 0,2 с. Визначити ЕРС індукції в соленоїді, якщо його вісь напрямлена вздовж поля.
Задача 2. Магнітний потік, що пронизує котушку, яка має 500 витків проводу, рівномірно змінюється протягом 0,2 с від нуля до 12 мВб. Визначте ЕРС самоіндукції, що виникає в котушці, і її індуктивність, якщо сила струму за цей час змінилася від нуля до 0,5 А.
ІІІ рівень.
Задача. В однорідному магнітному полі, індукція якого дорівнює 2 Тл і спрямована під кутом 300 до вертикалі, вертикально вгору рухається прямий провідник масою 2 кг, по якому тече струм 4 А. Через 3 с після початку руху провідник має швидкість 10 м/с. Визначте довжину провідника.

Варіант 4.
І рівень.
Задача 1. На рисунку 1. зображено провідник зі струмом у магнітному полі. Сформулюйте задачу до кожного з наведених випадків і розв’яжіть її.
Задача 2. Визначте напрямок індукційного струму в обмотці електромагніту для випадку, зображеного на рис. 2
ІІ рівень.
Задача 1. Провідник довжиною 0,5 м електричним опором 2,6 Ом розташований в однорідному магнітному полі з індукцією 0,02 Тл. Яку напругу прикладену до провідника, якщо з боку магнітного поля на нього діє сила 2·10-2 Н? Вектор В утворює з провідником кут 60°.
Задача 2. Електрон влітає в однорідне магнітне поле з індукцією 1,4·10-3 Тл у вакуумі зі швидкістю
500 км/с перпендикулярно до ліній індукції. Визначити силу, що діє на електрон і радіус кола, по якому він рухається.
ІІІ рівень.
Задача. До джерела струму з ЕРС 40 В і внутрішнім опором 1 Ом приєднали соленоїд, опір обмотки якого 3 Ом. Визначте індуктивність соленоїда, якщо після встановлення постійної сили струму енергія магнітного поля в ньому дорівнює 7,5 Дж. Яке середнє значення матиме ЕРС самоіндукції в соленоїді під час розмикання кола за 15 мс?

Варіант 5.
І рівень.
Задача 1. На рисунку 1. зображена частинка, яка рухається в магнітному полі. Сформулюйте задачу до кожного з наведених випадків і розв’яжіть її. Чи має ця задача одне рішення?
Задача 2. На рис. 2 наведено випадок електромагнітної індукції. Сформулюйте і розв’яжіть задачу:
ІІ рівень.
Задача 1. Визначте магнітний потік, що пронизує прямокутну поверхню розміром 50Ч40 см2, якщо індукція в усіх точках поверхні становить 2,5 Тл, а її вектор утворює з поверхнею кут: а) 00;
б) 300; в) 900.
Задача 2. Плоский виток площею 10 см2 знаходиться в однорідному магнітному полі перпендикулярно до ліній індукції магнітного поля. Опір витка – 1 Ом. Який струм проходить по витку, якщо магнітна індукція зменшується зі швидкістю 0,01 Тл/с.
ІІІ рівень.
Задача. Кільцевий контур площею 400 см2, що складається з 100 витків проводу, обертається в однорідному магнітному полі, індукція якого 10 мТл, з періодом 0,1 с. Визначте максимальне значення ЕРС індукції в контурі, якщо вісь обертання перпендикулярна до ліній індукції.

Варіант 6.
І рівень.
Задача 1 Визначте зміну магнітного потоку через соленоїд, що має 2
·103 витків, якщо за 10 мс у ньому виникає ЕРС 200 В.
Задача 2. На рисунку 1. зображено провідник зі струмом у магнітному полі. Сформулюйте задачу до кожного з наведених випадків і розв’яжіть її.
ІІ рівень.
Задача 1. Електрон рухається в однорідному магнітному полі з індукцією 4·10-3 Тл. Визначити частоту і період обертання електрона на коловій орбіті.
Задача 2. Провідник довжиною 30 см помістили в магнітне поле з індукцією 2 Тл. Кінці провідника замкнуті гнучким проводом, що перебуває поза полем. Опір ланцюга 0,75 Ом. Яка потужність необхідна, щоб провідник рухався зі швидкістю 5 м/с перпендикулярно до ліній індукції?
ІІІ рівень.
Задача. В однорідному магнітному полі під дією сили Лоренца рухаються по колових траєкторіях протон і електрон. Визначте відношення їх кутових швидкостей. Маса протона в 1836 разів більше маси електрона.

Варіант 7.
І рівень.
Задача 1. На рисунку 1. зображена частинка, яка рухається в магнітному полі. Сформулюйте задачу до кожного з наведених випадків і розв’яжіть її.

Задача 2. Якого напрямку струм буде індукуватися у котушці В (рис. 2) при розмиканні ключа?




ІІ рівень.
Задача 1. В однорідному магнітному полі, лінії індукції якого вертикальні, на двох тонких невагомих нитках підвішений горизонтально провідник масою 0,16 кг і довжиною 80 см. Кінці провідника за допомогою гнучких провідників, які містяться поза полем, приєднані до джерела струму. Визначити кут, на який відхиляться нитки підвішування по вертикалі, якщо по провіднику проходить струм 3 А, а індукція магнітного поля 1Тл.
Задача 2. Струм силою 4 А, протікаючи по замкнутому контуру, створює магнітний потік 100 мВб. Струм рівномірно зменшується до 2 А за 0,002 с. Яка ЕРС самоіндукції виникає в контурі в цьому випадку?
ІІІ рівень.
Задача. У замкнуту накоротко котушку з мідного проводу вводять магніт, що створює усередині неї магнітне поле з індукцією 10 мТл. Визначте величину заряду q, що протікає при цьому через котушку. Відомо, що радіус витка котушки 10 см, а площа поперечного перерізу проводу 0,1 мм2.

Варіант 8.
І рівень.
Задача 1. Визначити напрям індукційного струму в кільці:
Задача 2. В однорідне магнітне поле, індукція якого 1 Тл, помістили прямий провідник довжиною 40 см, сила струму в ньому 25 А. Визначте кут між напрямком ліній магнітної індукції й напрямком струму в провіднику, якщо відомо, що на провідник діє сила Ампера 5 Н?
ІІ рівень.
Задача 1. Магнітний потік, що пронизує рамку, дорівнює 150 мкВб. Визначте індукцію магнітного поля вважаючи його однорідним. Площа рамки 60 см2, вона розташована під кутом 600 до ліній індукції.
Задача 2. Енергія магнітного поля котушки, по якій протікає постійний струм, дорівнює 3 Дж. Магнітний потік через котушку 0,5 Вб. Знайти силу струму.
ІІІ рівень.
Задача. Два іони, заряди й кінетичні енергії яких однакові, а маси різні, влетіли в однорідне магнітне поле. Перший іон описав коло радіусом 3 см, а другий – радіусом 1,5 см. Визначте відношення мас іонів.

Варіант 9.
І рівень.
Задача 1. На рисунку 1. зображено провідник зі струмом у магнітному полі. Сформулюйте задачу до кожного з наведених випадків і розв’яжіть її.
Задача 2. В однорідному магнітному полі, індукція якого 6·10-2 Тл, обертається стержень довжиною 80 см. Вісь обертання проходить через один з кінців стержня і паралельна лініям магнітної індукції. Визначити магнітний потік через поверхню, яку утворює стержень під час обертання.
ІІ рівень.
Задача 1. В однорідному магнітному полі протон рухається зі швидкістю 108 м/с перпендикулярно до магнітного поля з індукцією 1 Тл. Визначити силу, що діє на протон, і радіус кола, по якому він рухається.
Задача 2. Провідник завдовжки 15 см помістили в магнітне поле з індукцією 2 Тл. Кінці провідника кінці провідника замкнули гнучким дротом, що знаходиться поза полем. Опір кола – 0,5 Ом. Яка потужність потрібна, щоб рухати провідник перпендикулярно до ліній індукції зі швидкістю 10 м/с?
ІІІ рівень.
Задача. На горизонтальних рейках, які знаходяться у вертикальному магнітному полі, лежить сталевий брусок, перпендикулярний до рейок. Відстань між рейками 15 см. Маса бруска 300 г, коефіцієнт між бруском і рейками 0,2. Щоб брусок зрушився з місця, по ньому необхідно пропустити струм силою 40 А. Яка індукція магнітного поля?

Варіант 10.
І рівень.
Задача 1. На рис. 1 наведено випадок електромагнітної індукції. Сформулюйте і розв’яжіть задачу:
Задача 2. Яку роботу виконує однорідне магнітне поле з індукцією 1,5·10-2 Тл під час переміщення на відстань 20 см провідника завдовжки 2 м, по якому проходить струм 10 А. Переміщення здійснюється в напрямі дії струму. Провідник розміщений під кутом 30є до напряму поля.
ІІ рівень.
Задача 1. Чому дорівнює заряд іона, що в однорідному магнітному полі рухається по колу з радіусом 2,6 см? Маса йона дорівнює 6,64
·10-27 кг, швидкість 500 км/с, індукція поля 0,4 Тл.
Задача 2. Магнітний потік, що пронизує котушку з 500 витками, змінюється за 0,2 с від 0 до1,2
·10-2 Вб. Визначити ЕРС самоіндукції, яка виникає в котушці та її індуктивність, якщо сила струму за цей час змінюється від 0 до 0,5 А.

ІІІ рівень.
Задача. Великі надпровідні котушки в майбутньому можуть бути використані як накопичувачі енергії. Нехай сила струму в такій котушці з індуктивністю 100 Гн дорівнює 10 кА. Скільки льоду, взятого за температури 0 0С, можна перетворити на воду й нагріти до 100 0С за рахунок енергії магнітного поля цієї котушки?

Варіант 11.
І рівень.
Задача 1. Визначте полюси джерела струму в котушці А при замиканні ключа, якщо відомо напрям індукційного струму в котушці В.
Задача 2. Яка сили діє на провідник довжиною 10 см в однорідному магнітному полі з індукцією 2,6 Тл, якщо сила струму в провіднику 12 А, а кут між напрямами струму і лініями індукції а) 90є; б) 30є?
ІІ рівень.
Задача 1.За якої сили струму енергія магнітного поля котушки з індуктивністю 0,6 Гн дорівнює
2,7 Дж?
Задача 2. Магнітний потік, що пронизує рамку зі струмом, розміщену перпендикулярно до ліній магнітної індукції, дорівнює 10-6 Вб. Визначити силу струму в рамці, якщо на неї діє пара сил з моментом
4·10-8 Н
·м.
ІІІ рівень.
Задача. Протон і однозарядний іон Літію влітають зі швидкістю 10 км/с кожний в однорідне магнітне поле з індукцією 0,5 Тл перпендикулярно лініям індукції. На скільки відрізняються радіуси їхніх траєкторій?

Варіант 12.
І рівень.
Задача 1. На рисунку 1. зображена частинка, яка рухається в магнітному полі. Сформулюйте задачу до кожного з наведених випадків і розв’яжіть її.
Задача 2. У напрямі, перпендикулярному до ліній індукції, влітає в магнітне поле електрон зі швидкістю 10 Мм/с. Знайти індукцію поля, якщо електрон описав у полі коло радіусом 1 см.
ІІ рівень.
Задача 1. Котушка діаметром d = 20 см, яка містить N=100 витків дроту, переміщується рівномірно в неоднорідному магнітному полі за час t = 2 c так, що площина витків перпендикулярна до ліній індукції. Визначити різницю індукції магнітного поля між початковим і кінцевим положенням котушки, якщо котушка замкнута на коротко і середня Е.Р.С. 2,5 В.
Задача 2. Обмотка електромагніту має індуктивність 0,5 Гн, опір 15 Ом та знаходиться під напругою. Визначити час, на протязі якого в обмотці виділяється кількість теплоти рівна енергії магнітного поля в осерді електромагніту.
ІІІ рівень.
Задача. Протон, швидкість якого 20 км/с, влітає в однорідне магнітне поле, індукція якого 3·10-3 Тл, під кутом 30° до напряму індукції поля. Визначити радіус і крок гвинтової лінії, по якій рухатиметься протон.

Варіант 13.
І рівень.
Задача 1. На рис. 1 наведено випадок електромагнітної індукції. Сформулюйте і розв’яжіть задачу:
Задача 2. З якою швидкістю треба переміщати провідник, довжина активної частини якого становить 1 м, під кутом 60° до вектора магнітної індукції, модуль якого дорівнює 0,2 Тл, щоб у провіднику збуджувалася ЕРС індукції 1 В?
ІІ рівень.
Задача 1. В однорідне магнітне поле з індукцією 87 мТл перпендикулярно лініям індукції влітає іон. Швидкість іона 50 км/с, заряд 3,2
·10-19 Кл, радіус його траєкторії 12 см. Якою є маса іона?
Задача 2. При зміні сили струму з 2,5 А до 14,5 А у котушці, що має 800 витків, магнітний потік збільшився на 2,4
·10-3 Вб. Чому дорівнює середня ЕРС самоіндукції в котушці, якщо зміна струму відбувалася за 0,15 с? Визначити індуктивність котушки і енергію магнітного поля в котушці при силі струму 5 А.
ІІІ рівень.
Задача. У колі, показаному на рис. 2 ЕРС джерела струму 36 В, його внутрішній опір 1 Ом, індуктивність котушки становить 1,2 Гн, її електричним опором можна знехтувати. Після переміщення повзунка реостата праворуч опір реостата зменшується від 17 до 8 Ом. На скільки змінюється при цьому енергія магнітного поля котушки?





Варіант 14.
І рівень.
Задача 1. Визначити (рис. 1) полюси магніту, якщо відомо напрям індукційного струму в кільці:
Задача 2. Яка індуктивність котушки, якщо при зміні в ній сили струму з 5 А на 10 А за 0,61 с виникає ЕРС самоіндукції 20 В?
ІІ рівень.
Задача 1. У магнітному полі міститься плоский виток площею 10 см2 розташований перпендикулярно до ліній індукції. Якої сили струм проходить по витку, якщо індукція поля зменшується із сталою швидкістю 13EMBED Equation.31415 Опір витка R = 1 Ом.
Задача 2. Прямий провідник розташований в однорідному магнітному полі з індукцією 80 мТл перпендикулярно лініям індукції. Якою є довжина провідника, якщо сила струму дорівнює 10 А, а сила Ампера – 160 мН?
ІІІ рівень.
Задача. З яким прискоренням рухається двозарядний іон Гелію в однорідному магнітному полі з індукцією 20 мТл? Швидкість іона 200 км/с, вектори швидкості та магнітної індукції утворюють кут 600.

Варіант 15.
І рівень.
Задача 1. Замикається чи розмикається ключ в котушці А, якщо відомо напрямок індукційного (рис.1) струму в котушці В?
Задача 2. На скільки амперів за секунду повинен зменшитися струм, щоб в обмотці електромагніту з індуктивністю 3,5 Гн збуджувалася ЕРС самоіндукції 70 В?
ІІ рівень.
Задача 1. Якою є частота обертання протона, що рухається по колу в однорідному магнітному полі з індукцією 0,4 Тл?
Задача 2. Якою є індукція однорідного магнітного поля, якщо це поле діє з силою 40 мН на прямий провідник довжиною 20 см? Сила струму в провіднику дорівнює 4 А, провідник перпендикулярний лініям індукції поля.
ІІІ рівень.
Задача. Прискорений в електричному полі різницею потенціалів 15·104 В протон влітає в однорідне магнітне поле перпендикулярно до ліній індукції і рухається в магнітному полі рівномірно по колу радіуса 0,6 м. Визначити швидкість протона, індукцію магнітного поля, силу, з якою магнітне поле діє на протон.




Контрольна робота №3
Коливання та хвилі. Змінний електричний струм.
Варіант 1.
І рівень.
Задача 1. Рівняння руху тіла х=3cos4
·t (см), де t вимірюється в секундах. Визначити амплітуду, частоту і період коливання, а також зміщення для фази 600.
Задача 2. За графіком, що показаний на рисунку, визначити амплітуду напруги і період коливання. Запишіть рівняння миттєвого значення напруги.
ІІ рівень.
Задача 1 Яке значення прискорення вільного падіння дістав учень під час виконання лабораторної роботи, якщо математичний маятник завдовжки 1 м за 200 с зробив 100 коливань?
Задача 2. Коливальний контур складається з котушки індуктивністю 1мГн і повітряного конденсатора, обкладками якого є дві круглі пластини діаметром 20см кожна. Відстань між пластинами 1см. Визначити період коливань.
ІІІ рівень.
Задача. Радіолокатор працює на хвилі 5 см і випромінює імпульси тривалістю 1,5 мкс. Скільки коливань міститься в кожному імпульсі? Яка мінімальна дальність S min виявлення цілі?

Варіант 2.
І рівень.
Задача 1. Чому дорівнює довжина хвилі, яка випромінюється передавачем, якщо період коливань дорівнює 0,2.10-6 с?
Задача 2. Визначити довжину математичного маятника, період коливань якого становить 1 с. (g=9,8м/с2).
ІІ рівень.
Задача1. Первинну обмотку знижувального трансформатора, з коефіцієнтом трансформації 8 ввімкнено в мережу з напругою 220 В. Опір вторинної обмотки 2 Ом, струм 2 А. Визначити напругу на клемах вторинної обмотки. Втратами енергії в первинній обмотці знехтувати.
Задача 2. На відстані 413 м від спостерігача вдарили по мідній рейці. Спостерігач, який приклав вухо до рейки, почув звук на 1,1 с раніше, ніж звук дійшов до нього через повітря. Визначте швидкість поширення звуку в міді, якщо в повітрі за даних умов вона дорівнює 340 м/с.
ІІІ рівень.
Задача. Лінія електропередач, довжиною 100 км, працює при напрузі 200 кВ. Визначити ККД лінії. Лінія виконана алюмінієвим кабелем площею поперечного перерізу 150 мм2. Потужність лінії передач
3
·104 кВт.

Варіант 3.
І рівень.
Задача 1. Первинна обмотка трансформатора має 660 витків. Скільки витків у вторинній обмотці, якщо трансформатор призначений для підвищення напруги з 220 В до 380 В.
Задача 2. Визначте швидкість поширення хвиль у воді, якщо джерело хвиль коливається з періодом
5 мс, а довжина хвилі дорівнює 7 м.
ІІ рівень.
Задача 1. Зміна сили струму в залежності від часу задано рівнянням і=20cos100(t (всі вел. зад. в Сі). Визначити частоту і період коливань, амплітуду сили струму, а також значення сили струму для фази (/4.
Задача 2. Визначити відстань між пластинами конденсатора, якщо коливальний контур, який складається з повітряного конденсатора з площею пластин 50 см2 і котушки з індуктивністю 10-6 Гн, резонує на хвилю довжиною 10 м.
ІІІ рівень.
Задача. За однаковий час один математичний маятник робить 30 коливань, а другий 36. Визначити довжини цих маятників якщо один з них на 22 см коротший від другого.

Варіант 4.
І рівень.
Задача 1. За графіком, що показаний на рисунку, визначити амплітуду сили струму, циклічну частоту і значення сили струму для фази
·/3 рад. Напишіть рівняння миттєвого значення сили змінного струму.
Задача 2. Пружина під дією прикріпленого до неї вантажу масою 5 кг здійснює 45 коливань за хвилину. Визначити коефіцієнт жорсткості.
ІІ рівень.
Задача 1. Коливальний контур радіоприймача містить котушку індуктивності 0,25 мГн і приймає радіохвилі довжиною 150 м. Визначити ємність коливального контуру.
Задача 2. Гідрогенератор Братської ГЕС потужністю 2,25
·105 кВт виробляє струм при напрузі 15750 В. Якої сили струм збуджуватиметься у вторинній обмотці підвищувального трансформатора з ККД 98,5%, якщо він передає енергію від генератора в лінію передачі під напругою 500 кВ?
ІІІ рівень.
Задача. Коливальний контур, який складається з котушки індуктивності і конденсатора з повітряним діелектриком, має резонансну частоту (=41,405.103 Гц. Після того, як контур помістили під вакуумний ковпак і відкачали повітря, резонансна частота стала (0=41,418.103 Гц. Визначити діелектричну проникність повітря.
Варіант 5.
І рівень.
Задача 1. Написати рівняння гармонічних косинусоїдальних коливань, якщо частота коливань 2 Гц, амплітуда 8 см. Початкова фаза коливань дорівнює 0,25
· рад.
Задача 2. Період змінного струму, який виробляє генератор 0,005 с. Частота обертів 1500 об/хв. Визначити число пар полюсів.
ІІ рівень.
Задача 1. Напруга на кінцях первинної обмотки підвищувального трансформатора 220 В, сила струму у вторинній обмотці І2= 0,1 А. Визначити корисну потужність трансформатора, якщо в первинній обмотці n1=100 витків, у вторинній – n2=1500 витків.
Задача 2. У якому діапазоні довжин хвиль працює радіопередавач, якщо ємність його коливального контуру може змінюватися від 60 пФ до 240 пФ, а індуктивність становить 50 мкГн?
ІІІ рівень.
Задача. У нерухомому ліфті висить маятник, період коливань якого Т1= 1 с . З яким прискоренням рухається ліфт, якщо період коливань цього маятника став дорівнювати Т2=1,1 с, визначити напрямок руху.


Варіант 6.
І рівень.
Задача 1. У скільки разів зміниться частота власних коливань в коливальному контурі, якщо ємність конденсатора збільшити у 25 разів, а індуктивність котушки зменшити у 16 разів?
Задача 2. Струм на первинній обмотці трансформатора І1=0,5 А, напруга на її кінцях U1=220 В. Струм у вторинній обмотці І2=11 А, напруга на її кінцях U2=9,5 В. Визначити ККД трансформатора.
ІІ рівень.
Задача 1. Тягарець масою 0,3 кг коливається під дією пружини і за 1 хв. виконує 60 коливань. Визначити жорсткість пружини.
Задача 2. Яким повинен бути опір лінії електропередачі, по якій передається потужність 1,5
·105 Вт, щоб при силі струму 10 А втрати на нагрівання проводів не перевищували 2%
ІІІ рівень.
Задача. Напруга на обкладках конденсатора в коливальному контурі змінюється за законом:
13 QUOTE 1415 Електроємність конденсатора 0,9 мкФ. Знайти індуктивність контура і максимальне значення енергії магнітного поля котушки.

Варіант 7.
І рівень.
Задача 1.Сигнал радіолокатора повернувся від об’єкта через 3
·10-4 с. Яка відстань до об’єкта?
Задача 2. Сила струму на ділянці кола змінюється за законом і = 8,5 sin (100(t+0,651) (А) Визначити амплітудне значення сили струму і частоту. Які покази амперметра, ввімкнутого в це коло?
ІІ рівень.
Задача 1. Соленоїд, що складається з n=90 витків і має діаметр d=8 см, знаходиться в магнітному полі з В=0,06 Тл. Соленоїд повертається на 1800 протягом t=0,2 с. Знайти середнє значення Е.Р.С., що виникає в соленоїді
Задача 2. Трансформатор, що підвищує напругу з 100 В до 3300 В, має замкнуте осердя у вигляді кільця. Через кільце проведений провідник, кінці якого приєднані до вольтметра. Вольтметр показує 0,5 В. Скільки витків мають обмотки трансформатора?\
ІІІ рівень.
Задача. Заряджений конденсатор ємністю 0,2 мкФ послідовно з’єднали з котушкою індуктивністю
8 мГн Через який проміжок часу від початку вільних електромагнітних коливань у контурі енергія електричного поля конденсатора дорівнюватиме енергії магнітного поля котушки?

Варіант 8.
І рівень.
Задача 1. Яка довжина математичного маятника, що виконує гармонічні коливання з частотою 0,5 Гц на поверхні Місяця? Прискорення вільного падіння на поверхні Місяця 1,6 м/с2.
Задача 2. Визначте частоту коливань звукової хвилі довжиною 1,25 м у сталі, якщо відомо, що швидкість поширення звуку у сталі дорівнює 5 км/с.
ІІ рівень.
Задача 1. Змінний струм виникає в рамці з 200 витків дроту з площею витка 300 см2, яка обертається в магнітному полі з індукцією 1,5
·10-2 Тл. Визначити Е.Р.С. індукції через 10-2 с після початку руху рамки з нейтрального положення. Амплітуда Е.Р.С. 7,2 В.
Задача 2. Сила струму у відкритому коливальному контурі змінюється в залежності від часу за законом: 13 QUOTE 1415 Знайти довжину хвилі, яка випромінюється.
ІІІ рівень.
Задача. Первинна обмотка знижувального трансформатора включена в мережу змінного струму з напругою 220 В. Напруга на затискачах вторинної обмотки 20 В, її опір 1 Ом, струм в ній 2 А. Знайдіть коефіцієнт трансформації і ККД трансформатора.

Варіант 9.
І рівень.
Задача 1. Індуктивність котушки коливального контуру 5.10-4 Гн. Потрібно настроїти цей контур на частоту 1 МГц. Яка повинна бути ємність конденсатора в цьому контурі?
Задача 2. Визначити амплітуду гармонічних косинусоїдальних коливань, якщо для фази
·/4 рад. зміщення становить 7см.
ІІ рівень.
Задача 1. Якої сили струм повинен бути в лінії електропередачі, щоб втрати на нагрівання проводів не перевищували 3%? Передається потужність 60 кВт по лінії опором 18 Ом.
Задача 2. Два маятника починають коливатися одночасно. Один маятник виконує 40 коливань, другий-60 коливань, за такий самий час. Визначити співвідношення довжини маятників.
ІІІ рівень.
Задача. Антена корабельного радіолокатора знаходиться на висоті 25 м над рівнем моря. На якій максимальній відстані радіолокатор може виявити пліт? З якого частотою n можуть при цьому випромінювати імпульси?

Варіант 10.
І рівень.
Задача 1. Сигнал радіолокатора повернувся від об’єкта через 3.10-4 с. Яка відстань від об’єкта?
Задача 2. Сила струму в первинній обмотці знижувального трансформатора 0,6 А, напруга на її кінцях 120 В. Сила струму у вторинній обмотці 4,8 А, напруга 12 В. Визначити ККД цього трансформатора.
ІІ рівень.
Задача 1. Миттєве значення сили струму з частотою 50 Гц складає 2 А для фази (/4. Яке амплітудне значення сили струму? Знайти миттєве значення сили струму через 0,015 с від початку періоду.
Задача 2. Чому дорівнює довжина хвилі звуку, що утворюється гучномовцем, коли проводи, що підводять до нього змінний струм, випромінюють електромагнітні хвилі довжиною 30 см? Швидкість звуку в повітрі 340 м/с.
ІІІ рівень.
Задача. При збільшенні довжини математичного маятника на 10см його період збільшився на 0,1с. Яким був початковий період коливань?

Варіант 11.
І рівень.
Задача 1. За графіком, що показаний на рисунку, визначити амплітудне значення змінної Е.Р.С, її період та частоту. Записати формулу зміни Е.Р.С. з часом.
Задача 2. Визначити частоту і довжину хвилі радіопередавача, якщо період його електричних коливань дорівнює 10-6 с.
ІІ рівень.
Задача 1. Трансформатор з коефіцієнтом трансформації 10 знижує напругу з 10 кВ до 800 В. При цьому у вторинній обмотці йде струм 2 А. Знайти опір вторинної обмотки. Втратами енергії в первинній обмотці знехтувати.
Задача 2. Визначити прискорення вільного падіння на Місяці, якщо маятниковий годинник на його поверхні йде в 2,46 раз повільніше ніж на Землі.
ІІІ рівень.
Задача. .Коливальний контур з конденсатором ємністю С1=10-6 Ф настроєно на частоту (1=400 Гц. Якою буде резонансна частота коливального контуру, якщо послідовно з першим конденсатором до нього підключити конденсатор ємністю С2=2.10-6 Ф.


Варіант 12.
І рівень.
Задача 1. Прискорення вільного падіння на поверхні Місяця дорівнює 1,6 м/с2. Якої довжини повинен бути математичний маятник, щоб його період коливань на Місяці дорівнював 4,9 с?
.Задача 2. Тягарець масою 250 г підвішений до пружини жорсткістю 100 Н/м, коливається з амплітудою 3 см. Написати рівняння руху тягарця.
ІІ рівень.
Задача 1. У коливальному контурі ємність конденсатора 4 мкФ, індуктивність котушки 1,6 Гн. Конденсатор зарядили до напруги 100 В. Обчислити електричну енергію, що її надано конденсатору, і максимальну силу струму в контурі. Активним опором знехтувати.
Задача 2. Індукція магнітного поля між полюсами двополюсного генератора 1 Тл. Ротор має 100 витків площею 600 см2. Скільки обертів за хвилину робить ротор, якщо максимальне значення Е.Р.С. індукції 200 В? Як треба змінити швидкість обертання ротора, щоб збуджувати таку саму Е.Р.С, у чотирьохполюсному генераторі?
ІІІ рівень.
Задача. Від електростанції до споживача передається електрична енергія потужністю 50 кВт. Порівняти втрати напруги і потужність в лінії електропередачі, якщо її передають під напругою 500 В і 2000 В. Який ККД лінії передавання при цих напругах? Опір лінії 4 Ом. Як можна зменшити втрати електроенергії?

Варіант 13.
І рівень.
Задача 1. На якій частоті працює радіопередавач, який випромінює хвилю довжиною 30 м?
Задача 2. Під якою напругою перебуває первинна обмотка трансформатора, яка має 1000 витків, якщо у вторинній обмотці 3500 витків і напруга 105 В? Який коефіцієнт трансформації?
ІІ рівень.
Задача 1. Визначити частоту коливань пружинного маятника, якщо пружина у вертикальному положенні розтягується під дією підвішеного до неї тягарця на 1 см.
Задача 2. Коливальний контур складається з котушки індуктивністю 1 мГн і повітряного конденсатора, що має дві дискові пластинки діаметром 20 см кожна, розміщені на відстані 1 см одна від одної. Визначити період вільних коливань у контурі
ІІІ рівень.
Задача. Точка виконує гармонічні коливання, рівняння яких має вид: Х=0,1sin2t(м). В момент, коли повертаюча сила вперше досягне значення F= 10-2 Н, точка має потенціальну енергію Wп=2
·10-4 Дж. Знайти цей момент часу, та відповідну йому фазу коливань.

Варіант 14.
І рівень.
Задача 1. Відстань між найближчими гребнями хвиль у морі 10 м. Яка частота ударів хвиль об корпус човна, якщо швидкість хвиль 3м/с?
Задача 2. Побудувати графік зміни напруги залежно від часу, яка задана рівнянням u=220cos500
·t. Визначити також значення напруги при фазі
·/4 рад.
ІІ рівень.
Задача 1. Коливальний рух математичного маятника описується рівнянням Х=0,08cos
·t. Визначити довжину цього маятника.
Задача 2. Первинна обмотка силового трансформатора для живлення радіо приймача має 1200 витків і ввімкнута в коло з напругою 200 В. Скільки витків повинна мати вторинна обмотка трансформатора для живлення нитки розжарювання кенотрона, що потребує напругу 5 В, і силу струму 3 А; опір обмотки 0,5 Ом.
ІІІ рівень.
Задача. . При вмиканні в коливальний контур конденсатора з електроємністю С1 частота власних коливань була (1 = 30 кГц; після заміни цього конденсатора іншим з ємністю С2 частота власних коливань стала (2 = 40 кГц. Яка буде частота при паралельному з’єднанні їх?
Варіант 15.
І рівень.
Задача 1. Період гармонічних косинусоїдальних коливань матеріальної точки дорівнює 1,2 с, амплітуда 4 см, початкова фаза дорівнює нулю. Визначити зміщення коливної точки через 0,3 с після початку коливань.
Задача 2. Визначити масу вантажу, який на пружині жорсткістю 250 Н/м робить 20 коливань за 16 с.
ІІ рівень.
Задача 1. Яку ємність потрібно взяти в коливальному контурі, щоб при індуктивності L=250 мГн його можна було настроїти на звукову частоту 500 Гц? Опір вважати таким, що дорівнює нулю.
Задача 2. Трансформатор потужністю 60 Вт у первинній обмотці має 1200 витків, у вторинній - 40 витків. Яку напругу треба подати у первинну обмотку трансформатора, щоб у вторинній обмотці при амплітудному навантажені проходив струм 10 А? Втратами енергії знехтувати.
ІІІ рівень.
Задача. Коливальний контур складається з котушки з індуктивністю 3 мГн і плоского конденсатора у вигляді двох дисків радіусом 1,2 см, розташованих на відстані 0,3 мм один від одного. Знайти період Т електромагнітних коливань контуру. Який буде період Т1 коливань, якщо конденсатор заповнити речовиною з діелектричною проникністю 4?
Самостійна робота №1
Побудова зображень в лінзах та дзеркалах
Варіант 1.
І рівень.

Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. dЗадача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі.(рис.2) Визначте графічно область бачення цього предмета в дзеркалі.

ІІ рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення даного предмета у лінзі. Яке це зображення? (рис.3)
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.
ІІІ рівень.
Задача 1. На рис.5 зображено промінь АВ, який проходить через розсіювальну лінзу. Побудувати хід променя до лінзи, якщо положення її фокусів відомо
Варіант 2
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. FЗадача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі. (рис.2) Визначте графічно область бачення цього предмета в дзеркалі.
ІІ рівень.
Задача 1. На рис. 3 зображено головну оптичну вісь лінзи, предмет АВ і його зображення А1В1. Визначте графічно положення оптичного центра лінзи та її фокусів.
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.



ІІІ рівень
Задача 1. SN – предмет, S’N’ – його зображення у сферичному дзеркалі. NN’ – оптична вісь дзеркала. Знайти побудовою положення полюса дзеркала, його центра і фокуса.

Варіант 3
І рівень.
Задача1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. FЗадача 3. Побудуйте зображення точок АВС у плоскому дзеркалі. (рис.2) Визначте графічно область бачення всіх точок у дзеркалі.
ІІ рівень.
Задача1. Побудуйте зображення предмета у лінзі.(рис.3) Яке це зображення?
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.








ІІІ рівень.
Задача. На рис.5 показано розташування головної оптичної осі лінзи ОО1, джерела світла А та його відображення А1. Знайти розташування лінзи, визначити її тип та побудувати зображення предмета ВС.



Варіант 4
І рівень.
Задача1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. dЗадача 3. Побудуйте зображення трикутника АВС у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення трикутника у дзеркалі.
ІІ рівень.
Задача1. Побудуйте зображення предмета у лінзі.(рис.3) Яке це зображення?
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.


ІІІ рівень.
Задача. На ввігнуте дзеркало падає промінь АОВ, що перетинає головну оптичну вісь дзеркала в т. О. Відбитий від дзеркала промінь ВО1D перетинає ту саму вісь у т. О1. Знайти побудовою розташування фокуса дзеркала.

Варіант 5
І рівень.
Задача1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. FЗадача 3. Побудуйте зображення предмета АВСD у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область його бачення у дзеркалі.
ІІ рівень.
Задача1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис.3) Яке це зображення?
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.
ІІІ рівень.

Задача. На рис.5 показано розташування головної оптичної осі лінзи ОО1,джерела світла А та його зображення А1. Знайти розташування лінзи, визначити тип лінзи та побудувати зображення предмета АВ

Варіант 6
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудуйте зображення в опуклому дзеркалі.

Задача 3. Побудуйте зображення багатокутника у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення предмета у дзеркалі.
ІІ рівень.
Задача 1. На рис.3 зображено розташування головної оптичної осі лінзи, предмет АВ і його зображення А1В1. Визначте графічно положення оптичного центра і фокусів лінзи.
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.




ІІІ рівень.
Задача. Світна точка А розміщена перед розсіювальною лінзою, положення оптичного центра О якої відомо. Відомий також хід одного з променів АВС. Побудувати хід другого променя АК .(рис.5)


Варіант 7.
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. d>C.
Задача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення предмета у дзеркалі.
ІІ рівень.
Задача 1. На рис.3. S – точкове джерело світла. S` – його зображення. Визначити побудовою положення оптичного центра лінзи і кожного з її головних фокусів. Головна вісь ОО1.
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.

ІІІ рівень.
Задача. Побудувати зображення S` світної точки, що лежить на головній оптичній осі опуклого дзеркала. Положення центра дзеркала О, його полюса Р і фокуса F відоме.

Варіант 8
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. dЗадача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення предмета у дзеркалі.



ІІ рівень.
Задача 1.На рис.3 показано головну оптичну вісь ММ лінзи, предмет АВ і його зображення А1В1. Визначити графічно положення оптичного центра і фокусів лінзи.
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.





ІІІ рівень.
Задача. Побудувати хід довільного променя АВ, що падає на розсіювальну лінзу (рис.5) після заломлення в ній. Положення оптичної осі лінзи та її фокусів задані.


Варіант 9
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. FЗадача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення предмета у дзеркалі.


ІІ рівень.
Задача 1. На рис.3 S – точкове джерело світла. S` – його зображення. Визначити побудовою положення оптичного центра лінзи і кожного з її головних фокусів. Головна вісь - М1N1.
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.




ІІІ рівень.
Задача. На рис.5 показано розташування головної оптичної осі лінзи ОО1,джерела світла А та його зображення А1. Знайти розташування лінзи та побудувати зображення предмета ВС.

Варіант 10
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета в лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудуйте зображення в опуклому дзеркалі.
Задача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення предмета у дзеркалі.
ІІ рівень.
Задача 1. На рис.3 показано головну оптичну вісь ММ лінзи, предмет АВ і його зображення А1В1. Визначити графічно положення оптичного центра і фокусів лінзи.
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.
ІІІ рівень.
Задача. Дано розташування головної оптичної осі сферичного дзеркала, положення джерела світла та його зображення. (рис.5) Знайти побудовою положення центра дзеркала, його фокус та полюс для випадку
S – зображення, S1 – джерело.

Варіант 11
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. d>C.
Задача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення предмета у дзеркалі.
ІІ рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета АВ в лінзі. (рис.3) Яке це зображення?
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.
ІІІ рівень.
Задача. Знайти побудовою положення світлової точки, якщо відомо хід двох променів після заломлення в лінзі. Один з цих променів перетинається з головною оптичною віссю лінзи в її фокусі. (рис.5)



Варіант 12
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. dЗадача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення предмета у дзеркалі.
ІІ рівень.

Задача 1. На рис.3 S – точкове джерело світла, S1 – його головне зображення. Визначити побудовою положення оптичного центра лінзи та кожного з її головних фокусів. Головна оптична вісь – МN.
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.






ІІІ рівень.
Задача. Дано розташування оптичної осі N1N2 сферичного дзеркала, положення джерела світла та його зображення. Знайти побудовою положення центра дзеркала, його фокус та полюс для випадку S – зображення, S1 – джерело. (рис.5)




Варіант 13
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. FЗадача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення предмета у дзеркалі.

ІІ рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис.3) Яке це зображення?
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.
ІІІ рівень.
Задача. Збиральна лінза дає зображення джерела в т. S1 на головній оптичній осі. Розташування центра лінзи О та її фокусів F відомо, до того ж ОF<ОS1. Знайти побудовою положення джерела S. Зображення уявне.

Варіант 14
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудуйте зображення в опуклому дзеркалі.
Задача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення предмета у дзеркалі.
ІІ рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета АВ у лінзі. Яке це зображення? (рис.3)
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.








ІІІ рівень.
Задача. Точка S1 є зображенням точкового джерела світла в сферичному дзеркалі, оптична вісь якого N1N2. Знайти побудовою розташування центрів дзеркала та його фокуса. (рис.5)


Варіант 15
І рівень.
Задача 1. Побудуйте зображення предмета у лінзі. (рис. 1). Яке це зображення?
Задача 2. Побудувати зображення предмета у ввігнутому дзеркалі. d>C.
Задача 3. Побудуйте зображення предмета АВ у плоскому дзеркалі. (рис. 2). Визначте графічно область бачення предмета у дзеркалі.
ІІ рівень.
Задача 1. На рис.3 S – точкове джерело світла. S” – його головне зображення. Визначити побудовою положення оптичного центра лінзи і кожного з її головних фокусів. Головна вісь М3N3.
Задача 2. Накресліть хід променя світла через призму, що зображена на рис.4.


ІІІ рівень.
Задача. Знайти побудовою розташування головних фокусів лінзи. (рис.5)





Контрольна робота №4
Хвильова та квантова оптика.

Варіант 1.
І рівень.
Задача 1. Промінь світла переходить із води в скло з показником заломлення 1,7. Визначити кут падіння променя, якщо кут заломлення 280.
Задача 2. Визначити швидкість світла у воді, якщо показник заломлення води 1,331.
ІІ рівень.
Задача 1. За допомогою дифракційної решітки з періодом 2
·10-5 м дістали дифракційний спектр першого порядку на відстані 2,43
·10-2 м від центрального, а відстань від решітки до екрану 1 м. Визначити довжину світлової хвилі?
Задача 2. На металеву пластинку падає монохроматичне світло з довжиною хвилі 0,42 мкм. Фотострум припиняється при затримуючій напрузі 0,95 В. Визначити роботу виходу електронів з поверхні пластини.
ІІІ рівень.
Задача. Визначити кут відхилення променя скляною призмою з кутом заломлення 30, якщо кут падіння променя на передню грань призми дорівнює нулю.
Варіант 2.
І рівень.
Задача 1. Визначити масу та імпульс фотона червоного світла, довжина хвилі якого становить 0,7 мкм.
Задача 2. Знайти граничний кут падіння променя на межу розділу скла і води.
ІІ рівень.
Задача 1. У деяку точку простору надходять дві когерентні світлові хвилі довжиною 600 нм з різницею ходу 1,2
·10-6 м. Що станеться в цій точці внаслідок інтерференції в повітрі, у воді, у склі з показником заломлення 1,5?
Задача 2. На поверхню площею 100 см2 щохвилини падає 63 Дж світлової енергії. Знайти тиск у випадках, коли поверхня повністю відбиває і повністю поглинає все випромінювання.
ІІІ рівень.
Задача. В явищі фотоефекту електрони, вирвані з поверхні металу випромінюванням з частотою
2
·1015 Гц, повністю затримуються гальмівним полем при різниці потенціалів 7 В, а при частоті 4.1015 Гц – при різниці потенціалів 15 В. По цим даним визначити постійну Планка.

Варіант 3.
І рівень.
Задача 1. Визначити червону межу фотоефекту для платини.
Задача 2. Визначити період дифракційної гратки, якщо на 2,5 см гратки нанесено 12500 штрихів.
ІІ рівень.
Задача 1. Показник заломлення води для червоного світла з довжиною хвилі 7,6
·10-7 м дорівнює 1,329, а для фіолетового світла з довжиною хвилі 4
·10-7 м - 1,344. Швидкість яких світлових променів у воді більша і на скільки?
Задача 2. Який імпульс фотона з енергією 6 еВ? Яка довжина хвилі такого випромінювання?
ІІІ рівень.
Задача. Людина зростом 1,8 м, яка стоїть біля ліхтаря, відкидає тінь довжиною 1 м. Якщо людина відійде на 0,5 м далі від ліхтаря, довжина тіні складатиме 1,5 м. Визначте, на якій висоті підвішений ліхтар.

Варіант 4.
І рівень.
Задача 1. Який тиск здійснює світлове випромінювання на 1 мм2 чорної поверхні, яка одержує з випромінюванням 500 Дж енергії щосекунди?
Задача 2. Два когерентні промені з довжинами хвиль 404 нм перетинаються в одній точці на екрані. Що буде спостерігатися в цій точці – посилення чи ослаблення світла, якщо оптична різниця ходу променів дорівнює 17,17 мкм?
ІІ рівень.
Задача 1. Промінь, який відбивається від поверхні скла з показником заломлення 1,7 утворює із заломленим променем прямий кут. Визначити кут падіння і кут заломлення?
Задача 2. Усамітнену цинкову кульку опромінюють монохроматичним світлом з довжиною хвилі 4 нм. До якого потенціалу зарядиться кулька? Робота виходу електрона з цинку дорівнює 4,0 еВ.
ІІІ рівень.
Задача. Дифракційні гратки містять 120 штрихів на 1 мм їхньої довжини. Знайти довжину хвилі монохроматичного світла, яке падає на гратки, якщо кут між напрямами на максимуми першого порядку, розміщені по обидві сторони від центрального,
·=80. Яке загальне число дифракційних максимумів, що дають ці гратки при освітленні їх світлом з довжиною хвилі 750 нм?

Варіант 5.
І рівень.
Задача 1. Довжина хвилі, що відповідає червоній межі фотоефекту для натрію дорівнює 530 нм. Визначити роботу виходу електронів з натрію.
Задача 2. Кут падіння на плоске дзеркало збільшили від 300 до 450. Як зміниться кут між падаючим і відбитим променем?
ІІ рівень.
Задача 1. Дві вузькі щілини розміщені настільки близько одна до одної, що відстань між ними важко визначити прямим вимірюванням. При освітленні щілин світлом з довжиною хвилі 5
·10-7 м виявилось, що на екрані, розміщеному на відстані 4 м від щілин, сусідні світлі лінії інтерференційної картини знаходяться на відстані 2 см одна від одної. Яка відстань між щілинами?
Задача 2. Визначити максимальну кінетичну енергію електронів, що їх вириває з поверхні калію випромінювання з довжиною хвилі 345 нм. Робота виходу електронів з калію 2,26 еВ.
ІІІ рівень.
Задача. Знайти тиск світла на стінки колби електричної лампи потужністю 100 Вт. Колба лампи – сфера радіусом 5 см, стінки якої відбивають 10% падаючого на них світла. Враховуючи, що вся затрачена потужність іде на випромінювання.

Варіант 6.
І рівень.
Задача 1 Знайти найбільший порядок сектора для жовтої лінії натрію з довжиною хвилі 5,89
·10-7 м, якщо період дифракційної решітки 2
·10-6 м.
Задача 2. Який імпульс фотона, енергія якого дорівнює 3 еВ?
ІІ рівень.
Задача 1. У дно ставка вбили вертикальний спис висотою 1 м. Визначити довжину тіні від списа на дні ставка, якщо кут падіння сонячних променів 60о, а спис цілком знаходиться під водою. Показник заломлення води 1,33
Задача 2. Око людини сприймає світло з довжиною хвилі 5
·10-7 м, якщо потужність світла, що падає на око, не менша за 2
·10-17 Вт. Яка кількість фотонів щосекунди падає на сітківку ока?
ІІІ рівень.
Задача. Знайдіть відстань між когерентними джерелами білого світла (довжини хвиль від 400 до
780 нм), якщо на екрані ширина спектра першого порядку дорівнює 5,6 мм. Відстань від цих джерел до екрана 2,6 м.

Варіант 7.
І рівень.
Задача 1. Граничний кут повного внутрішнього відбивання для межі поділу середовищ скло – повітря дорівнює 340. Знайдіть швидкість світла в цьому склі.
Задача 2. Робота виходу електронів із срібла становить 7,85
·10-19 Дж. Визначити довжину хвилі, яка відповідає червоній межі фотоефекту для срібла.
ІІ рівень.
Задача 1. На дифракційну решітку нормально до її поверхні падає монохроматичний пучок світла з довжиною хвилі 500нм. На відстані 1 м паралельно решітці розміщений екран, на якому відстань між центральним і третім дифракційним зображенням становить 12 см, визначити період дифракційної решітки.
Задача 2. Визначити енергію та імпульс фотона ультрафіолетових променів з довжиною хвилі 300 нм.
ІІІ рівень
Задача. На призму із заломленим кутом 400 падає промінь під кутом 300. Визначити кут зміщення променя після виходу із призми, якщо показник заломлення її речовини 1,5.
Варіант 8.
І рівень.
Задача 1. Довжина хвиль жовтого світла в повітрі становить 580 нм. Яка довжина цих хвиль у воді?
Задача 2. Визначити енергію фотонів, які відповідають найдовшим (760 нм) і найкоротшим (380 нм) хвилям видимої частини спектра.
ІІ рівень.
Задача 1. Два когерентних джерела світла з довжиною хвилі 5
·10-7 м розміщені на відстані 2 мм одне від одного. Паралельно лінії, яка сполучає джерела, розміщено екран на відстані 2 м від них. Що спостерігатиметься в точці екрана, яка міститься під одним з джерел, світла чи темна пляма?
Задача 2. На поверхню золота падає випромінювання з довжиною хвилі 200 нм. Визначити роботу виходу електронів із золота, якщо їх максимальна кінетична енергія 2,5
·10-19 Дж.
ІІІ рівень.
Задача. Який період граток, якщо при нормальному падінні на них променів із довжиною хвилі 750 нм на екрані, віддаленому від граток на відстань 1 м, максимуми першого порядку віддалені один від одного на 30,3 см? Яке число штрихів на 1 см граток? Яку кількість максимумів дають ці дифракційні гратки7 Який максимальний кут
·mах відхилення променів, які відповідають останньому дифракційному максимуму?

Варіант 9.
І рівень.
Задача 1. Визначити кут падіння променя на поверхню води, якщо відомо, що він на 300 більший за кут заломлення.
Задача 2. Знайдіть кількість штрихів, нанесених на дифракційну гратку, якщо її період 0,01 мм, а довжина 2 см.
ІІ рівень.
Задача 1. Яка максимальна швидкість фотоелектронів, що вилітають з цинку під час освітлення його променями з довжиною хвилі 2
·10-7 м, якщо робота виходу дорівнює 4 еВ?
Задача 2. Монохроматичне світло натрієвої лапи з частотою коливань 5
·1014 Гц переходить із вакууму в скло з показником заломлення 1,5. Визначити довжину хвилі світла і зміну довжини хвилі при переході з вакууму в скло.
ІІІ рівень.
Задача. Ультрафіолетові промені з довжиною хвилі 0,3 мкм, падаючи на катод фотоелемента, викликають потік фотоелектронів з швидкістю 106 м/с; світлом якої довжини хвилі треба опромінювати фотоелемент, щоб кінетична енергія фотоелектронів стала Wк=4
·10-19 Дж?

Варіант 10.
І рівень.
Задача 1. Знайдіть граничний кут повного внутрішнього відбивання при падінні променя на межу поділу двох середовищ: скло – повітря.
Задача 2. Знайдіть імпульс фотона, довжина хвилі якого 720 нм.
ІІ рівень.
Задача 1. На кожний квадратний метр чорної поверхні щосекунди падає 2,5
·1015 фотонів рентгенівського випромінювання з частотою 7
·1019 Гц. Який тиск здійснює це випромінювання?
Задача 2. На дні струмка лежить камінчик. Хлопчик хоче штовхнути його палицею. Прицілюючись, хлопчик тримає палицю під кутом 45о. На якій відстані від камінчика ввіткнеться палиця у дно струмка, якщо його глибина 50 см.
ІІІ рівень.
Задача. На дифракційні гратки перпендикулярно до їх площини падає світло. Кут дифракції у спектрі
1- го порядку для ліній з довжиною хвилі 600 нм складає 300. Деяка лінія спостерігається в спектрі другого порядку під кутом дифракції 450. Знайти довжину хвилі цієї лінії і число штрихів на одиницю довжини граток.

Варіант 11.
І рівень.
Задача 1. Знайдіть довжину світлової хвилі, якщо в дифракційному спектрі максимум другого порядку спостерігається за умови, що оптична різниця ходу становить 1,15 мкм.
Задача 2. Визначити довжину хвилі променів, фотони яких мають таку ж енергію, що й електрон, прискорений напругою 4 В.
ІІ рівень.
Задача 1 До вакуумного фотоелемента, у якого катод виконаний із цезію, прикладено запірну напругу
2 В. При якій довжині хвилі падаючого на катод світла з’явиться фотострум?
Задача 2. Чи можна бачити світловий сигнал, поданий водолазом на глибині 15 м під водою, якщо спостерігач знаходиться на відстані 10 м від перпендикуляра, проведеного з місця знаходження водолаза до поверхні води?
ІІІ рівень.
Задача. При освітленні поверхні деякого металу монохроматичним світлом максимальна швидкість фотоелектронів v1=2
·105 м/с. Визначити максимальну швидкість фотоелектронів, які вириваються з поверхні цього металу при освітленні його монохроматичним світлом з частотою на ((=2
·1013 Гц більше.


Варіант 12.
І рівень.
Задача 1. На скільки зміниться довжина хвилі фіолетового випромінювання з частотою 7,5
·1014 Гц. При переході з води у вакуум, якщо швидкість його поширення у воді 2,23
·105 км/с?
Задача 2. Чому дорівнює кут падіння променя, якщо 2/3 кута між падаючим і відбитим променями становить 800.
ІІ рівень.
Задача 1. З якою швидкістю повинен рухатись електрон, щоб його імпульс дорівнював імпульсу фотона випромінювання з довжиною хвилі 5,2
·10-7 м?
Задача 2. Яка величина зміщення променя зору льотчика, якщо він бачить ціль крізь плоско-паралельне скло під кутом 450? Товщина скла 3.10-2 м, показник заломлення 1,75.
ІІІ рівень.
Задача. Фотоелектрони, що вириваються з поверхні металу світлом з частотою (1=2,2
·1015 с-1, повністю затримуються зворотним потенціалом 6,6 В, а вирвані світлом з частотою (2= 4,6
· 1015 с-1 – потенціалом 16,5 В. Визначити постійну Планка.

Варіант 13.
І рівень.
Задача 1. Знайдіть частоту ультрафіолетового випромінювання, імпульс кванта якого дорівнює
3
·10-27 кг
·м/с.
Задача 2. У деяку точку простору приходять когерентні промені з оптичною різницею ходу 2 мкм. Визначити, посилиться чи ослабне світло в цій точці, якщо до неї приходять червоні промені з довжиною хвилі 760 нм.
ІІ рівень.
Задача 1. Пучок світла з довжиною хвилі 0,49 мкм, падаючи перпендикулярно до поверхні, чинить на неї тиск 5 мкПа. Скільки фотонів падає щосекунди на 1 м2 цієї поверхні? Коефіцієнт відбивання світла від даної поверхні 0,25.
Задача 2. Абсолютні показники заломлення алмаза і скла відповідно рівні 2,42 і 1,5. Яке відношення товщин цих речовин, якщо час поширення світла в них однаковий.
ІІІ рівень.
Задача. На скляну тригранну призму з кутом заломлення 450 падає пучок світла і виходить з неї під кутом 300. Знайти кут падіння променя на призму.
Варіант 14.
І рівень.
Задача 1. Знайдіть граничний кут повного внутрішнього відбивання при падінні променя на межу поділу двох середовищ: вода – повітря.
Задача 2. В око людини проникає електромагнітне випромінювання з частотою 9,5
·1014 Гц. Чи сприймає людина це випромінювання як світло? Яка довжина хвиль цього випромінювання у вакуумі?
ІІ рівень.
Задача 1. Яка довжина хвилі (в нм) фотона, імпульс якого 2
·10-27 кг
·м/с.
Задача 2. Дифракційна решітка, на кожному міліметрі якої нанесено 75 штрихів, освітлюється монохроматичним світлом з довжиною хвилі 500 нм. На якій відстані від решітки розміщений екран, на якому утворюється дифракційний спектр, якщо відстань від центрального зображення до другого спектра становить 11,25 см?
ІІІ рівень.
Задача. Енергія фотона рівна кінетичній енергії електрона, який має початкову швидкість 106 м/с і прискорюючу різницю потенціалів 4 В. Знайти довжину хвилі фотону.

Варіант 15.
І рівень.
Задача 1. Робота виходу електронів з натрію 3,3
·10-15 Дж. Визначити червону межу фотоефекту для натрію.
Задача 2. Знайдіть найбільший порядок спектра червоної лінії літію з довжиною хвилі 671 нм, якщо період дифракційної гратки 0,01 нм.
ІІ рівень.
Задача 1. Робота виходу електронів з поверхні цезію 1,94 еВ. Який потенціал потрібно прикласти, щоб затримувати електрони, якщо поверхня цезію опромінюється монохроматичним світлом з довжиною хвилі 589 нм?
Задача 2. Промінь світла падає на межу двох середовищ під кутом 400. Показник заломлення першого середовища 1,7. Визначити показник заломлення другого середовища, якщо відомо, що відбитий і заломлений промені утворюють кут 900.
ІІІ рівень.
Задача. Капля води об’ємом 0,2 мл нагрівається світлом з довжиною хвилі 0,75 мкм, поглинаючи щосекунди 1010 фотонів. Визначити швидкість нагрівання води.






Контрольна робота №5
Атомна та ядерна фізика.
Варіант 1.
І рівень.
Задача 1. Під час переходу електрона в атомі водню з третьої стаціонарної орбіти на другу випромінюється фотон світла, якому відповідає довжина хвилі 652 нм. На скільки зменшилась енергія атома водню?
Задача 2. Який ізотоп утворюється з радіоактивного Талію 81Tl210 після трьох послідовних (-розпадів і одного (-розпаду?
ІІ рівень.
Задача 1. Визначити дефект маси і енергію зв’язку ізотопу 3Li7.
Задача 2. Скільки радіоактивної речовини залишиться через 12 і 24 доби, якщо спочатку її було 480 г? Період піврозпаду речовини 24 доби.
ІІІ рівень.
Задача. На атомній електростанції за рік витрачається 19,2 кг 92U235. Враховуючи, що під час поділу одного ядра урану 92U235 звільнюється 200 МеВ енергії, а ККД при виробленні електроенергії дорівнює 25%, визначити потужність АЕС.
Варіант 2.
І рівень.
Задача 1. Повний заряд ядра атома елемента дорівнює 4,8
·10-18 Кл. Визначити номер елемента. Скільки електронів у електронній оболонці цього атома?
Задача 2. Електрони. що досягли анода рентгенівської трубки, мають швидкість 1·108 м/с. Під якою напругою працює трубка?
ІІ рівень.
Задача 1. Яка енергія виділяється під час ядерної реакції 4Ве9+1Н2 =5В10+0n1?
Задача 2. Визначити енергію, яка звільняється в водневій бомбі при синтезі 1кг Гелію.
ІІІ рівень.
Задача. Написати реакцію (- розпаду радію 88Ra226. Порівняти імпульси та кінетичні енергії одержаних ядер, враховуючи, що до розпаду ядро радію було у спокою.

Варіант 3.
І рівень.
Задача 1. В наслідок поглинання кванта світла енергія атома ртуті змінилася на 7,84
·10-19 Дж Визначити довжину хвилі поглинутого світла і масу кванта.
Задача 2. Яка кількість піврозпадів має відбутися, щоб від речовини залишилося 1/16 початкової кількості радіоактивних ядер?
ІІ рівень.
Задача 1. Визначити питому енергію зв`язку нуклонів для ядра ізотопу Кисню 8О17, Дейтерію 1Н2, Полонію 84Ро210.
Задача 2. Радіоактивний ізотоп Карбону утворюється в атмосфері з Нітрогену. Яке рівняння реакції описує це перетворення?
А. 7N14 + 1H1 6C14 + 0n1 . Б. 7N14 + 1n0 6C14 + 2He0.

В. 7N14 + 0n1 6C14 + 1H1. В. 7N14 + 2He4 6C14 + 3Li7 .
ІІІ рівень.
Задача. Який запас ядерного пального 92U235 повинен мати атомний криголам “Ленін” для плавання протягом 1 року в Арктиці, якщо його загальна потужність 32400 кВт, а середній ККД 14%? Під час поділу одного ядра урану 92U235 виділяється енергія 200 МеВ.

Варіант 4.
І рівень.
Задача 1. У який хімічний елемент перетворюється Радій 88Ra226 після п’яти
·- розпадів і чотирьох

·- -розпадів?
Задача 2. Визначити питому енергію зв`язку нуклонів для ядра ізотопу Кисню 8О16.
ІІ рівень.
Задача 1. Період піврозпаду радіоактивного ізотопа дорівнює 6 год. Яка маса ізотопа залишиться через добу в зразку з початковою масою 2 г?
А. 3/4 г. Б. 1/4 г. В. 1/8 г. Г. 1/16 г.
Задача 2. Яка енергія виділяється при утворенні 1г гелію 2He 4 із протонів і нейтронів?
ІІІ рівень.
Задача. У досліді Резерфорда по розсіюванню (- частинок речовиною визначити мінімальну відстань, на яку (- частинки наблизяться до ядра при лобовому зіткненні, коли вважати, що заряд ядра z=10(е(, маса (- частинки m=6,6.10-27 кг, а її швидкість 107 м/с. Вважати, що ядро після співударяння залишається нерухомим.

Варіант 5.
І рівень.
Задача 1. Чому дорівнює повний заряд ядра атома ванадію, атомний номер якого 23?
Задача 2.З якою швидкістю досягають електрони анода рентгенівської трубки, що працює під напругою 50 кВ?
ІІ рівень.
Задача 1. Унаслідок опромінення алюмінієвої мішені пучком протонів утворюються
·- частинки. Яке рівняння реакції описує це перетворення?

А. 13Al27 + 1H1 12Cr24 + 2He4 . Б. 13Al27 + 1H1 12Mg24 + 2Li4 .

В. 13Al27 + 1H0 12Mg24 + 2He3 . В. 13Al27 + 1H1 12Mg24 + 2He4 .

Задача 2. Період піврозпаду Селену – 75 становить 120 діб. За який час кількість Селену – 75 у зразку зменшується в 64 рази?
ІІІ рівень.
Задача. Яку кількість води можна нагріти від 00С до кипіння, якщо використати все тепло, що виділяється під час реакції 3Li7+1H1=22He4 при повному перетворенні 1 г літію?


Варіант 6.
І рівень.
Задача 1. Радіоактивний азот 7N13, розпадаючись перетворюється в ізотоп вуглецю 6С13. Написати рівняння ядерної реакції. Яка частинка при цьому випромінюється?
Задача 2. Ядро ізотопу 83Ві211 утворилося з іншого ядра після послідовних
· і
· – розпадів. Що це за ядро?
ІІ рівень.
Задача 1. Період піврозпаду радіоактивного ізотопу Міді дорівнює 10 хв. Яка частина початкової кількості радіоактивної Міді залишиться через годину?
Задача 2. Лазер, працюючий в імпульсному режимі, споживає потужність 1 кВт. Час одного імпульсу 5 мкс, а число імпульсів в 1 с рівно 200. Знайти випромінювану енергію та потужність одного імпульсу, якщо на випромінювання йде 0,1% споживаючої потужності.
ІІІ рівень.
Задача. Розрахувати на яку найменшу відстань (-частинка, яка має швидкість 1,9
·107 м/с, може наблизитися до ядра атома золота, рухаючись по прямій, яка проходить через центр ядра. Маса (-частинки 6,6
·10-27 кг, заряд (-частинки 3,2
·10-19 Кл, заряд ядра золота 1,3
·10-17 Кл.

Варіант 7.
І рівень.
Задача 1. Назвати хімічний елемент, в ядрі атома якого міститься: а) 6 протонів і 6 нейтронів; б) 19 протонів і 20 нейтронів; в) 50 протонів і 69 нейтронів.
Задача 2. Що станеться з ізотопом 92U237 при
·-розпаді? Як змінюється масове число нового елемента? Ліворуч чи праворуч у таблиці Менделєєва відбувається зсув? Записати реакцію.
ІІ рівень.
Задача 1. Визначте, які з наведених реакцій є екзотермічними, а які ендотермічними?
А. 4Be9 + 1D2 5B10 + 0n1; Б. 7N14 +2He48O17 + 1H1;
В. 4Be9 + 2He4 6C12 + 0n1 Г. 7N14 +0n1 6C14 + 1H1 ;
Задача 2. Під час взаємодії атома дейтерію з ядром 3Li7 випромінюється нейтрон. Написати рівняння реакції та обчислити енергію, яка виділяється під час цієї реакції.
ІІІ рівень.
Задача. Знайти найбільшу та найменшу довжину хвилі у видимій області спектру випромінювання атома водню.

Варіант 8.
І рівень.
Задача 1. При переході іонізованого атома водню до нормального стану випромінюється фотон із частотою хвилі 3,3
·1015 Гц. Визначити енергію та масу цього фотону.
Задача 2. Ядро берилію 4Ве9 поглинувши дейтерій 1Н2 перетворюється в ядро атома бору 5В10. Написати рівняння ядерної реакції і визначити, яка частинка при цьому викидається.
ІІ рівень.
Задача 1. Період піврозпаду радію Т=1600 років. Через який час число атомів зменшиться в 4 рази?
Задача 2. При обстрілі ядер Фтору 9F19 протонами утворюється 8O16 . Скільки енергії звільнюється при цій реакції і які ще ядра утворюються?
ІІІ рівень.
Задача. При опроміненні атома водню електрони перейшли з першої стаціонарної орбіти на третю, а при поверненні в попередній стан вони перейшли спочатку з третьої орбіти на другу, а потім з другої на першу. Порівняти енергію квантів, поглинених та випромінених атомами.

Варіант 9.
І рівень.
Задача 1. Написати рівняння ядерної реакції, яка відбувається під час бомбардування берилію
(- частинками і супроводжується виділенням нейтронів.
Задача 2. Який ізотоп утворюється з радіоактивного ізотопу літію 3Li8 після одного (- розпаду і одного (- розпаду? Обчислити заряд нового ядра.
ІІ рівень.
Задача 1. Яким є період піврозпаду радіоактивного ізотопа, якщо за 6 год у середньому розпадається 300 атомів із 320?
Задача 2. Під час співударяння протона з ядром берилію відбувається ядерна реакція з виділенням (-частинки. Написати рівняння ядерної реакції і визначити енергію реакції.
ІІІ рівень.
Задача. Визначити енергію, яка випромінюється при переході електрона в атомі водню з третьої орбіти на першу.

Варіант 10.
І рівень.
Задача 1. Який ізотоп утворюється із радіоактивного торію 90Th232 у результаті чотирьох (- і двох
(-розпадів. Обчислити заряд ядра нового ізотопу.
Задача 2. Сумарна маса спокою продуктів ядерної реакції на 0,02 а.о.м. менша, ніж сумарна маса спокою ядер і частинок, що вступили в реакцію. Яким є енергетичний вихід цієї ядерної реакції?
А. Виділяється енергія, більша за 20 МеВ.
Б. Виділяється енергія, менша за 20 МеВ.
В. Поглинається енергія, менша за 20 МеВ.
Г. Поглинається енергія, більша за 20 МеВ.
ІІ рівень.
Задача 1. Нейтрон уперше був виділений із ядра атома в результаті бомбардування
·- частинками Берилію 4Ве9 . Виберіть правильне рівняння реакції.
А. 4Be9 + 4He2 7N11 + 1n0 . Б. 4Be9 + 4He2 8O10 + 0n1 .

В. 4Be9 + 2He4 5Al13 + 1n0 . Г. 4Be9 + 2He4 6С12 + 0n1 .

Задача 2. Період піврозпаду радіоактивного ізотопа дорівнює 30 хв. Через який час у зразку масою 200 мг залишиться 25 мг цього ізотопа?
ІІІ рівень.
Задача. На яку мінімальну відстань наблизиться при центральному ударі (- частинка і ядро олова? Швидкість (- частинки рівна 109 см/с, її маса 6,7.10-24 г . (Ядро олова рахувати нерухомим).

Варіант 11.
І рівень.
Задача 1 Радіоактивний натрій 11Na24, розпадаючись, випромінює електрон. Який новий елемент утворюється при цьому?
Задача 2. Який ізотоп утворюється з радіоактивного ізотопу сурми 51Sb133 після чотирьох (-розпадів? Обчислити заряд ядра нового ізотопу.
ІІ рівень.
Задача 1. Яким є енергетичний вихід ядерної реакції, що відбувається під час бомбардування Літію протонами: 3Li6 + 1H1 2He4 + 2He3?
Задача 2. В результаті послідовної серії радіоактивних розпадів уран 92U238перетворюється у свинець 82Pb 206. Скільки ( та ( розпадів він одержав при цих перетвореннях?
ІІІ рівень.
Задача. Кінцевим продуктом розпаду ядра атома ізотопу урану 92U238 є свинець. Визначити вік уранової руди, а, отже, і приблизний (так званий геологічний) вік Землі, якщо на 1 кг урану в руді припадає 600 г свинцю 82Pb206. Період піврозпаду урану 4,5
·109 років.


Варіант 12.
І рівень.
Задача 1. При бомбардуванні заліза 26Fe56 нейтронами утворюється
·-радіоактивний ізотоп марганцю з атомною масою 56. Написати реакцію одержання штучно радіоактивного марганцю і реакцію
·-розпаду, що відбувається з ним.
Задача 2. Визначити найменшу енергію необхідну для розділення ядра вуглецю 6С12 на три однакові частинки.
ІІ рівень.
Задача 1. Період піврозпаду радіоактивного ізотопа дорівнює 6 хв. Скільки атомів цього ізотопа залишиться через 30 хв, якщо початкова кількість атомів 6,4
·106?
А. 2·105. В. 4·105. Г. 8·105. Д. 1,6·106.
Задача 2. Визначити дефект маси та питому енергію зв’язку ядра ізотопу 10Ne20.
ІІІ рівень.
Задача. Визначити, яка енергія виділяється під час синтезу 0,4 г дейтерію і 0,6 г тритію. Сумарну масу
1H2 та 1H3 округлити до 5 а. о. м. 1H3+ 1H2 2Не4+ 0n1?


Варіант 13.
І рівень.
Задача 1. Ядра ізотопу 90Th232 зазнають одного (-розпаду, двох (-розпадів і ще одного (-розпаду. Які ядра після цього утворюються?
Задача 2. Визначити дефект маси і енергію зв’язку ядра атома бору 5В10 в атомних одиницях маси і енергетичних одиницях.
ІІ рівень.
Задача 1. 1 г Радію-226, який знаходиться в рівновазі з продуктами розпаду, виділяє за 1 с енергію 14,2
·1011 МеВ. Скільки часу потрібно, щоб нагріти 10 г води від 00 до 1000С за рахунок енергії радіоактивного розпаду 1 г Радію-226 у воді.
Задача 2. Визначте, які з наведених реакцій є екзотермічними, а які ендотермічними?
А. 7Al14 + 2He4 8O17 + 1H1 ; Б. 3Li6+ 1H1 2He4 + 2He3 ;

В. 3Li7 + 2He4 5B10 + 0n1 ; Г. 8O16 + 1H27N14 + 2He4;
ІІІ рівень.
Задача. При вимірюванні періоду піврозпаду радіоактивної речовини використали лічильник імпульсів. Протягом першої хвилини було нараховано 250 імпульсів, а через годину було зафіксовано 92 імпульси за хвилину. Визначити сталу радіоактивного розпаду і період піврозпаду.



Варіант 14.
І рівень.
Задача 1. Сумарна маса спокою продуктів ядерної реакції на 0,03 а.о.м. більша, ніж сумарна маса спокою ядер і частинок, що вступили в реакцію. Яким є енергетичний вихід цієї ядерної реакції?
А. Виділяється енергія, більша за 25 МеВ. Б. Виділяється енергія, менша за 25 МеВ.
В. Поглинається енергія, менша за 25 МеВ. Г. Поглинається енергія, більша за 25 МеВ.

Задача 2. Який склад ізотопу Неону 10Ne20; 10Ne21; 10Ne22? Що характерно для ізотопів одного елемента?
ІІ рівень.
Задача 1. Визначити енергетичний вихід ядерної реакції: 3Li7 + 1H1 2(2He4) , якщо питома енергія зв’язку ізотопу літію 5,6 МеВ/нук, у ядра гелію – 7,075 МеВ/нук.
Задача 2. Який відсоток ядер атомів радіоактивного ізотопу розпадається упродовж інтервалу часу, який дорівнює чотирьом періодам його піврозпаду?
ІІІ рівень.
Задача. У скільки разів зміниться енергія атома водню при переході електрона з першої стаціонарної орбіти на третю? При переході електрона з четвертої на другу орбіту?

Варіант 15.
І рівень.
Задача 1. Який склад ядер Германію 32Ge73, Ніобію 41Nb93 і Плюмбуму 82Рb207?
Задача 2. Ядро ізотопу 82Pb206 одержали з другого ядра після послідовних 5( і 4( розпадів. Що це за ядро?
ІІ рівень.
Задача 1. Визначити енергетичний вихід ядерної реакції: 7N14 + 2He4 1H1 + 8O17, якщо питома енергія зв’язку у ядра азоту 7,48 МеВ/нук, у ядра гелію – 7,075 МеВ/нук, у ядра атома ізотопу кисню – 7,75 МеВ/нук.
Задача 2. Період піврозпаду радіоактивного ізотопа дорівнює 10 хв. Яка кількість атомів залишиться через 40 хв, якщо початкова кількість атомів 1,6
·106?
А. 105. В. 1,2·106. Г. 1,4·106. Д. 1,5·106.
ІІІ рівень.
Задача. При переході електрона з деякої орбіти на другу атом водню випромінює світло з довжиною хвилі 4,34
·10-7 м. Знайти номер невідомої орбіти.

















13PAGE \* MERGEFORMAT141515








Root Entry