Программа элективного курса по физике для учащихся 11 класса
МОУ Тээлинская средняя общеобразовательная школа
имени В.Б.Кара-Сала.
Ф И З И К А
ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС
«Решение задач подготовительного курса ТУСУРА»
Автор: Септел Н.А.
Рецензенты: кандидат педагогических наук, доцент
Кубанского государственного университета В.Т.Рыков
Учитель высшей категории, учитель физики гимназии № 88 г. Краснодара
Издание рекомендовано Ученым Советом Краснодарского краевого института дополнительного профессионального педагогического образования.
Введение
Мой выпускник 2004 года Серенот Эртине поступил в Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники и прислал мне « Сборник задач по физике для подготовительных курсов ТУСУР». Программу элективного курса я составила, основываясь на этот сборник. Я разделила на 2 брошюры: теоретическая часть и практическая часть. Задачи составлены по классам трудности. Эти курсы будут максимально эффективными, если повышение уровня обучения будет достигаться не столько расширением теоретической части курса физики, сколько углублением его практической стороны за счет решения разнообразных задач. Поработав с этим сборником я заметила, что мои выпускники поступают и заканчивают престижные технические ВУЗы России: ТУСУР, РУДН (физмат), СПГПУ имени Герцена, Омский технический университет, Иркутский технический университет, МЧС г Железногорска, Московский горный университет, Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирский университет водного транспорта, Новосибирский геодезический университет, Госуниверситет г. Улан-Уде, Российский государственный медуниверситет, медуниверситеты г. Кемерово, Томска, Новосибирска и т.д. Учимся с индивидуальным учебным планом. С каждым годом увеличивается число учащихся желающих учить физику в профильном уровне. В прошлом году ЕГЭ по физике сдавали 21 учащихся. В этом году выбрали ЕГЭ 49 учащихся.
Программу элективного курса для учащихся 11-х классов «Решение задач подготовительного курса ТУСУРА», календарно-тематическое планирование курса, тексты работ для текущего и итогового контроля, которые могут одновременно служить репетиционными работами для подготовки к ЕГЭ.
Программа
элективного курса «Решение задач подготовительного курса ТУСУРА»
1.1 Пояснительная записка
1.1.1 Цель элективного курса
Целью элективного курса «Решение задач подготовительного курса ТУСУРА» является:
– обеспечение дополнительной поддержки учащимся классов универсального обучения для сдачи ЕГЭ по физике с целью получения аттестата о среднем образовании
– развитие содержания курса физики для обеспечения его изучения на профильном уровне
– углубление профильного учебного предмета в классах с повышенным уровнем изучения физики.
1.1.2. Методические особенности изучения курса
Курс опирается на знания, полученные при изучении базового курса физики. Основное средство и цель его освоения – решение задач. Лекции же предназначены не для сообщения новых знаний, а для повторения теоретических основ, необходимых для выполнения практических заданий, поэтому они должны носить обзорный характер при минимальном объеме математических выкладок. Ввиду предельно ограниченного времени, отводимого на прохождение курса, его эффективность будет определяться именно самостоятельной работой ученика, для которой потребуется не менее 3-4 часов в неделю.
. При решении задач рекомендуется широкое использование методички.
Программа (11 класс) предусматривается 34 часа и выполнение программы обеспечивает приобретение навыков решения задач .
2. Планирование учебного процесса
2.1.Тематическое и поурочное планирование учебного материала при прохождении курса в течение 1 учебного года
( 11 класс, 34 ч., 1 ч. в неделю )
№
Раздел
Содержание
Часы
Дата.
1
Кинематика.
Скорость и ускорение. Уравнения движения.
Применение уравнений движения.
Закон сложения скоростей.
Равномерное движение по окружности.
4
2
Динамика.
Силы в механике.
Импульс
Энергия и работа.
4
3
Жидкости и газы.
Механика жидкостей и газов.
Основы МКТ.
Свойство газов.
.
3
4
Тепловые явления.
. Первое начало Термодинамики.
Газовые изопроцессы.
Теплоемкость.
Фазовые переходы. Горение.
Тепловая машина.
Поверхностное натяжение.
Влажность воздуха
4
5
Электростатика
Электрический заряд.
Электростатическое поле.
Электроемкость.
4
6
Постоянный ток.
Электрическое сопротивление. Закон Ома.
Работа и тепловое действие газа.
Явление электролиза.
2
7
Электромагнетизм.
Магнитное поле
Магнитные силы
Электромагнитная индукция.
2
8
Колебания и волны.
Пружинный маятник.
Математический маятник.
Колебательный контур.
Цепь переменного тока.
Волны.
4
9
Оптика
Отражение света. Плоское зеркало.
Преломление света.
Тонкая линза.
Лупа.
Дифракционная решетка.
4
10
Микрофизика.
Фотоны.
Атомы.
Фотоэффект.
Связь массы с энергией.
Атомные ядра.
2
Зачет
1
КИНЕМАТИКА.
1.8. ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
Задачи 1 класса трудности.
I. Материальная точка переместилась из точки А в точку В, расстоя ние между которыми 0,75 м, по дуге длиной 1,1 м. Найти модуль пере мещения материальной точки. Ответ дать в единицах СИ.
2. Мяч. первоначально находившийся на высоте 3 м от Земли в со- стоянии покоя, упал на Землю, отскочил от нее и был пойман на высоте 1 м над Землей. Найти перемещение мяча. Ответ дать в единицах СИ.
Тело, движущееся равноускоренно и прямолинейно, за 3 секунды увеличило скорость от 10 м/с до 40 м/с. Найти величину ускорения тела. Ответ дать в единицах СИ.
Грузовик выехал из гаража в 8 часов утра и вернулся в 16 часов после смены. Согласно показаниям спидометра он проехал за смену 360 км. Найти среднюю скорость грузовика. Ответ дать в км/ч.
Туристы находились на маршруте 6 часов. За первые 2 часа они прошли 10 км, за следующие 4 часа - 14 км. Найти среднюю скорость туристов. Ответ дать в км/ч.
Материальная точка движется по окружности радиусом 0.4 м с по стоянной линейной скоростью 2 м/с. Найти центростремительное уско рение точки. Ответ дать в единицах СИ.
Радиус равномерно вращающегося диска за 2 с повернулся на угол, равный 3 радианам. Найти угловую скорость вращения диска. Ответ дать в единицах СИ.
Вал. вращаясь равномерно, сделал 50 оборотов за 10 с. Чему равна частота вращения вала? Ответ дать в единицах СИ.
Маховик при равномерном вращении сделал 20 оборотов за 4 с. Найти период вращения маховика. Ответ дать в единицах СИ.
10. Частота вращения ротора электродвигателя составляет 200 Гц. Определить угловую скорость ротора. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 2 класса трудности
Пешеход прошел 3 км в направлении на юг. а затем 4 км на север. Найти модуль перемещения пешехода. Ответ дать в км .
Тело, двигаясь по окружности радиусом 5 м, проходит половину окружности. Определить величину перемещение тела. Ответ дать в еди ницах СИ.
Пловец переплывает реку, причем его скорость относительно во ды перпендикулярна течению и составляет 3 км/ч. Определить скорость пловца относительно дна, если скорость течения реки равняется 4 км/ч.Ответ дать в км/ч.
14. С балкона бросили вертикально вниз мяч с начальной скоростью 2 м/с. Мяч летел до Земли 3 с. С какой скорость мяч упал на Землю? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Камень брошен вертикально вверх с начальной скоростью 10 м/с. Найти скорость камня через 0.5 с после начала движения. Сопротивле ние воздуха не учитывать. Ускорение свободного падения принять рав ным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Скатываясь по склону горы, санки движутся с ускорением I м/с2. Определить длину склона, если скорость санок в начале спуска равна 3 м/с, а время движения санок по склону равно 10 с. Ответ дать в еди ницах СИ.
С крыши дома высотой 3 м над поверхностью Земли вертикально вверх брошен мяч со скоростью З м/с. На какой высоте над поверх ностью Земли мяч будет через 1 с после начала движения? Ответ дать в единицах СИ.
Материальная точка движется по окружности радиусом 2 м с по стоянной угловой скоростью 3 рад/с. Определить линейную скорость точки. Ответ дать в единицах СИ.
Период равномерного вращения материальной точки по окруж ности радиусом 0.25 м равен 1.57 с. Найти линейную скорость матери альной точки. Ответ дать в единицах СИ.
С башни в горизонтальном направлении бросили камень с на чальной скоростью 10 м/с. Камень упал на расстоянии 40 м от основа ния башни. Сколько времени находился камень в полете? Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 3 класса трудности
Камень бросили вертикально вверх с начальной скоростью 10 м/с. Через какое время камень поднимется на максимальную высоту"? Уско рение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в едини цах СИ.
Во время удара кузнечного молота по заготовке молот- равномер но тормозится, при этом абсолютная величина ускорения равна 200 м/с2. Определить длительность удара, если непосредственно перед ударом скорость молота была 10 м/с. Ответ дать в единицах СИ.
Автомобиль движется с постоянным ускорением I м/с2. Найти путь, пройденный автомобилем за пятую секунду, если его начальная скорость равна нулю. Ответ дать в единицах СИ.
При наборе высоты самолет летит по прямой, составляющей угол 30е с горизонтом, с постоянным ускорением 2 м/с2. На какую высоту поднимется самолет за 10 с. считая от момента времени, когда была равна 30м/ с' Ответ дать в едини цах СИ.
Тело, выведенное из состояния покоя, двигалось равноускоренно и прошло 180 м пути за 15 с. Какое расстояние прошло тело за первые 5 с? Ответ дать в единицах СИ.
По одному направлению из одного пункта одновременно дви жутся два автомобиля: один равномерно со скоростью 10 м/с, другой равноускоренно с нулевой начальной скоростью и постоянным ускоре нием I м/с2. Через какое время второй автомобиль догонит первый. От вет дать в единицах СИ.
Из точки, расположенной на высоте 300 м от поверхности Земли, одновременно бросают два камня с одинаковой скоростью 20 м/с: пер вый - вертикально вниз, второй - вертикально вверх. Определить, через какое время от начала движения камни будут находиться на расстоянии 200 м друг от друга. Ответ дать в единицах СИ.
Тележка скатывается по наклонной плоскости длиной 2 м. С ка ким ускорением скатывается тележка, если ее скорость в конце пути 4 м/с, а начальная скорость равна нулю? Ответ дать в единицах СИ.
Пуля при вылете из ствола ружья имеет скорость 100 м/с. Сколько времени движется пуля в стволе ружья, если длина его равна 0,5 м? От вет дать в единицах СИ.
Автомобиль первую половину пути двигался со скоростью 30 км/ч, а вторую половину пути - со скоростью 60 км/ч. Найти сред нюю скорость движения автомобиля в км/ч.
Катер движется по озеру со скоростью 30 км/ч. С какой ско ростью он будет двигаться относительно берега после того, как выйдет в реку, вытекающую из озера? Скорость течения реки 6 км/ч. Ответ дать в единицах СИ.
Скорость велосипедиста 10 м/с, а скорость встречного ветра 4 м/с. Какова скорость ветра в системе отсчета, связанной с велосипедистом? Ответ дать в единицах СИ.
Центростремителъное ускорение поезда, движущегося по закруг лению радиусом 800 м, равно 0,5 м/с2. Найти скорость поезда. Ответ дать в км/ч.
Вал вращается с частотой 10 об/с. Определить линейную скорость точек на его поверхности, если радиус вала равен 0,5 м. Ответ дать в единицах СИ.
35. Снаряд вылетел из орудия, стоящего на поверхности Земли под углом 30° к горизонту с начальной скоростью 196 м/с. Через какое время снаряд упадет на Землю? Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 4 класса трудности
Девочка бросила вверх мяч с начальной скоростью 9,8 м/с. Через сколько секунд от момента бросания мяч упадет на Землю?
С высоты 19,6 м свободно падает тело с нулевой начальной ско ростью. За какое время оно пройдет последние три четверти пути? От вет дать в единицах СИ.
На соревнованиях саночник, разогнавшись, начал движение вниз со скоростью 5 м/с. Угол наклона горы к горизонту 30°. Через 10 с он пересек финишную черту, находящуюся на 75 м ниже уровня старта. С каким ускорением катился спортсмен? Ответ дать в единицах СИ. (Движение считать равноускоренным).
При посадочной скорости самолета 80 м/с длина его пробега до остановки равна 1 км. Найти абсолютное значение ускорения самолета во время торможения. Ответ дать в единицах СИ.
С крыши дома падает одна за другой две капли. Через 2 секунды после начала падения второй капли расстояние между каплями стало равно 25 м. На сколько раньше первая капля оторвалась от крыши? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Камень падает вертикально вниз с высоты 20 м с нулевой началь ной скоростью. С какой скоростью камень упадет на Землю? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Автомобиль начинает движение с постоянным ускорением 2 м/с2. Определить путь, который прошел автомобиль до того момента, когда его скорость стала равной 20 м/с. Ответ дать в единицах СИ.
Мальчик на санках начал спуск и съехал с горы длиной 50 м за 20 с. а затем проехал 25 м по горизонтальному пути до остановки. Най ти модуль ускорения на горизонтальном участке пути. Ответ дать в единицах СИ.
Во сколько раз надо увеличить начальную скорость брошенного вверх тела, чтобы максимальная высота подъема увеличилась в 4 раза?
Эскалатор движется горизонтально со скоростью 0,8 м/с. Найти расстояние, на которое переместится пассажир за 40 с относительно Земли, если он сам идет в направлении движения эскалатора со ско ростью 0,2 м/с относительно него. Ответ дать в единицах СИ.
46 Катер, переправляясь через реку, движется перпендикулярно тече нию реки со скоростью 4 м'с в системе отсчета, связанной с водой. На сколько метров катер за время переправы будет снесен течением, если ширина реки 800 м, а скорость течения 3 м/с? Ответ дать в единицах СИ.
Найти радиус вращающегося колеса, если известно, что линейная скорость точек, лежащих на ободе колеса, в 3 раза больше линейной скорости точек, лежащих на 5 см ближе к оси колеса. Ответ дать в еди ницах СИ.
При равномерном сматывании тонкого провода с катушки за 10 с было смотано 6,28 м. Средняя частота вращения катушки 2 оборота в секунду. Найти средний радиус окружности, с которой сматывается провод. Ответ дать в сантиметрах.
Воздушный шар поднимается вверх с постоянной скоростью. В какой-то момент времени из гондолы падает камешек, который летит до земли 10 сек. На какой высоте находился шар, когда камешек упал на Землю? Ответ дать в единицах СИ.
Тело, двигаясь равноускоренно и имея начальную скорость 2 м/с, прошло за пятую секунду путь 6,5 м. Определить путь, пройденный те лом за 10 с. Ответ дать в единицах СИ.
На некоторой высоте одновременно из одной точки брошены два шарика под углом 60° к вертикали со скоростью 20 м/с. Один - вниз, а другой - вверх. Определить разность высот, на которых будут шарики через 2 с. Ответ дать в единицах СИ.
Камень брошен вертикально вверх с поверхности Земли с началь ной скоростью 20 м/с. Найти высоту, на которой его скорость будет равна 10 м/с. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
У автобуса при скорости 12 м/с тормозной путь оказался равным 54 м. Сколько секунд после начала торможения автобус шел до оста новки?
Какой путь прошел автомобиль за время, в течение которого его скорость увеличилась с 4 м/с до 12 м/с. если ускорение равно 2 м/с2. От вет дать в единицах СИ.
Какой путь пройдет катер, если он будет двигаться 5 сек с посто янной скоростью 10 м/с, а затем 5 сек с постоянным ускорением 0,4 м/с2? Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 5 класса трудности
56. С неподвижного аэростата сбросили два груза с начальной скоростью, равной нулю. Второй груз сбросили на I секунду позже первого. Определить расстояние между грузами через 2 секунды после начала падения первого груза. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ- дать в единицах СИ.
С неподвижного аэростата, находящегося на высоте 980 м, упал груз. Определить скорость груза в момент, когда он находился на высо те 490 м от Земли. Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ дать в единицах СИ.
С крыши дома высотой 24,5 м над поверхностью Земли брошено вертикально вверх тело с начальной скоростью 19,6 м/с. Найти величи ну скорости, с которой тело упадет на Землю. Ответ дать в единицах СИ.
Камень падает с нулевой начальной скоростью с высоты 20 м над поверхностью Земли. Найти среднюю скорость, с которой камень про ходит последние 15 м своего пути. Ускорение свободного падения при нять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Два поезда идут навстречу друг другу: один со скоростью 36 км/час, другой - 54 км/час. Пассажир в первом поезде замечает, что второй поезд проходит мимо него в течение 6 с. Какова длина второго поезда? Ответ дать в единицах СИ.
Пункты А и В находятся на противоположных берегах реки точно напротив друг друга. За какое минимальное время можно переехать из А в В на моторной лодке, скорость которой 2.S м/с. если скорость тече ния реки 1,5 м/с, а ширина реки 720 м. Ответ дать в единицах СИ.
Минутная стрелка часов в 3 раза длиннее секундной. 1 lain и от ношение линейной скорости конца минутой стрелки к линейной ско рости конца секундной стрелки. Ответ представить десятичной дробью.
Пустотелый цилиндр диаметром I м вращается с постоянной час тотой 100 Гц вокруг своей оси, расположенной вертикально. Горизон тально летевшая с постоянной скоростью пула пробила цилиндр вдоль его диаметра. Чему равна максимальная скорость пули внутри цилин дра, если входное и выходное отверстия совпали? Ответ дать в едини цах СИ.
Шарик катится по гладкой горизонтальной поверхности стола с постоянной скоростью 2 м/с. Докатившись до края стола, шарик падает на пол на расстоянии 0,8 м от основания стола. Найти высоту пола. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Из окопа на уровне Земли под утлом 45° к горизонту брошена граната с начальной скоростью 9,8 м/с. Определить расстояние между точками бросания и паления гранаты. Ответ дать в единицах СИ.
66. Материальная точка, двигаясь равноускоренно с начальной ско ростью 1 м/с и ускорением 0.5 м/с2, прошла путь 3 м. Найти среднюю скорость движения материальной точки. Ответ дать в единицах СИ
67. Два поезда прошли одинаковый путь за одно и то же время. Один поезд, трогаясь с места, прошел весь путь равноускоренно с ускорением 0,03 м/с2. Другой поезд половину пути шел со скоростью 18 км/ч, а дру гую половину - со скоростью 54 км/ч. Найти путь, пройденный каждым поездом. Ответ дать в километрах.
68. Материальная точка, движущаяся равноускоренно с начальной скоростью 1 м/с, приобретает скорость 7 м/с, пройдя расстояние 24 м. Найти ускорение материальной точки в единицах СИ.
69 Лифт поднимается с ускорением 6,2 м/с2. В некоторый момент с потолка кабины падает болт. Высота кабины 2 м. Определить время падения болта на пол кабины. Ответ дать в единицах СИ.
70. Какую линейную скорость имеет верхняя точка обода велосипед ного колеса, если велосипедист едет по горизонтальной дороге с посто янной скоростью 20 км/ч? Ответ дать в км/ч.
71.Камень, брошенный вертикально вверх с поверхности Земли, два жды проходил через точку на высоте Юме интервалом в I с. Найти время от начала движения камня до момента его падения на Землю. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
72.Лифт поднимается с ускорением 6,2 м/с2. В тот момент, когда его скорость стала равна 1,2 м/с с потолка падает болт и ударяется о пол кабины. Определить расстояние, пройденное болтом относительно шах ты за время его паления, если высота кабины лифта 2 м. Ответ дать в единицах СИ.
73.С высоты 10 м над Землей падает камень. Одновременно с высоты 8 м вертикально вверх бросают другой камень. С какой начальной ско ростью был брошен второй камень, если камни столкнулись на высоте 5 м над Землей. Сопротивление воздуха не учитывать, ускорение сво бодного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
74.Парашютист спускается с постоянной скоростью 5 м/с. На высоте 10 м над поверхностью Земли у него обрывается пуговица. На сколько секунд позже пуговицы приземлится парашютист? Действием силы со противления воздуха на пуговицу пренебречь, ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.
75. Найти расстояние между двумя пристанями, если известно, что ка тер проходит это расстояние по течению за 2 ч, а против течения - за 3 ч". Скорость катера в стоячей воде 25 км/ч. Ответ дать в километрах.
Задачи 6 класса трудности
С вышки бросили камень в горизонтальном направлении. Через 2 секунды камень упал на Землю на расстоянии 30 м от основания выш ки. Какова конечная скорость падения камня? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Самолет летит на высоте 6000 м по прямой со скоростью 360 км/ч. Летчик должен сбросить бомбу в цель, лежащую впереди самолета. Под каким углом к вертикали он должен видеть цель в момент бомбомета ния? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в градусах.
Тело, движущееся равноускоренно, проходит одинаковые, следу ющие друг за другом отрезки пути длиной 15 м за время, равное 2 с и I с соответственно. Найти модуль ускорения тела. Ответ дать в едини цах СИ.
Теплоход, длина которого 300 м, движется по прямому курсу в неподвижной воде с постоянной скоростью. Катер, имеющий скорость 90 км/ч, проходит расстояние от кормы движущегося теплохода до его носа и обратно за 37,5 с. Найти скорость теплохода в единицах СИ.
Длина шкалы спидометра 15 см. Он измеряет скорость автомоби ля в пределах от нуля до 150 км/ч. Найдите скорость указателя спидо метра, если автомобиль движется с ускорением 2 м/с2. Ответ дать в см/с.
Самолет летит на высоте 4500 м по прямой со скоростью 100 м/с. Летчик должен сбросить бомбу в цель, лежащую впереди самолета. На каком расстоянии от цели должна находиться точка на Земле, над кото рой летчик должен нажать кнопку ипуски бомбометателя? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в километрах!
Мяч бросают горизонтально с вершины горы. Склон юры - пло ский и составляет угол 30° к горизонту. С какой скоростью должен быть брошен мяч, чтобы он упал на юру на расстоянии 4,8 м от верши ны? Сопротивление воздуха не учитывать. Ускорение свободною падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
83 Мяч брошен вертикально вверх с некоторой высоты с начальной скоростью 3 м/с. Haйти среднюю скорость мяча в течение первой секун ды полета. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
84 Два груза разной массы связаны тонкой нерастяжимой нитью, пе рекинутой через невесомый блок радиусом 5 см (машина А туда). Най ти угловую скорость блока через 10 секунд после начала ДВИЖЕНИЯ гру зов, если более тяжелый груз опустился за это время на 0,5 м. Ответ дать в единицах СИ.
85. При снижении вертолет опускался вертикально с постоянной скоростью 10 м/с. Начиная с некоторой высоты h и до посадки он опускался равнозамедленно с ускорением 0,2 м/с2. Сколько оборотов сделал винт вертолета за время снижения с высоты А до посадки, если угловая скорость вращения винта 31,4 1/с?
Задачи 7 класса трудности
Найти время подъема лифта на высоту 60 м, считая его движение при разгоне и торможении равнопеременным с одинаковым по величи не ускорением, равным 1 м/с2. На среднем участке движение лифта счи тать равномерным со скоростью 2 м/с. Ответ дать в единицах СИ.
Человек держит один конец доски длиной 3,14 м, другой ее конец лежит на цилиндре диаметром I м так, что доска горизонтальна. Затем человек двигает доску вперед, вследствие чего цилиндр катится без скольжения по горизонтальной плоскости. Какой путь должен пройти человек, чтобы достичь цилиндра? Ответ дать в единицах СИ.
Въезжая на поврежденный участок шоссе, каждый автомобиль в колонне уменьшает скорость с 90 км/ч до 15 км/ч. Какой должна быть минимальная дистанция между автомобилями, чтобы они не сталки вались? Длина каждого автомобиля 5 м. Ответ дать в единицах СИ.
Под каким углом к горизонту брошен с поверхности Земли ка мень, если известно, что дальность его полета в 4 раза превышает мак симальную высоту подъема? Сопротивление воздуха не учитывать. От вет дать в градусах.
Два мальчика играют в мяч, бросая его друг другу. Какой наи большей высоты достигнет мяч во время игры, если он от одного игро ка к другому летит за 2 с? Ответ дать в единицах СИ.
ДИНАМИКА.
Задачи 1 класса трудности
Скорость камня массой 0,5 кг в некоторый момент времени равна 10 м/с. Найти величину импульса камня. Ответ дать в единицах СИ.
На тело действует сила 100 Н в течении 5 с. Определить величину импульса силы. Ответ дать в единицах СИ.
Найти ускорение, с которым движется тележка массой 2 кг под дей ствием силы 8 Н. Ответ дать в единицах СИ.
Брусок массой 3 кг скользит по гладкой поверхности со скоростью 0,2 м/с. Определить кинетическую энергию бруска. Ответ дать в едини цах СИ.
Тело массой 8 кг находится в воздухе на высоте 5 м. Найти потен циальную энергию тела. Ответ дать в джоулях.
Определить, какую работу совершает мальчик при перемещении санок на расстояние 15 м. Мальчик тянет санки с силой 5 Н, направ ленной параллельно поверхности:. Ответ дать в единицах СИ.
Ящик под действием силы 20 Н перемещается по горизонтальной поверхности на 5 м. Найти работу, совершенную при этом, если сила направлена под углом 60° к горизонту. Ответ дать в единицах СИ.
Найти работу, которую совершает сила трения 2 Н на пути 3 м. Ответ дать в единицах СИ.
Двигатель машины за 10 с совершает работу 3000 Дж. Найти мощ ность двигателя. Ответ дать в единицах СИ.
10. Определить момент силы, величина которой 4 Н. Кратчайшее расстояние между линией действия силы и осью вращения 0,5 м. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 2 класса трудности
11. Под действием силы 45 Н тело движется с ускорением 0,5 м/с2. Чему равна масса тела? Ответ дать в единицах СИ.
12 При движении бруска по наклонной плоскости на него действует сила трения 15 Н. Чему равен коэффициент трения, если сила нормаль ного давления тела на плоскость равна 50 Н? Ответ дать в единицах СИ.
13. Какую силу нужно приложить к пружине жесткостью 10 Н/м. что бы она растянулась на 0,1 м? Ответ дать в единицах СИ
На тело действуют две взаимно перпендикулярные силы 4 Н и 3 Н. Определить величину равнодействующей силы. Ответ дать в еди ницах СИ.
Два шара, двигаясь в одном направлении, сталкиваются. Найти величину импульса шаров после столкновения, если до столкновения импульс первого шара был равен 20 кг м/с, а второго 50 кг
·м/с. Ответ дать в единицах СИ.
Два шара массой I кг и 0,5 кг движутся по одной прямой навстре чу друг другу со скоростями 5 м/с и 4 м/с соответственно. При ударе шары слипаются и в дальнейшем движутся как одно тело. Найти им пульс этого тела. Ответ дать в единицах СИ.
Скорость тела массой 2 кг изменилась от 4 м/с до 5 м/с. Найти из менение кинетической энергии тела. Ответ дать в единицах СИ.
Груз массой 200 кг поднят с поверхности Земли на крышу дома. При этом его потенциальная энергия увеличилась на 19,6 кДж. Найти высоту дома. Ответ дать в единицах СИ.
Груз падает вертикально вниз и в некоторый момент времени его кинетическая энергия равна 5 Дж, а потенциальная 10 Дж. Найти на чальную энергию груза. Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ дать в единицах СИ.
Двигатель троллейбуса за 1 мин получил из сети 3000 кВт
·час энергии. Определить коэффициент полезного действия двигателя, если за это время совершена полезная работа 2400 кВт час. Ответ дать в процентах.
Задачи 3 класса трудности
Порожний грузовой автомобиль массой 4000 кг начинает движе ние с ускорением 03 м/с2. Найти массу груженого автомобиля, если он при той же силе тяги трогается с места с ускорением 0,2 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Брусок массой 2 кг движется по горизонтальной поверхности под действием силы 1 Н. Начальная скорость бруска равна нулю. Какую скорость приобретает брусок через 5 с, если сила направлена горизон тально? Ответ дать в единицах СИ.
В результате действия на тело постоянной силы F импульс тела за 2 с изменился от 5 кгм/с до 25 кгм/с. Найти величину силы F. Ответ дать в единицах СИ.
Пружина, к которой подвешен груз массой 5 кг, растянулась на 0,2 м. Найти в единицах СИ жесткость пружины Тело массой 0.5 кг падает вертикально вниз с ускорением 8 м/с2. Найти силу сопротивления движению тела. Ускорение свободного па дения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Из ружья массой 5 кг вылетает пуля массой 0,005 кг со скоростью 600 м/с. Найти скорость отдачи ружья. Ответ дать в единицах СИ.
Пушка, стоящая на очень гладкой горизонтальной поверхности, стреляет под углом 60° к горизонту. Масса снаряда 20 кг, начальная скорость 200 м/с, масса пушки 500 кг. Найти модуль скорости пушки после выстрела. Ответ дать в единицах СИ.
Человек, бегущий со скоростью 10 м/с, догоняет тележку, дви гающуюся со скоростью 2 м/с, и вскакивает на нее. Найти импульс те лежки с человеком. Масса человека 60 кг, масса тележки 100 кг. Ответ дать в единицах СИ.
Тележка массой 20 кг движется со скоростью 1,5 м/с. Мальчик массой 40 кг, бегущий со скоростью 3 м/с, догоняет тележку и прыгает на нее. Найти скорость тележки после прыжка мальчика на нее. Ответ дать в единицах СИ.
Тело, брошенное с поверхности Земли вертикально вверх, в на чальный момент имело кинетическую энергию 500 Дж. Определить, ка кую потенциальную энергию будет иметь тело, когда кинетическая энергия его будет равна 200 Дж. Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ дать в единицах СИ.
Мяч массой 500 г бросили с поверхности Земли вертикально вверх со скоростью 8 м/с. Найти полную энергию тела в точке макси мального подъема. Ответ дать в единицах СИ.
Мальчик со скамейки бросил вниз мяч так, что он после упругого удара о Землю подпрыгнул на 5 м выше скамейки. Найти скорость, с которой бросили мяч. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Тело массой 2 кг под действием силы трения движется равнозамедленно с ускорением, равным 3 м/с2. Определить, какую работу со вершит сила трения на пути 100 м. Ответ дать в единицах СИ.
Двигатель самолета при скорости 900 км/ч развивает мощность 30 МВт. Найти силу тяги двигателя. Ответ дать в килоньютонах.
Мотороллер массой 100 кг поднимается с постоянной скоростью по склону горы. Определить работу силы тяги, которую развивает мо тор мотороллера, приходящуюся на каждые 2 м подъема. Силу трения не учитывать. Ответ дать в единицах СИ.
К концам нити, переброшенной через невесомый блок, подвеше ны грузы массой 2 кг и 3 кг. Найти силу натяжения нити. Ответ дать в единицах СИ.
На горизонтальной доске лежит груз. Какое минимальное уско рение в горизонтальном направлении следует сообщить доске, чтобы груз соскользнул с нее? Сила трения между доской и грузом равна 0}2 его веса. Ответ дать в единицах СИ.
Бука-> тянет баржу массой 150 тонн. Баржа, двигаясь равноуско ренно, за 5 минут проходит путь, равный 600 м. Найти силу тяги букси ра, если сила сопротивления воды равна 3000 Н. Ответ дать в килоньютонах.
Полагая массу Луны в 100 раз меньше массы Земли, а диаметр Луны в 4 раза меньше диаметра Земли, определить ускорение свобод ного падения на поверхности Луны. Ответ дать в единицах СИ.
К вертикальной стальной плите притянулся магнит массой 1,5 кг. Коэффициент трения магнита о плиту 0,3. С какой минимальной силой должен притягиваться магнит, чтобы не соскальзывать вниз ? Ответ дать в единицах СИ.
Космический корабль массой 1000 тонн поднимается с Земли вер тикально вверх. Сила тяги двигателя составляет 19,8 МН. Пренебрегая потерей топлива и сопротивлением среды, определить скорость корабля в конце первой минуты подъема. Ответ дать в единицах СИ.
Автомобиль массой 5 тонн проходит по выпуклому мосту со ско ростью 6 м/с. Определить вес автомобиля на середине моста, если ради ус кривизны моста 50 м. Ускорение свободного падения принять рав ным 10 м/с2. Ответ дать в килоньютонах.
В нижней точке "мертвой петли" вес летчика составляет 7,2 кН. Масса летчика 80 кг, радиус петли 320 м. Определить скорость самоле та. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Шофер автомобиля выключил двигатель и резко затормозил при скорости 72 км/ч. Сколько времени будет двигаться автомобиль до остановки, если коэффициент трения равен 0,2 ? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
65. Тело массой 2 кг, брошенное вертикально вверх со скоростью 30 м/с, достигло максимальной высоты подъема через 2 с. Определить силу сопротивления воздуха. Ускорение свободного Падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
С поверхности Земли вертикально вверх с начальной скоростью 2 м/с бросили шар массой 0,5 кг. На какой высоте его кинетическая энергия будет равна потенциальной? Сопротивление воздуха не учиты вать. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
В пружинном пистолете заменили пружину другой жесткостью в 4 раза больше. Во сколько раз вследствие этого увеличится скорость вы лета пули из пистолета? (Считать, что выстрел производится в горизон тальном направлении.)
Найти работу, которую нужно совершить, чтобы увеличить ско рость движения тела от 2 м/с до 5 м/с на расстоянии 10 м. На всем пути действует сила трения 2 Н. Масса тела 2 кг. Ответ дать в единицах СИ.
Мяч массой 0,5 кг брошен вертикально вверх с поверхности Зем ли с начальной кинетической энергией 150 Дж. Определить, на какую высоту поднимется мяч. Силу сопротивления воздуха принять постоян ной и равной I Н, а ускорение свободного падения 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Подъемный кран равномерно поднимает гранитную глыбу мас сой 3 т на высоту 15 м в течение 10 мин. С какой полезной мощностью работает мотор подъемного крана? Ускорение свободного падения принять рапным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Лошадь тянет сани массой 1000 кг по горизонтальной снежной дороге со скоростью 3 м/с. Найти мощность, развиваемую лошадью, ес ли коэффициент трения саней о снег равен 0,02. Ответ дать в единицах
СИ.
К телу массой 4 кг приложена направленная вертикально вверх сила 50 Н. Определить кинетическую энергию тела в момент, когда оно будет на высоте 10 м над Землей. В начальный момент времени тело по коилось на поверхности Земли. Ответ дать в единицах СИ.
Пуля массой 20 г, пущенная вертикально вверх, достигла верхней точки через 10 с. Не учитывая сопротивление воздуха и полагая уско рение свободною падения равным 10 м/с2, определить работу порохо вых газов в стволе ружья. Длиной ствола пренебречь. Ответ дать в еди ницах СИ.
Мяч брошен под углом к горизонту со скоростью 17,5 м/с. Не учитывая сопротивления воздуха полету мяча, определить скорость мяча на высоте 10 м от уровня бросания. Ответ дать в единицах СИ.
75 Снаряд массой 10 кг движется внутри ствола орудия 0,005 с. Средняя сила давления пороховых газов 1,2 меганьютонов. Определить 11 р-н п. снаряда при вылете из ствола. Ответ дать в единицах СИ
Задачи 6 класса трудности
Два тела, массы которых 50 г н 100 г, связанные невесомой нитью, лежат на гладкой горизонтальной поверхности стола. С какой силой можно тянуть первое тело, чтобы нить, способная выдержать на грузку, равную 5 Н, не оборвалась? Трением тел о плоскость стола пре небречь. Ответ дать в единицах СИ.
Через невесомый блок переброшена нерастяжимая нить с двумя грузами. К одному из концов нити подвешен меньший груз массой 186 г. Определить в граммах массу большего груза на другом конце ни ти, если грузы движутся с ускорением 0,5 м/с2.
Один конец пружины длиной 0,3 м закреплен, к другому привязан груз массой 0,2 кг. При вращении пружины с грузом в горизонтальной плоскости с угловой скоростью 7 рад/с пружина удлинилась на 5 см. Определить коэффициент жесткости пружины.
Поворот дороги имеет радиус закругления 80 м. Определить наи большую скорость автомобиля, при которой его еще не заносит на по вороте, если коэффициент трения скольжения шин о дорогу 0,25. Ответ дать в км/час.
В неподвижном лифте гирька, подвешенная на пружине, растяги вает ее на 14 см. На сколько сантиметров растягивается пружина при опускании лифта с ускорением 1,4 м/с2?
К аэростату, неподвижному относительно Земли и имеющему мас су 180 кг, привязана веревочная лестница, на которой находится чело век массой 60 кг. С какой скоростью станет снижаться аэростат, если человек будет подниматься со скоростью 0,8 м/с относительно лестни цы? Ответ дать в единицах СИ.
Мальчик с санками стоит на ледяном катке. Какую работу должен совершить мальчик, толкнув санки, чтобы они после толчка покатились по льду со скоростью 4 м/с? Масса санок 5 кг, мальчика - 20 кг. Трени ем о лед пренебречь. Ответ дать в единицах СИ.
На дистанции 20 м человек массой 60 кг увеличил скорость от 2 м/с до 8 м/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить сред нюю мощность бегуна на этой дистанции. Ответ дать в единицах СИ.
Автомобиль массой 800 кг двигался по горизонтальной дороге со скоростью 14,7 м/с. После резкого нажатия на педаль тормоза автомо биль остановился через 3 с. Определить коэффициент трения колес о до рогу.
85. С какой скоростью нужно бросить упругий мяч вниз, чтобы он подпрыгнул на 10 м выше уровня, с которого был брошен? Сопротивление воздуха не учитывать. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 7 класса трудности
Два мяча прижаты друг к другу и мгновенно отпущены. Первый мяч отскочил за некоторое время в горизонтальном направлении на 1,2 м, а другой за это же время на 1,5 м. Найти отношение кинетической энергии первого мяча к энергии второго в момент их разъединения.
На покоящийся груз массой 1,5 кг в течение двух секунд подей ствовала сила 17,7 Н, направленная вертикально вверх. Пренебрегая затратами энергии на трение, найти работу силы. Ответ дать в единицах СИ.
На корме неподвижной лодки длиной 5 м и массой 280 кг нахо дится человек массой 70 кг. На какое расстояние относительно воды передвинется лодка, если человек перейдет- на нос лодки? Ответ дать в единицах СИ.
Стальной шарик массой 0,2 кг падает с высоты 595 см и вдавливается в грунт на глубину 5 см. Определить среднюю силу сопротивле ния грунта. Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ дать в едини цах СИ.
90. Тело соскальзывает без трения по наклонному желобу, переходящему в вертикальную петлю с радиусом 1 м. С какой минимальной высоты должно начать движение тело, чтобы не оторваться от желоба в верхней точке петли? Ответ дать в единицах СИ.
ЖИДКОСТИ И ГАЗЫ.
Задачи 1 класса трудности
Грузоподъемность самосвала составляет 8 тонн. Какой максималь ный объем цементного раствора с плотностью 2,5 т/м3 можно нагрузить в кузов самосвала? Ответ дать в единицах СИ.
В двух сообщающихся открытых цилиндрических сосудах, диамет ры которых отличаются в 2 раза, налита жидкость. Найти отношение высоты столба жидкости в сосуде с большим диаметром к высоте стол ба в сосуде с меньшим диаметром.
Относительная молекулярная масса гелия составляет 4 углеродные единицы. Выразите в кг/кмоль молярную массу гелия.
В некотором районе космического пространства в объеме 20 м3 на ходится 4000 молекул водорода. Найти в единицах СИ концентрацию водорода.
Чему равно отношение числа молекул в одном моле газа при нор мальных условиях к числу молекул в одном моле газа при температуре 373 К?
6. Чему равно отношение числа молекул в одном моле кислорода к числу молекул в одном моле азота?
7. В баллоне находятся 0,006 кг водорода. В этом количестве водорода содержится в 3 раза больше молекул, чем число Авогадро. Сколько молей водорода находится в баллоне?
Какому значению абсолютной температуры соответствует 0 °С ?
Изменение температуры тела, измеренное в градусах Цельсия, составило 20 градусов. Чему равно это же изменение температуры в Кель винах?
10. Газообразный азот, находящийся в сосуде объемом 8 литров, изохорически нагрели на 100 К. Найти объем, занимаемый азотом после нагрева. Ответ дать в литрах.
Задачи 2 класса трудности
Человек, вдавливая кнопку в доску, действует на нее с силой 60 Н. Площадь острия кнопки 0,1 мм2. Определить давление, производимое кнопкой на доску. Ответ дать в мегапаскалях.
Определить в килопаскалях разность давлений на концах верти кально стоящей трубы длиной 10 м, заполненной водой.
Под меньшим поршнем гидравлического пресса давление состав ляет 200 кПа. Площади поршней отличаются в 4 раза. Какое давление создается под поршнем с большей площадью? Ответ дать в кПа.
В баллоне находится 0,008 кг газообразного кислорода. Какое количество молей кислорода содержится в этом баллоне?
В сосуде находится I моль водорода под давлением 83100 Па и при температуре 800 К. Найти объем этого сосуда. Ответ дать в едини цах СИ.
Газ находится при нормальных условиях и занимает объем 4 м3. Определить объем газа после его нагревания при постоянном давлении до температуры 546 К. Ответ дать в единицах СИ.
При температуре 273 К давление газа составляло 20 Па. Опреде лить давление газа после его нагревания при постоянном объеме до температуры 819 К. Ответ дать в единицах СИ.
Давление газа изменили изотермически с 40 Па до 10 Па. Перво начальный объем газа 4 мj. Определить в единицах СИ конечный объ ем газа.
Чему равна среднеквадратичная скорость молекул газа, молярная масса которого равна 83,1 г/моль, если этот газ находится при темпера туре 300 К? Ответ дать в единицах СИ.
ha сколько уменьшается вес шара при погружении его в воду, ес ли объем шара равен 0,1 м3 ? Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 3 класса трудности
21. Определить силу тяжести воды, занимающей объем 50 литров.Ответ дать в единицах СИ
Давление нефти на дно бака равно 39,2 кПа. Определить плот ность нефти в единицах СИ, если высота столба нефти составляет 5 м. Давление атмосферы не учитывать.
Определить давление воды на дно озерной впадины, глубина ко торой I км. Ответ дать в мегапаскалях. Атмосферное давление не учи тывать.
В одинаковых баллонах при одинаковых температурах содержат ся равные массы водорода и кислорода. Во сколько раз давление водо рода больше давления кислорода?
Во сколько раз объем двух киломолей кислорода больше объема одного киломоля водорода при одинаковых условиях?
Газ, находящийся в баллоне объемом 0,8 м3 при температуре 400 К, оказывает давление на стенки баллона, равное 83100 Па. Какое количество газа находится в баллоне? Ответ дать в молях.
27. Баллон объемом 0,8 м3 заполнен воздухом под давлением 800 кПа. Его соединили с баллоном емкостью 0,2 м3, из которого воздух выкачан. Температура в обоих баллонах одинакова и неизменна. Найти давление, установившееся в баллонах. Ответ дать в кПа.
Определить массу водорода, находящегося в резервуаре объемом 8,31 м3 при температуре 300 К и давлении 3000 Па. Ответ дать в едини цах СИ.
Какова первоначальная абсолютная температура газа, если при его изохорическом нагревании на 150 К давление возросло в 1,5 раза?
Давление газа в закрытом сосуде постоянного объема при темпе ратуре 300 К равно 90 Па. Какое давление установится в сосуде после остывания газа в нем на 20 К? Ответ дать в паскалях.
Газ сжат изотермически от объема 6 м3 до объема 4 м3. Давление при этом возросло на 40 Па. Каким было начальное давление? Ответ дать в единицах СИ.
Молекулы некоторого газа, находящегося при температуре 600 К, имеют среднюю квадратичную скорость 300 м/с. Чему равна молярная масса этого газа? Ответ дать в кг/кмоль.
Найти, во сколько раз среднеквадратичная скорость молекул во дорода больше среднеквадратичной скорости молекул кислорода. Газы находятся при одинаковой температуре.
34.Среднеквадратичная скорость молекул газа, молярная масса которого 831 кг/кмоль, равна 900 м/с. Определить температуру, при которой находится этот газ. Ответ дать в единицах СИ
35. Шар метеорологического зонда объемом 100 м3 прекратил подъем на высоте, где плотность воздуха составляет I кг/м3. Найти в единицах СИ выталкивающую силу, действующую на шар на этой высоте.
Задачи 4 класса трудности
2 миллиграмма масла с плотностью 800 кг/м3 расплывается на по верхности лужи в пятно площадью 10 м2. Полагая пятно одномолекулярным слоем, определить в нанометрах диаметр молекул масла.
Какое число молей воды содержится в ведре объемом 9 литров, если молярная масса воды 18 кг/к моль?
Во сколько раз давление в озере на глубине 50 м больше атмо сферного давления, составляющего 100 кПа?
В подводной части корабля на глубине 5 м образовалась пробои на, имеющая площадь 0,01 м2. Найти силу, с которой вода давит на за плату, закрывающую пробоину. Ответ дать в единицах СИ.
Масса лодки с сидящими в ней людьми равна 200 кг. Какой объ ем воды вытеснит эта лодка, находясь на плаву? Ответ дать в единицах СИ.
Ствол дерева плавает в воде, погружаясь на четыре пятых своего объема. На него действует выталкивающая сила, равная 980 Н. Найти объем ствола. Ответ дать в единицах СИ.
Какова должна быть первоначальная температура газа, чтобы при нагреве его на 580° средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа возросла втрое? Ответ дать в градусах Цельсия.
Какова должна быть первоначальная температура раза, чтобы при нагреве его на 900° средняя квадратичная скорость молекул газа увеличилась вдвое? Ответ дать в градусах Цельсия.
На сколько процентов увеличится средняя квадратичная скорость молекул газа при повышении температуры от 127 °С до 352 °С ?
5 граммов водорода создают в баллоне давление 400 кПа. Неиз вестный газ массой 10 г в таком же баллоне при той же температуре создает давление 100 кПа. Найти в кг/кмоль молярную массу неизвест ного газа.
46. Перед проведением газосварочных работ манометр баллона с ки слородом показывал давление 10 МПа, а после сварки - 8 МПа. Темпе ратура кислорода в баллоне не изменилась. Какая часть кислорода из расходована? Ответ дать в процентах
47. В баллоне находится кислород под давлением 83.1 кПа. Температура газа 320 К. Чему равна плотность кислорода в этом баллоне? От вет дать в единицах СИ.
В баллоне находится газ при температуре 63 °С . Во сколько раз уменьшится давление газа, если 40 % его выйдет из баллона, а темпера тура при этом снизится до 7 °С?
На какую долю первоначального объема увеличится объем газа, находящегося при температуре 27 °С , если нагреть его на 3 0 при по стоянном давлении?
В баллоне находится газ при температуре 27 °С. До какой темпе ратуры надо изохорно нагреть газ, чтобы давление газа увеличилось в 3 раза? Ответ дать в единицах СИ.
В нерабочем состоянии при температуре 7 °С давление газа в кол бе газонаполненной электрической лампы равно 80 кПа. Найти темпе ратуру газа в горящей лампе, если давление в рабочем режиме возра стает до 100 кПа. Ответ дать в единицах СИ.
Найти объем одного киломоля газа, находящегося при темпера туре 27 °С и давлении 831 кПа. Ответ дать в единицах СИ.
Объем газа уменьшили в два раза, а температуру увеличили в полтора раза. Во сколько раз увеличилось давление газа?
В баллоне находилось 10 кг газа при давлении 10 МПа. После то го, как часть газа была израсходована, в баллоне установилось давле ние, равное 2,5 МПа. Какая масса газа осталась в баллоне? Ответ дать в единицах СИ.
В баллоне емкостью 0,03 м3 находится газ при температуре 250 К. При этом манометр показывает давление газа 831 кПа. После того, как часть газа из баллона вытекла, его нагрели, и при температуре 300 К манометр показал то же самое давление. Определить какая масса газа вытекла. Молярная масса газа 0,002 кг/моль.
Задачи 5 класса трудности
Площади сечений поршней гидравлического пресса равны 2,0 м2 и 0,1 м2. На малый поршень действует сила 40 Н. Найти в единицах СИ силу, уравновешивающую пресс со стороны большого поршня.
Глыба льда массой 450 тонн плавает в воде. Объем надводной части глыбы 50 м3. Найти в единицах СИ полный объем глыбы.
Экскаватор переправляется через реку на понтоне, имеющем фор му прямоугольного параллелепипеда с площадью горизонтальной гра ни 80 м2. Под действием веса экскаватора осадка понтона увеличилась
на 40 см. Найти в тоннах массу экскаватора.
Полый металлический шар массой 500 кг плавает в воде, погру зившись ровно наполовину. Найти объем шара. Ответ дать в единицах СИ.
В воде плавает прямоугольная коробочка, площадь основания которой равна 0,01 м2. На сколько сантиметров погрузится коробочка в воду, если в нее положить груз массой 0,2 кг?
Брусок из дерева плотностью 750 кг/м3 плавает в воде. Какая часть объема бруска погружена в воду?.
При нагревании баллона с газом сработал предохранительный клапан, в результате чего концентрация молекул газа в баллоне умень шилась в 2 раза. Во сколько раз давление, установившееся в этом бал лоне, больше первоначального, если известно, что средняя квадратич ная скорость движения молекул газа возросла в 3 раза?
Плотность некоторого газа 0,01 кг/м1 при давлении 300 Па и тем пературе 17 °С. Найти среднюю квадратичную скорость молекул газа. Ответ дать в единицах СИ. -
На высоте пика атмосферное давление составляет 40 кПа, а тем пература - минус 33 °С. Найти плотность воздуха на высоте пика, если при давлении 100 кПа и температуре плюс 27 °С плотность воздуха составляет 1,2 кг/м*. Ответ дать в единицах СИ.
Баллон, содержащий 120 л газа под давлением 400 кПа, соедини ли с баллоном емкостью 0,08 м3, из которого выкачан воздух. Найти давление, установившееся в баллонах. Температура постоянна. Ответ дать в кПа.
Спутник влетел в тень Земли. При этом температура внутри спут ника, равная вначале 290 К, упала на 1%, из-за чего давление воздуха, молярная масса которого равна 29 кг/кмоль, понизилось на I кПа. Определить массу воздуха в спутнике, если его объем 8,31 м3. Ответ дать в единицах СИ.
Перед вылетом пули из винтовки объем порохового газа, обра зовавшегося в результате полного сгорания твердого пороха, превы шает объем твердого пороха в 83,1 раза. Молярная масса газа 30 г/моль, температура 1000 К. Плотность твердого пороха 1,2 г/см3. Найти давление порохового газа при вылете пули. Ответ дать в мега-паскалях.
68. В комнате объемом 83,1 м3 находится воздух при давлении 100 кПа и температуре 27°С. Определить, во сколько раз больше Молекул воздуха в комнате, чем молекул воды в 2 кг воды. Молярная масса воды 18 кт/кмоль.
При температуре 250 К и давлении 83,1 кПа плотность газа лития 0,8 кг/м3. Определил» молярную массу этого газа. Ответ дать в кг/моль.
Компрессор, обеспечивающий работу отбойных молотков, заса сывает из атмосферы 100 л воздуха в секунду. Сколько отбойных мо лотков может работать от этого компрессора, если для каждого молот ка необходимо 100 см' воздуха в секунду при давлении 5 МПа? Атмо сферное давление 100 кПа. Процесс изотермический.
71. В баллоне вместимостью 0,831 и1 помещено 0,2 г водорода и 3,2 г кислорода. Определить давление смеси при температуре 27 °С. Ответ дать в единицах СИ.
Во сколько раз возрастет объем пузырька воздуха при всплывании его со дна озера 1лубиион 20 м к поверхности воды? Температура воды у дна озера и у поверхности одинакова. Атмосферное давление принять равным 100 кПа, а ускорение свободного падения 10 м/с2.
Во сколько раз плотность воздуха, заполняющего помещение склада летом при температуре 27 °С, меньше его плотности зимой при температуре -33 °С. Давление воздуха считать постоянным.
В баллоне объемом 8,31 л находится гелий под давлением 600 кПа при температуре 127 °С. После того, как из баллона был взят I г гелия, температура в баллоне понизилась до 27 °С. Определить давление ге лия, оставшегося в баллоне. Молярная масса гелия 0,004 кг/моль. Ответ дать в килопаскалях.
Воздух в открытом сосуде нагревают от температуры 300 К до 580 К. Затем сосуд герметически закрывают и охлаждают воздух в нем до первоначальной температуры. Определить плотность воздуха в со суде после охлаждения. Атмосферное давление равно 83,1 кПа. Моляр ная масса воздуха 0,029 кг/моль. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 6 класса трудности
Бутылка, наполненная газом при атмосферном давлении 100 кПа и температуре 300 К, плотно закрыта пробкой площадью поперечно го сечения 2,5 см7. До какой температуры надо нагреть газ, чтобы проб ка вылетела из бутылки, если сила трения, действующая на пробку в момент вылета, равна 12 Н? Ответ дать в единицах СИ.
С какой максимальной силой прижимается к телу человека меди цинская банка, если площадь ее отверстия 20 см2? В момент приклады вания к телу воздух в ней нагрет до температуры 336 К, а температура окружающего воздуха 294 К. Атмосферное давление 100 кПа. Изменепнем объема воздуха в банке из-за втягивания кожи пренебречь. Ответ дать в единицах СИ.
Во фляжке вместимостью 0,5 л находится 0,3 л воды. Турист пьет из нее воду, плотно прижав губы к горлышку так, что во фляжку не по падает наружный воздух. Сколько граммов воды выпил турист, если давление воздуха во фляжке понизилось до 80 кПа? Давление наружно го воздуха 100 кПа.
В запаянном откачанном сосуде находится вода, занимающая объем, равный одной четвертой объема сосуда. Найти давление водя ного пара при температуре 720 К, зная, что при этой температуре вся вода превращается в пар. Ответ дать в мегапаскалях.
Найти молярную массу смеси 32 г кислорода и 28 г азота. Ответ дать в единицах СИ.
В цилиндрическом сосуде, расположенном горизонтально, под поршнем находится газ. Поршень может свободно перемешаться в ци линдре без трения. Давление газа равно атмосферному 100 кПа. Какую внешнюю силу в ньютонах надо приложить к поршню, чтобы умень шить объем газа в 2 раза? Площадь поперечного сечения поршня 10 см2. Сжатие газа изотермическое.
В пресном озере плавает льдина цилиндрической формы. Верхняя плоскость льдины (основание цилиндра) выступает над поверхностью воды на 0.1 м. Найти полную высоту льдины. Плотность льда 900 кг/м3. Ответ дать единицах СИ.
Вес металлического шарика, измеренный пружинными весами, равен 19,8 Н. При погружении шарика в воду те же весы показывают ЮН. Определить объем шарика. Ответ дать в единицах СИ.
Теплоход переходит из моря в реку. Для того, чтобы его осадка не изменилась, с него сняли 90 т груза. Найти массу теплохода с грузом до перехода в реку. Плотность морской воды равна 1030 кг/м3. Ответ дать в тоннах.
Брусок из дерева плавает в воде, погружаясь на три четвертых своего объема. Какова плотность дерева. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 7 класса трудности
Найти наименьший объем льдины, способной удержать на воде человека, масса которого 70 кг. Плотность льда 900 кг/м3. Ответ дать в единицах СИ.
Давление воздуха в металлическом баллоне за 60 ходов поршне вого насоса доводят от атмосферного 100 кПа до 140 кПа. Найти объем поршневого насоса, если объем баллона 150 л. Процесс изотермиче ский. Ответ дать в литрах.
Посередине горизонтальной, закрытой с обоих концов, трубки длиной 70 см, заполненной газом, находится в равновесии подвижная теплонепроницаемая перегородка. Слева от перегородки температура газа 127 °С, а справа 27 °С. На каком расстоянии от левого конца труб ки установится перегородка, если температура всего газа станет 27 °С 7
В закрытой пробкой бутылке, объем которой равен 1,1 л, нахо дится воздух при комнатной температуре и давлении 100 кПа. Бутылку опускают горлышком вниз в воду той же температуры и на глубине 1 м открывают. Какой объем займет воздух в бутылке, если атмосферное давление равно 100,2 кПа? Ответ дать в литрах.
Баллон объемом 50 л наполнен воздухом при температуре 27 °С до давления I МПа. Какой объем воды можно вытеснить из цистерны подводной лодки воздухом этого баллона, если вытеснение произво дится на глубине 40 м? Температура воздуха после расширения 0 °С. Атмосферное давление 100 кПа. Ускорение свободного падения при нять равным 10 м/с2. Ответ дать в литрах.
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Задачи 1 класса трудности
При нагревании изготовленного из олова цилиндра массой I кг на 4 градуса понадобилось 800 Дж теплоты. Определить удельную -теп лоемкость олова. Ответ дать в единицах СИ.
Определить удельную теплоту парообразования жидкости, на ис парение 0,2 кг которой при температуре кипения потребовалось 180 Дж теплоты. Ответ дать в единицах СИ.
При сгорании 3 кг пороха выделилось 9 МДж энергии. Найти теп лоту сгорания пороха. Ответ дать в МДж/кг.
Определить, какое количество теплоты выделится при замерзании 0,2 кг воды, взятой при 0 °С. Удельная теплота плавления льда равна 330 кДж/кг. Ответ дать в кДж.
Свинцовая пуля пробила стенку и в результате нагрелась на 150 градусов. Ее внутренняя энергия увеличилась при этом на 300 Дж. Ка кое количество теплоты получила пуля при прохождении через стенку? Ответ дать в единицах СИ.
Рабочее тело тепловой машины получает за цикл от нагревателя 400 Дж теплоты и отдает холодильнику 300 Дж теплоты. Определить работу, совершаемую рабочим телом за цикл. Ответ дать в единицах СИ.
Найти КПД тепловой машины, если к ней за цикл было подведено 2 Дж теплоты, а работа машины за цикл составила 0,5 Дж. Ответ дать в процентах.
Сгорающий при выстреле демонстрационной пушки порох выде ляет 880 Дж тепла. Вылетающий снаряд имеет кинетическую энергию 176 Дж. Определить КПД пушки. Ответ дать в относительных едини цах.
Рабочее тело теплового двигателя получает за цикл от нагревателя количество теплоты 2000 Дж и отдает холодильнику 1400 Дж теплоты. Определить КПД теплового двигателя. Ответ дать в процентах.
10. При температуре 14 °С парциальное давление водяного пара равно 400 Па, а давление насыщенного пара при этой температуре -1600 Па. Определить относительную влажность воздуха. Ответ дать в процентах.
Задачи 2 класса трудности
11.2 кг растительного масла нагрели от 20 до 120 °С. Определить, ка кое количество теплоты потребовалось для этого, если удельная тепло емкость масла равна 2 кДж/(кгК). Отпет дать в килоджоулях.
Какое количество теплоты выделится при конденсации 0,3 кг во дяного пара9 Удельная теплота парообразования воды равна " 3260 кДж/кг. Ответ дать в килоджоулях.
Какое количество теплоты сообщили газу, если его внутренняя энергия увеличилась на 300 Дж, и газ, расширяясь, совершил работу 600 Дж? Ответ дать в единицах СИ.
Газ в цилиндре с поршнем поместили в среду с более низкими давлением и температурой, в результате чего газ расширился, совершив работу 40 Дж, и охладился, отдав 18 Дж тепла. Определить изменение его внутренней энергии. Ответ дать в единицах СИ.
Для нагревания таза, находящегося в закрытом сосуде, подведено 100 Дж теплоты. На сколько при этом увеличилась внутренняя энергия 1аза? Ответ дать в единицах СИ.
Определить работу расширения газа от 1,5 м3 до 3 м1 при посто янном давлении 500 Па. Ответ дать в единицах СИ.
В теплоизолированном цилиндре с поршнем находится кислород, который, расширяясь, совершает работу, равную 300 Дж. На сколько при этом уменьшится внутренняя энергия кислорода? Ответ дать в еди ницах СИ.
При падении с плотины ГЭС каждый килограмм воды приобре тает кинетическую энергию, равную 200 Дж. На сколько увеличилась бы внутренняя энергия I кг воды в результате падения, если бы 50 % его кинетической энергии превращалось бы в тепловую? Ответ дать в единицах СИ.
Футбольный мяч ударился о штангу ворот. До удара его кинети ческая энергия была 24,5 Дж, после удара 18 Дж, Какое количество теп ла выделилось при ударе? Ответ дать в единицах СИ.
Определить максимальный КПД идеальной тепловой машины, в которой температура нагревателя 600 К, а температура холодильника 450 К. Ответ дать в процентах.
Задачи 3 класса трудности
21. Определил, внутреннюю энергию двух молей одноатомного идеального газа, взятого при температуре 300 К. Ответ дать в единицах СИ.
22. Внутренняя энергия 2 молей идеального одноатомного газа уменьшилась на 2493 Дж. На сколько при этом изменилась температура газа? Ответ дать в единицах СИ.
Расширяясь изотермически, газ совершил работу 130 Дж. Объем газа увеличился при этом в 2 раза. Чему равно изменение внутренней энергии газа? Ответ дать в единицах СИ.
Газ занимает объем I м*. Каким станет объем, если газ, расширя ясь при постоянном давлении 100 Па, совершит работу в 400 Дж? Ответ дать в единицах СИ.
Какую работу совершил газ при адиабатном расширении, если его температура понизилась на 15 К, а внутренняя энергия уменьши лась на 322 Дж? Ответ дать в единицах СИ.
Теплоемкость изделия из серебра равна 6,25 Дж/К. Удельная теп лоемкость серебра 250 Дж/(кгК). Определить массу изделия. Ответ дать в граммах.
Во сколько раз теплоемкость куска цинка массой 0,15 кг больше теплоемкости куска свинца массой 0,05 кг? Удельная теплоемкость цин ка 400 Дж/(кгК), свинца 120 Дж/(кгК).
На сколько градусов нагреется стальная болванка массой 30 кг, если на нее упадет шеститонный молот, имеющий непосредственно пе ред ударом кинетическую энергию 120 кДж? На нагревание болванки идет 60 % кинетической энергии молота. Удельная теплоемкость стали 500Дж/(кгК).
Кубик массой 100 г, изготовленный из меди, охладили на 5 граду сов. На сколько джоулей уменьшилась внутренняя энергия кубика? Удельная теплоемкость меди 400 ДжДкг К).
При охлаждении медного паяльника массой 0,2 кг до 20 °С выде лилось 38 кДж энергии. До какой температуры был нагрет паяльник? Удельная теплоемкость меди 0,38 кДж/(кгК). Ответ дать в градусах Цельсия.
Тепловая машина, КПД которой 20 %, за один цикл передает хо лодильнику 2 кДж теплоты. Какое количество теплоты получает маши на за цикл от нагревателя? Ответ дать в кДж.
КПД тепловой машины 0,2. Какая доля тепла, получаемого от на гревателя, отдается этой машиной холодильнику?
Найти максимальный КПД идеальной тепловой машины, если температура нагревателя 227 °С, а температура холодильника 2 °С. От вет дать в процентах.
Температура нагревателя идеальной тепловой машины в 4 раза выше температуры холодильника. Определить максимальный КПД машины. Ответ дать в процентах.
35. Тепловой двигатель получает от нагревателя за цикл количество теплоты 500 Дж и совершает работу 200 Дж. Температура нагревателя 800 К, температура холодильника 320 К. Во сколько раз КПД данного теплового двигателя меньше, чем КПД идеального теплового двигателя, работающего с теми же нагревателем и холодильником?
Задачи 4 класса трудности
Внутренняя энергия сорока молей одноатомного идеального газа составляет 498,6 кДж. Определить температуру газа. Ответ дать в еди ницах СИ.
Внутренняя энергия некоторого одноатомного идеального газа при температуре -23 °С равна 5,5 кДж. Во сколько раз возрастет внут ренняя энергия газа, если его нагреть при постоянном объеме до 127 °С?
Внутренняя энергия некоторого одноатомного идеального газа возросла на 249,3 Дж при нагревании от 17 °С до 27 °С. Определить количество газа. Ответ дать в молях.
Газ расширился изобарически при давлении 300 кПа, увеличив свои объем в 3 раза. Определить первоначальный объем газа, если при увеличении объема газ совершил работу, равную 150 кДж. Ответ дать в единицах СИ.
Газ при давлении 150 кПа занимал объем 0,001 м3. После нагре вания при постоянном давлении газ занял объем 0,003 м3. При этом процессе внутренняя энергия газа возросла на 200 Дж. Определить ко личество теплоты, сообщенной газу. Ответ дать в единицах СИ.
Чтобы нагреть воздух в закрытой комнате объемом 60 м3 на 5 К, потребовалось 387 кДж тепла. Плотность воздуха 1,29 кг/м3. Чему рав на удельная теплоемкость воздуха? Ответ дать в единицах СИ.
При обработке на шлифовальном станке стальной детали массой 10 кг была совершена работа 230 кДж. Сорок процентов этой работы пошло на нагревание детали. На сколько градусов нагрелась деталь? Удельная теплоемкость стали 460 Дж/(кг К).
Горящая спиртовка за 1 минуту выделяет 90 кДж тепла. Сколько времени нужно нагревать на ней 2 кг воды от 10 °С до кипения (100 °С), если на нагревание идет 40 % выделяемого спиртовкой тепла? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг К). Ответ дать в минутах.
Лампочка, помешенная в воду, выделила 9720 Дж тепла и нагрела воду на 3 К. Какое количество энергии лампочки вышло из воды в виде
лучистой энергии? Масса воды 650 г, удельная теплоемкость воды рав на 4200 Дж/кг-К). Ответ дать в единицах СИ.
При охлаждении куска олова массой 100 г от 232 СС выделилось 4 кДж теплоты. Определить температуру олова после охлаждения. Удельная теплоемкость олова 200 Дж/кг^). Ответ дать в градусах Цельсия.
Какое количество теплоты необходимо для расплавления I кг олова, взятого при температуре 32 °С ? Удельная теплоемкость олова 0,23 кДж/(кгК), температура плавления 232 °С, удельная теплота плав ления 59 кДж/кг. Ответ дать в килоджоулях.
Двигатель работает на дизельном топливе, удельная теплота сго рания которого 42 МДж/кг. Определить массу израсходованного топ лива при выполненной работе 210 МДж, если КПД двигателя 0,25. От вет дать в единицах СИ.
Максимальная температура газа в двигателе внутреннего сгора ния 727 °С, максимальная температура пара в паровой машине 327 °С. Во сколько раз максимально возможный КПД двигателя больше мак симального КПД паровой машины, если температуры отработанных газов и пара одинаковы и равны 127 °С ?
В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля энер гии, получаемой рабочим телом от нагревателя, совершается работа .300 Дж. Определить температуру нагревателя, если температура холо дильника 280 К. Ответ дать в единицах СИ.
В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагре вателя 1200 К, абсолютная температура холодильника в два раза мень ше. Рабочее тело за цикл получает от нагревателя 57 кДж теплоты. Оп ределить совершаемую за цикл работу. Ответ дать в килоджоулях.
Температура нагревателя идеальной тепловой машины 182 °С, КПД машины 40 %. Определить температуру холодильника. Ответ дать в единицах СИ.
КПД тепловой машины 0,2. Во сколько раз количество теплоты, получаемой за цикл машиной от нагревателя, больше количества теплоты, отдаваемой за цикл холодильнику?
Чему равна сила, действующая на границу поверхностного слоя мыльного раствора, если длина границы равна 5 см, а коэффициент по верхностного натяжения 0,04 Н/м ? Ответ дать в единицах СИ.
В закрытом сосуде объемом 0,831 м3 находится воздух при температуре 300 К. Масса водяного пара в нем равна 24 г, давление насы щенного пара при этой температуре равно 8 кПа. Найти относитель ную влажность воздуха в сосуде. Ответ дать в процентах.
55. При температуре 17 °С относительная влажность в аудитории объемом 100 м3 равна 80 %. Плотность насыщающих паров при данной температуре равна 0.015 кг/м}. Определить массу паров воды в аудитории. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 5 класса трудности
0,4 кг идеального газа нагревают на 20 К при постоянном объеме. Какое количество теплоты сообщают при этом газу? Молярная масса газа 0,04 кг/моль. Ответ дать в единицах СИ.
Некоторый газ занимает объем 2 л при температуре 17 °С и дав лении 200 кПа. Какую работу совершит газ при изобарическом нагре вании до температуры 75 °С ? Ответ дать в единицах СИ.
Кислород массой 20 г находится в плотно закрытом сосуде при температуре -73 "С. Газ нагревают, при этом давление возрастает в 3 раза. Найти количество теплоты, сообщенной газу. Удельную теплоем кость кислорода при постоянном объеме принять равной 650 Дж/(кг К). Отпет дать в единицах СИ.
Воздух массой 5 г находится при температуре 300 К. Найти коли чество теплоты, которое необходимо сообщить газу при постоянном давлении, чтобы его объем увеличился вдвое. Удельную теплоемкость воздуха при постоянном давлении принять равной 1000 Дж/кгК). От вет дать в единицах СИ.
Одноатомный газ массой 40 г нагревают на 20 К, при этом газ со вершает работу 210,4 Дж. Какое количество тепла было сообщено газу в этом процессе? Молярная масса газа 20 г/моль. Ответ дать в единицах СИ.
С какой наименьшей скоростью должна лететь льдинка, имеющая температуру 0 °С, чтобы при ударе она расплавилась? На плавление льдинки идет вся ее кинетическая энергия. Удельную теплоту плавления льда принять равной 0,32 МДж/кг. Ответ дать в единицах СИ.
Летевшая со скоростью 200 м/с свинцовая пуля попала в земляной вал и застряла в нем. На сколько градусов нагрелась пуля, если 65 % кинетической энергии пули перешло в ее внутреннюю энергию? Удель ная теплоемкость свинца 130 Дж/(кгК).
В чайник со свистком налили 0,81 кг воды и поставили на элек трическую плитку мощностью 900 Вт. Через 7 минут раздался свисток. Каков КПД плитки? Начальная температура воды 20 °С. Удельная теп лоемкость воды 4200 Дж'(кгК). Ответ дать в процентах Какое количество теплоты потребуется, чтобы испарить 0,5 кг во ды, взятой при 20 °С 7 Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кгК), удельная теплота парообразования 2260 кДж/кг. Ответ дать в килоджо улях.
Какое количество водяного пара при температуре 100 °С нужно ввести в сосуд с водой, чтобы нагреть воду от 0 до 100 °С ? Масса воды 2,3 кг. Потери теплоты на нагревание сосуда не учитывать. Удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кгК), удельная теплота парообразования 2300 кДж/кг. Ответ дать в килограммах.
В полярных условиях пресную воду получают из снега. Сколько каменного угля (теплота сгорания 20 МДж/кг) надо израсходовать, что бы из 100 кг снега, взятого при -40 °С, получить воду при 0 °С 7 Удель ная теплоемкость снега 2 кДж/кгК), удельная теплота плавления снега 320 кДж/кг. Ответ дать в килограммах.
Какая масса воды должна пройти через радиаторы отопления, охлаждаясь на 13 К, для нагревания воздуха в закрытой комнате, масса которого 175,5 кг, от 10 °С до 20 °С 7 Удельная теплоемкость воды 4,5 кДж/(кг К), удельная теплоемкость воздуха 1000 Дж/(кгК) Потери тепла через пол, стены и окна составляют 40 %. Ответ дать в единицах СИ.
Смешали 0,4 кг воды при 50 °С и 0,1 кг воды при 80 °С. Опреде лить температуру смеси при тепловом равновесии. Ответ дать в граду сах Цельсия.
Какую массу льда, взятого при температуре 0 °С, можно расплавить, если подвести к нему такое количество теплоты, которое необхо димо затратить, чтобы нагреть 2 кг воды на 66 °С 7 Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг, удельная теплоемкость воды равна 4,19 кДж/(кгК). Ответ дать в единицах СИ.
Сколько энергии потребуется затратить, чтобы расплавить 2 кг свинца, взятого при 27 °С 7 Температура плавления свинца 327 °С, удельная теплоемкость 130 Дж/кгК). Удельная теплота плавления 22,5 кДж/кг. Ответ дать в килоджоулях.
Необходимо получить 0,5 кг воды при 0 °С, охлаждая стоградус ный водяной пар. Какое количество теплоты выделится при этом? Удельная теплота парообразования 2,3 МДж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кгК). Ответ дать в мегаджоулях.
2 кг льда нагревают от температуры -10 °С до полного расплав ления. Определить количество теплоты, сообщенной льду при этом на гревании. Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кгК). Удельная тепло та плавления 330 кДж/кг. Ответ дать в килоджоулях.
Рабочее тело идеальной тепловой машины получает от нагревате ля за I секунду 60 кДж энергии. Температура нагревателя 400 К, темпе ратура холодильника 300 К. Определить мощность тепловой машины. Ответ дать в киловаттах.
Относительная влажность воздуха в комнате объемом 50 м1 равна 80 %. Плотность насыщенного пара при этих условиях 0,1 кг/м}. Опре делить абсолютную влажность в этой комнате, если дополнительно ис парить 100 г воды. Ответ дать в единицах СИ.
Ртутный барометр имеет диаметр трубки 3 мм. Какую поправку в показания барометра нужно внести, если учитывать капиллярное опус кание ртути? Плотность ртути 13,6 т/м3. Коэффициент поверхностного натяжения ртути 0,459 Н/м, ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в миллиметрах.
Задачи 6 класса трудности
Мощность двигателя автомобиля 69 кВт. Найти ежесекундный расход бензина, если КПД двигателя 25 %. Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг. Ответ дать в граммах.
Сколько алюминия, взятого при температуре 305 К, можно на греть до температуры 932 °С в печи, КПД которой равен 24 %, если сжечь 24 кг нефти? Удельная теплоемкость алюминия 900 ДжДкгК), теплота сгорания нефти 45 МДж/кг. Ответ дать в единицах СИ.
После опускания в воду, имеющую температуру 10 °С, тела, на гретого до 100 °С, установилась общая температура 40 °С. Какой ста нет температура воды, если, не вынимая первого тела, в нее опустить еще одно такое же тело, нагретое до 100 °С ? Ответ дать в градусах Цельсия.
Одноатомный газ изотермически расширяется при температуре 200 К, затем изохорически нагревается до 300 К. При этих процессах газу сообщают 5 кДж количества теплоты. Определить работу газа при переходе из начального состояния в конечное. Масса газа 80 г, моляр ная масса 40 г/моль. Ответ дать в единицах СИ.
В цилиндре под поршнем находится 1,4 кг азота при температуре 20 "С. Поршень может перемещаться без трения. При нагревании при постоянном давлении газ совершает работу 16,62 кДж. До какой тем пературы нагрели газ? Ответ дать в единицах СИ.
81.2 кнломоля одноатомного газа находятся в плотно закрытом со суде при температуре 30 °С. Газ нагревают до температуры 50 °С. Какое количество теплоты сообщили при этом газу? Ответ дать в кило джоулях.
При адиабатическом расширении двух киломолей одноатомного газа его температура понизилась на 100 градусов. Определить работу, совершенную газом. Ответ дать в килоджоулях.
Мощность двигателя внутреннего сгорания 8 кВт, КПД двигателя 20 %. За какое время работы двигателя будет израсходовано 6 кг горю чего? Ответ дать в часах. Удельная теплота сгорания топлива равна 43,2 МДж/кг.
Рабочее тело идеальной тепловой машины получает от нагревате ля за один цикл 600 Дж теплоты. Холодильнику передается 0,6 этой теплоты. Температура холодильника 0 °С. Определить температуру на гревателя в единицах СИ.
В двух капиллярных трубках разного радиуса, опущенных в во ду, разность уровней установилась 2,5 см. Эти же трубки опустили в спирт. Разность уровней в трубках стала равна 1 см. Определить коэф фициент поверхностного натяжения спирта, если для воды он равен 0,075 Н/м. Плотность спирта 800 кг/м3. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 7 класса трудности
2 киломоля идеального одноатомного газа нагрели на 10 °С при постоянном давлении. Определить количество тепла, сообщенного газу. Ответ дать в килоджоулях.
В сосуде находится один киломоль одноатомного газа при темпе ратуре 33 °С. При адиабатическом сжатии газа была совершена работа 174,51 кДж. Определить температуру газа в конце сжатия. Ответ дать в единицах СИ.
Два литра воды превратили в пар, нагревая от 20 °С на газовой горелке. Определить КПД горелки, если было израсходовано 200 лит ров газа. Удельная теплота сгорания газа 40 МДж/м*. Удельная тепло емкость воды 4,2 кДж/кгК), удельная теплота парообразования при температуре кипения 2,3 МДж/кг. Ответ дать в процентах.
В закрытом сосуде находится воздух при температуре 87 °С. Пар циальное давление водяного пара равно 1,662 кПа. Относительная влажность воздуха 40 %. Определить абсолютную влажность насыщен ного пара при данной температуре. Ответ дать в единицах СИ.
Из пипетки с диаметром выходного отверстия 2 мм надают капли жидкости, коэффициент поверхностного натяжения которой 0.05 Н/м. Определить массу 100 капель жидкости. Ответ дать в граммах. Ускоре ние свободного паления принять равным 10 м/с2.
ЭЛЕКТРОСТАТИКА.
Задачи 1 класса трудности
Определить поверхностную плотность заряда металлического ша ра с площадью поверхности 2 м2, если заряд шара равен 0,04 Кл. Ответ дать в единицах СИ.
Две капли с зарядами 32 мкКл и минус 8 мкКл сливаются в одну каплю. Чему равен заряд этой капли? Ответ дать в микрокулонах.
Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами в вакууме равна 1 Н. После размещения этих зарядов на таком же расстоянии друг от друга в жидкой среде сила взаимодействия между ними соста вила 0,5 Н. Чему равна диэлектрическая проницаемость среды?
Электрическое поле действует на точечный заряд величиной 0,1 Кл с силой 111. Чему равна напряженность этого поля в точке нахождения
заряда? Ответ дать в единицах СИ.
5. Потенциальная энергия тела, заряженного до 0,125 Кл, в некоторой точке электростатического поля равна 25 Дж. Чему равен потенциал данной точки? Ответ дать в единицах СИ.
При перемещении заряда величиной 0,1 Кл между двумя точками электростатическое поле совершило работу, равную 2 Дж. Чему равен модуль разности потенциалов между этими точками? Ответ дать в еди ницах СИ.
Потенциал некоторой точки поля, созданною положительным то чечным зарядом, равен 50 В. Чему будет равен потенциал этой точки поля, если величину заряда, создающего поле, уменьшить в два раза? Ответ дать в единицах СИ.
Металлическому полому цилиндру сообщили заряд 5 мкКл. Опре делить потенциал его внутренней поверхности, если на внешней он ра вен 50 В. Ответ дать в единицах СИ.
Уединенному металлическому проводнику сообщили заряд 5 мкКл. Определить величину электроемкости этого проводника, если потенциал его поверхности равен 10 В. Ответ дать в микрофарадах.
Между пластинами заряженного плоского конденсатора разность потенциалов равна 8 В. Заряд конденсатора равен 40 нКл. Чему равна емкость этого конденсатора? Ответ дать в нанофарадах.
Задачи 2 класса трудности
Два одинаковых металлических шарика, заряды которых, соот ветственно, равны -9 нКл и +3 нКл, привели в соприкосновение и снова раздвинули. Найти суммарный заряд шариков после их разведения. Ответ дать в нанокулонах.
Два точечных заряда взаимодействуют друг с другом в вакууме с силой 036 Н. С какой силой будут действовать эти заряды друг на дру га, если их поместить в среду с диэлектрической проницаемостью, рав ной 9? Ответ дать в единицах СИ.
Точечный заряд величиной 0,4 мкКл помещен в жидкую среду, диэлектрическая проницаемость которой равна 5. Чему равна напря женность поля в точке, отстоящей от заряда на расстоянии 3 м? Ответ дать в единицах СИ.
Электрическое поле создано двумя одинаковыми по знаку и вели чине точечными зарядами по 0,01 Кл каждый. Расстояние между заря дами I м. Чему равна напряженность поля в точке, лежащей на середи не линии, соединяющей эти заряды? Ответ дать в единицах СИ.
Какую работу совершает электрическое поле при перемещении положительного заряда 20 нКл из точки с потенциалом +100 В в точку с потенциалом - '00 В? Ответ дать в микроджоулях.
Заряд, равный 0,01 Кл, перемещаясь вдоль силовой линии одно родного электрического поля, прошел расстояние 0,1 м. Напряженность поля равна 200 В/м. Какую работу совершило электрическое поле по перемещению данного заряда? Ответ дать в единицах СИ.
Один из зарядов создает электростатическое поле, потенциал ко торого в некоторой точке пространства равен 12 В. Потенциал поля, созданного другим зарядом, в этой же точке пространства равен 4 В. Чему равен потенциал этой точки при наличии обоих зарядов? Ответ дать в единицах СИ.
Разность потенциалов между двумя точками на силовой линии однородного электрического поля равна 40 В. Расстояние между точ ками 0,08 м. Чему равна напряженность электрического поля? Ответ дать в единицах СИ.
Во сколько раз увеличится емкость воздушного плоского конден сатора, если между его пластинами поместить диэлектрик с диэлектри ческой проницаемостью, равной 2, уменьшив при этом расстояние меж ду пластин" ми в 4 раза?
Чему равна энергия электрического поля конденсатора емкостью 0,01 Ф при разности потенциалов на обкладках 300 В? Ответ дать в еди ницах СИ.
Задачи 3 класса трудности
Поверхностная плотность заряда проводящей сферы радиусом 0,5 м равна 2,5 нКл/м2. Определить заряд сферы. Ответ дать в наноку лонах.
Два точечных положительно заряженных тела, находящиеся *на расстоянии 3 м друг от друга, взаимодействуют с силой 150 Н. Диэлек трическая проницаемость среды равна 5. Определить заряд первого те ла, если второе тело имеет заряд в 3 раза больше первого. Ответ дать в милликулонах.
Напряженность электрического поля точечного заряда 0,75 нКл на расстоянии 6 см от него равна 250 В/м. Найти диэлектрическую про ницаемость среды, в которую помещен заряд.
Точка А находится в поле двух одноименных зарядов. Каждый из зарядов создает свое электрическое поле. Векторы напряженностей этих полей в точке А перпендикулярны, а модули этих векторов, соответ ственно, равны 3 В/м и 4 В/м. Определить результирующую напряжен ность электрического поля в точке А. Ответ дать в единицах СИ.
Точка А находится в поле двух разноименных зарядов. Каждый из зарядов создает свое электрическое поле. Векторы напряженностей
этих полей в точке А параллельны, а модули этих векторов, соответ ственно, равны 60 В/м и 40 В/м. Определить результирующую напря женность электрического поля в точке А. Ответ дать в единицах СИ.
Потенциальная энергия двух положительно заряженных неболь ших шариков, помешенных в вакуум, равна 4 Дж. На каком расстоя нии находятся эти шарики, если их заряды равны 6 мкКл и 8 мкКл? От вет дать в единицах СИ.
В однородном электростатическом поле, напряженность которого равна 10 В'м, электрон пролетел вдоль силовой линии расстояние, рав ное 0,5 М. Какую работу совершило поле по перемещению электрона? Ответ дать в электронвольтах.
Какую кинетическую энергию приобретет положительно заряжен ная частица, пройдя в электрическом поле воздушного конденсатора от положительно заряженной пластины до отрицательно заряженной? Разность потенциалов между пластинами 100 В, заряд частицы 2 мкКл, начальная скорость ее равна нулю. Ответ дать в единицах мкДж
Точечный заряд, помешенный в жидкую среду, создает потенциал 15 В в точке, отстоящей от заряда на расстоянии 0,4 м. Заряд равен 5 нКл. Чему равна диэлектрическая проницаемость среды?
Напряженность однородного электрического поля равна 50 В/м. Разность потенциалов между двумя точками А и В на одной силовой линии равна 5 В. Найти расстояние между этими точками. Ответ дать в единицах СИ.
Емкость проводящей сферы в вакууме равна 20 пФ. Определить радиус сферы. Ответ дать в единицах СИ.
32. Площадь каждой из обкладок плоского конденсатора равна 0,01 м2, а расстояние между ними 1мм. Пространство между пластинами заполнено средой с диэлектрической проницаемостью, равной 10. Определить величину электроемкости данного конденсатора. Ответ дать в пикофарадах.
Заряд конденсатора равен 50 мкКл, разность потенциалов между его обкладками 1 кВ. Чему равна энергия электростатического поля в этом конденсаторе? Ответ дать в миллиджоулях.
Батарея двух параллельно соединенных конденсаторов имеет ем кость 10 мкФ. Найти емкость первого конденсатора, если емкость которого равна 7 мкФ. Ответ дать в микрофарадах.
Сколько конденсаторов емкостью 500 пФ каждый следует соеди нить последовательно в батарею, чтобы общая емкость батареи стала равной 0,1 нФ?
Задачи 4 класса трудности
Определить, во сколько раз нужно изменить расстояние между двумя взаимодействующими заряженными телами, чтобы сила этого взаимодействия не изменилась при погружении зарядов из вакуума в воду, диэлектрическая проницаемость которой равна 81.
Два точечных заряда +16 пКл и +64 нКл находятся на расстоянии 0,12 м друг от друга в вакууме. На каком конечном расстоянии от меньшего заряда следует поместить третий заряд, равный 8 нКл, чтобы он под действием электрических сил оставался в равновесии? Ответ дать в единицах СИ.
Два одинаковых заряженных шарика погрузили в жидкость, из менив расстояние между ними вдвое. Определить диэлектрическую проницаемость жидкости, если сила, действующая на каждый шарик, не изменилась.
Электрон движется под действием однородного электрического поля в вакууме с ускорением 0,8 Тм/с2. Определить напряженность элек трического поля. Ответ дать в единицах СИ.
Определить электрическую силу, действующую на электрон в плоском конденсаторе, если разность потенциалов между пластинами 10 кВ, а расстояние между ними 1,6 мм. Ответ дать в пиконыотонах.
Какая работа совершается однородным электрическим полем на пряженностью 100 В/м при перемещении заряда 2 мкКл на 2 см в на правлении, составляющем угол 60° с направлением силовых линий? Ответ дать в микроджоулях.
42. Проводящий шар имеет поверхностную плотность заряда 2 нКл/м2. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от поверхности шара на расстояние, равное пяти радиусам шара. Ответ дать в единицах СИ.
При внесении заряда 200 нКл в электрическое поле соверше на работа 0,4 мкДж. Найти потенциал поля в точке, в которой нахо дится заряд. Ответ дать в единицах СИ.
Под действием электрического поля электрон перемещается от одной пластины вакуумного конденсатора к другой, при этом он полу чает кинетическую энергию 0,0032 пДж. Найти разность потенциалов между пластинами. Ответ дать в киловольтах.
Найти радиус проводящей сферы, если при сообщении ей заряда в 20 нКл ее потенциал стал равен 6 кВ. Ответ дать в сантиметрах.
На большом расстоянии друг от друга находятся два металличе ских шара: заряженный шар А радиусом 1 м и незаряженный шар В. После электрического соединения шаров длинным проводником заряд шара В стал равен 0,02 мкКл, а потенциал 100 В. Найти потенциал ша ра А до соединения. Ответ дать в единицах СИ.
Два конденсатора соединены параллельно. Емкость первого рав на 1000 пФ, второго - 5000 пФ. Найти заряд первого конденсатора, ес ли заряд второго 10 мкКл. Ответ дать в микрокулонах.
Несколько одинаковых конденсаторов емкостью по 60 нФ каж дый соединили последовательно, так что общая емкость стала равной 15 нФ. Какова будет общая емкость этих конденсаторов, если их соеди нить параллельно? Ответ дать в нанофарадах.
Найти заряд, который нужно сообщить двум последовательно со единенным конденсаторам с емкостями 2 пФ и 3 пФ, чтобы зарядить их до разности потенциалов 10 кВ. Ответ дать в пикокулонах.
Два одинаковых конденсатора соединили параллельно и заряди ли до напряжения 10 В, при этом заряд батареи конденсаторов 100мкКл. Определить емкость каждого конденсатора. Ответ дать в микрофарадах.
Три конденсатора соединены последовательно. Емкость первого конденсатора равна емкости второго и равна 4 мкФ, емкость батареи конденсаторов 1 мкФ. Найти емкость третьего конденсатора. Ответ дать в микрофарадах.
Определить энергию наэлектризованного проводящего шара с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м2, если его потенциал ра вен 4 кВ. Площадь поверхности шара 12,5 м2. Ответ дать в единицах СИ.
Энергия электрического поля в конденсаторе равна 20 мДж. Определить заряд конденсатора, если его электроемкость равна 10 нФ. Ответ дать в микрокулонах.
Энергия плоского воздушного конденсатора равна 4 мкДж, а ем кость 200 пФ. Найти разность потенциалов между обкладками конден сатора. Ответ дать в единицах СИ.
Конденсатор емкостью 1000 пФ зарядили до разности потенциа лов 10 В. Определить плотность энергии электрического поля, если пло щадь обкладки 1 см2, расстояние между обкладками I мм. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 5 класса трудности
56. Два точечных тела, находящиеся в вакууме, имеют отрицательные заряды -2 пКл и -0,667 пКл. Масса одного тела 0,01 кг. Какова должна быть масса другого тепа, чтобы электрическая сила взаимодействия уравновесилась гравитационной силой притяжения? Гравитационная постоянная равна 66.7 пН м2/кг2. Ответ дать в единицах СИ.
57. В двух противоположных вершинах квадрата находятся два оди наковых положительных заряда величиной 800 нКл. взаимодействую щие с силой 0,4 Н. Определить напряженность поля в центре квадрата, если в одну »1з свободных вершин квадрата поместить еще один поло жительный заряд величиной 0,08 .нКл. Ответ дать в единицах СИ.
53. Точечные заряды 100 мкКл и 200 мкКл находятся в вакууме. На прямой, соединяющей заряды, на одинаковом расстоянии 0,1 м от каж дого из них помещен пробный заряд величиной -30 нКл. Найти модуль силы, действующей на пробный заряд. Ответ дать в единицах СИ.
Заряженная капелька жидкости находится в равновесии в направ ленном вертикально вверх однородном электрическом поле напряжен ностью 100 В/м. Определить массу капельки, если ее заряд равен 19,6 нКл. Ответ дать в миллиграммах.
Два заряженных шарика, связанные нитью, лежат на горизон тальной гладкой поверхности. Заряды шаров равны. Во сколько раз изменится сила натяжения нити, если заряд каждого шарика увеличить в три раза? Трением пренебречь.
Два одинаковых металлических шарика с зарядами I нКл и 3 нКл находятся на определенном расстоянии друг--от друга. Их приводят в соприкосновение и разводят на расстояние, которое в 2 раза больше первоначального. Во сколько раз уменьшится сила взаимодействия ?
Два одинаковых одноименно заряженных металлических шарика, заряды которых различаются в 5 раз, находятся на определенном рас стоянии друг от друга. Их приводят в соприкосновение и разводят на прежнее расстояние. Определить во сколько раз увеличится сила вза имодействия.
Точечные заряды 2 нКл и -4 нКл находятся на расстоянии 0,2 м друг от друга р. вакууме. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся посредине между зарядами. Ответ дать в единицах СИ.
Два точечных положительных заряда 16 нКл и 9 нКл расположе ны на расстоянии 6 м друг- от друга в среде с диэлектрической прони цаемостью, равной 3,5. Найти напряженность электрического поля по середине между зарядами. Ответ дать в единицах СИ.
Два точечных заряда величиной +9 нКл и +1 нКл расположены на расстоянии I м друг- от друга. На каком расстоянии от большего за ряда на прямой, соединяющей эти заряды, напряженность электриче ского поля равна нулю? Ответ дать в единицах СИ.
Два точечных заряда величиной +8 нКл и -8 нКл расположены в вакууме в двух вершинах равностороннего треугольника. Сторона тре угольника 2 м. Определить напряженность электрического поля в тре тьей вершине. Ответ дать в единицах СИ.
Во сколько раз уменьшится напряженность электрического поля в воздушном конденсаторе, заряженном и отключенном от источника то ка, если расстояние между пластинами уменьшить вдвое, а простран ство между ними заполнить диэлектриком с диэлектрической проница емостью, равной 4?
Пылинка, находящаяся в электрическом поле и несущая на себе электрический заряд, переместилась в направлении силовых линий из точки с потенциалом 30 В в точку с потенциалом 10 В. Кинетическая энергия пылинки изменилась при этом на 0,1 мкДж. Найти заряд пы линки. Ответ дать в нанокулонах.
Между обкладками плоского конденсатора, разность потенциа лов между которыми 300 В, а расстояние 3 см, движется заряженная ча стица, масса которой 20 мкг, заряд 10 мкКл. С каким ускорением дви жется частица? Ответ дать в км/с2. Поле тяжести не учитывать.
Электрон пролетает промежуток с электрическим полем, при этом его кинетическая энергия возрастает вдвое. Во сколько раз возрастет энергия электрона при пересечении им промежутка, если разность по тенциалов на его концах увеличить в три раза при той же начальной энергии, что и в первом случае ?
Два одинаковых конденсатора соединены последовательно и под ключены к источнику с ЭДС 20 В. Заряд на обкладках конденсаторов I нКл. Определить емкость каждого конденсатора. Ответ дать в пикофарадах.
Два одинаковых конденсатора емкостью 1 мкФ каждый соедине ны параллельно и подключены к источнику с ЭДС 1 В. Определить за ряд батареи конденсаторов. Ответ дать в микрокулонах.
Два заряженных, отключенных от источников напряжения кон денсатора емкостью 4 пФ и I пФ соединили между собой параллельно разноименно заряженными обкладками. Определить напряжение полу ченной батареи конденсаторов, если до соединения первый конденса тор имел заряд 1 нКл, второй 0,5 нКл. Ответ дать в единицах СИ.
Разность потенциалов между пластинами плоского воздушного конденсатора равна 20 В. Площадь пластин конденсатора равна 0,2 м2, а расстояние между ними равно 8.85 мм. Найти энергию конденсатора. Ответ дать в микроджоулях.
75. Два конденсатора емкостью 10 пФ каждый соединили последовательно и подключили к источнику с ЭДС 20 В. Определить энергию электрического поля системы конденсаторов. Ответ дать в наноджоу лях.
Задачи 6 класса трудности
Напряженность электрического поля между обкладками плоского вакуумного конденсатора, находящимися на расстоянии 9,1 см друг от друга равна 320 В/м. Электрон из состояния покоя проходит путь от отрицательной обкладки до положительной. Какую скорость он будет иметь в конце пути? Ответ дать в км/с.
Шарик массой 0,4 г и зарядом 0,5 м Кл подвешен на нити в од нородном электрическом поле, силовые линии которого горизонталь ны. Определить напряженность электрического поля, если угол откло нения нити от вертикали составляет 45°. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
Во сколько раз увеличится емкость плоского воздушного конден сатора, пластины которого расположены вертикально, если конденса тор погрузить до половины в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью, равной 5 ?
Конденсатор состоит из нескольких латунных листов, проложен ных стеклянными прокладками толщиной 2 мм. Площадь листа 200 см2, диэлектрическая проницаемость стекла 7. Определить количество лис тов, если емкость конденсатора 17,7 пФ.
Пластины воздушного конденсатора отсоединили от источника тока, раздвинули вдеое и зазор заполнили диэлектриком с диэлектри ческой проницаемостью, равной 4. Во столько раз уменьшилась энер гия электростатического поля?
Заряженный шарик движется из точки с потенциалом 1400 В в точку, потенциал которой равен нулю. Найти начальную скорость ша рика, если его конечная скорость 0,4 м/с. Заряд шарика 40 нКл, масса 1,6 г. Ответ дать в единицах СИ.
Два одинаковых конденсатора соединили последовательно, бата рею зарядили от источника с ЭДС 360 В и затем отключили. Заряжен ные конденсаторы с помощью переключателя соединили параллельно одноименно заряженными обкладками. Определить напряжение на конденсаторах. Ответ дать в единицах СИ.
Воздушный плоский конденсатор заряжен до разности потенциа лов 20 кВ. Площадь пластины 40 см2, расстояние между пластинами 1,77 мм. Определить количество теплоты, выделившееся при разрядке конденсатора, если 10 % энергии конденсатора рассеивается в виде электромагнитных волн. Ответ дать в миллиджоулях
84. Электрон с начальной кинетической энергией 100 эВ пролетает ускоряющую разность потенциалов 100 В. Определить отношение ко нечной скорости к начальной.
85. В трех вершинах квадрата находятся одинаковые положительные заряды 5 нКл. Напряженность поля в четвертой вершине 955 В/м. Найти длину стороны квадрата. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 7 класса трудности
Десять одинаковых конденсаторов, соединенных последователь но, зарядили так, что разность потенциалов между крайними клеммами равна 10 В, и отключили от источника тока. Затем с помощью переклю чателя их соединили параллельно одноименно заряженными пластина ми. Во сколько раз изменилась запасенная энергия системы?
Электрон пролетает плоский конденсатор против силовых линий, при этом его скорость возрастает вдвое. Во сколько раз надо увеличить напряжение на пластинах конденсатора, чтобы при повторном движе нии скорость электрона возрастала в 4 раза? Начальная скорость та же самая, что и в первом случае.
Определить, во сколько раз возрастет емкость конденсатора, если в среднюю часть зазора вставить пластмассовую пластину с диэлектри ческой проницаемостью, равной 4, и толщиной, раиной половине рас стояния между обкладками.
Пластины воздушного конденсатора отсоединили от источника тока, раздвинули вдвое и зазор заполнили диэлектриком с диэлектри ческой проницаемостью, равной 4. Во сколько раз уменьшилась плот ность энергии электрического поля?
К заряженному конденсатору емкостью 5 мкФ подключают па раллельно систему из двух последовательно соединенных незаряжен ных конденсаторов, емкости которых равны 10 мкФ и 20 мкФ. При этом по проводам протекает заряд 0,2 мКл. Определить, до какого на пряжения был заряжен конденсатор. Ответ дать в единицах СИ.
ПОСТОЯННЫЙ ТОК.
Задачи 1 класса трудности
Определить силу тока, протекающего по проводнику, если за Ю с через поперечное сечение проводника переносится заряд 60 Кл. Ответ дать в единицах СИ.
Определить сопротивление .спирали, по которой протекает ток си лой 2 А при включении се в цепь с напряжением 36 В. Ответ дать в еди ницах СИ.
Две лампочки мощностью 40 Вт и 60 Вт включены параллельно. Напряжение на первой лампочке 36 В. Найти напряжение на второй лампочке. Ответ дать в единицах СИ.
Электроплитка, содержащая две параллельно соединенные спира ли, потребляет о.» сети ток 6 А. Ток через одну из спиралей равен 2 А. Определить ток через другую спираль. Ответ дать в единицах СИ.
Последовательно с нагревателем сопротивлением I2 Ом включили второй нагреватель сопротивлением I3 Ом. Определим, полное сопро тивление двух нагревателей. Ответ дать в единицах СИ.
Две лампочки соединены последовательно и включены в сеть на пряжением 36 В. Падение напряжения на одной лампочке 10 В. Определить падение напряжения на второй лампочке. Ответ дать в единицах СИ.
По проводнику сопротивлением 6 Ом протекает ток силой 12 А. Найти падение напряжения на проводнике. Ответ дать в единицах СИ.
Две лампы накаливания, одна из которых имеет сопротивление в два раза больше, чем другая, соединены параллельно и включены в сеть постоянного тока. Падение напряжения на лампе с большим сопротив лением равно 36 В. Определить падение напряжения на другой лампе. Ответ дать в единицах СИ.
Два проводника, один из которых имеет сопротивление в два раза меньше, чем другой, соединены последовательно и включены в электри ческую цепь. Ток в проводнике с меньшим сопротивлением равен 5 А. Определить ток в другом проводнике. Ответ дать в единицах СИ.
10. Участок электрической цепи состоит из двух резисторов, соединенных последовательно. Определить напряжение на этом участке, если напряжение на первом резисторе 20 В, а на втором резисторе 45 В. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 2 класса трудности
Определить ЭДС, действующую в цепи, если при перемещении вдоль цепи заряда 36 мКл работа сторонних сил равна 7,2 Дж. Oтвет дать в единицах СИ.
При температуре 273 К сопротивление спирали лампочки 2 Ом. Определить сопротивление спирали включенной лампочки, если темпе ратура ее 1273 К. Температурный коэффициент сопротивления спирали 0,004 1 /К. Ответ дать в единицах СИ.
Две спирали, сопротивлением 18 Ом каждая, соединили парал лельно. Определить полное сопротивление получившегося нагревателя. Ответ дать в единицах СИ.
22 электрических лампочки, сопротивлением по 5 Ом каждая, сое динены последовательно в гирлянду и подключены к се л постоянного тока напряжением 110 В. Определить ток через гирлянду. Ответ дать в единицах СИ.
Через нить накала электрической лампочки, включенной в сеть постоянного тока напряжением 110 В, протекает ток 500 мА. Опреде лить мощность, потребляемую лампочкой. Ответ дать в единицах СИ.
Определить какую работу за 5 с совершит ток силой 2 А, проте кающий по проводнику, падение напряжения на котором составляет 15 В. Ответ дать в единицах СИ.
Паяльник сопротивлением 36 Ом включен в сеть постоянного яр ка напряжением 36 В. Определить мощность, выделяемую в паяльнике. Ответ дать в единицах СИ.
Через поперечное сечение проводника, падение напряжений на котором 3 В, переносится заряд 5 Кл. Найти работу электрического то ка. Ответ дать в единицах СИ.
Определить количество теплоты, выделившейся в проводнике со противлением 3 Ом за 4 с, если по проводнику течет ток силой 2 А. От вет дать в единицах СИ.
По проводнику поперечным сечением 1,5 мм2 протекает ток силой 3 мкА. Определить плотность тока в проводнике. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 3 класса трудности
Электронный луч за 1 миллисекунду приносит на экран электрон но-лучевой трубки I миллиард электронов. Определить ток электрон ного луча. Ответ дать в микроамперах.
Определить падение напряжения на проводнике сопротивлением 12 Ом, если известно, что за 10 с по проводнику прошел заряд 30 Кл. Ответ дать в единицах СИ.
Определить внутреннее сопротивление источника питания, ЭДС которого 12 В, если через внешнюю цепь сопротивлением II Ом, под ключенную к источнику, протекает ток силой I А. Ответ дать в едини цах СИ.
До какой температуры был Haiper проводник, если известно, что его сопротивление после нагрева стало в 1,3 раза больше, чем сопроти вление при 0°С ? Температурный коэффициент сопротивления провод ника 0,003 1/К. Ответ дать в градусах Цельсия.
Два резистора сопротивлением 20 Ом и 30 Ом включены в схему последовательно. Определить ток в первом резисторе, если напряжение на втором 60 В. Ответ дать в единицах СИ.
26. Лампочка сопротивлением '6 Ом и реостат сопротивлением 10 Ом соединены параллельно и подключены к источнику питания. Определить падение напряжения на лампочке, если потребляемый от источника питания ток равен 0,26 А. Ответ дать в единицах СИ.
Два резистора сопротивлением 40 Ом и 60 Ом включены в схему параллельно. Определить ток в первом резисторе, если напряжение на втором 100 В. Ответ дать в единицах СИ.
Определить сопротивление алюминиевого провода длиной 200 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм2. Удельное сопротивление алюминия 28 нОм м. Ответ дать в единицах СИ.
Две электрических лампочки, сопротивлением по 46 Ом каждая, соединены параллельно и подключены к источнику питания с внутрен ним сопротивлением I Ом. Определить ЭДС источника питания, если ток через него равен I А. Ответ дать в единицах СИ.
Через поперечное сечение резистора сопротивлением 17 Ом за каждые 5 секунд переносится заряд 10 Кл. Определить мощность, выде ляющуюся в резисторе. Ответ дать в единицах СИ.
Холодильник, включенный в сеть постоянного тока напряжением 110 В, потребляет ток 5 А. Определить количество электроэнергии, из расходованной на непрерывную работу холодильника в течении 10 ча сов. Ответ дать в киловатт-часах.
Паяльник включен в сеть постоянного тока напряжением 36 В. Какое количество электричества протекает по спирали паяльника за время, в течение которого работа тока в спирали равна 360 Дж? Ответ дать в единицах СИ.
Нагреватель термостата имеет две спирали сопротивлением 60 Ом и 40 Ом, соединенные последовательно. Определить мощность нагрева теля, если через него протекает ток 2 А. Ответ дать в единицах СИ.
Электрическая плитка имеет две спирали сопротивлением 100 Ом каждая. Определить мощность плитки при параллельном соединении спиралей и включении ее в сеть постоянного тока напряжением 220 В. Ответ дать в единицах СИ.
Какое количество меди выделится при электролизе за 1000 с, если ток электролиза равен 100 А. Электрохимический эквивалент меди 0,33 мг/К. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 4 класса трудности
Через подключенную к сети электролитическую ванну протекает заряд 3,6 килокулон за 6 минут. Определить сопротивление ванны, если напряжение в сети равно 9 В. Ответ дать в единицах СИ.
Электрическая лампочка сопротивлением 14 Ом подключена к аккумулятору .с ЭДС 24 В и внутренним сопротивлением 2 Ом. Опреде лить напряжение на лампочке. Ответ дать в единицах СИ.
Кусок проволоки с электрическим сопротивлением 20 Ом разре зали пополам и обе половинки скрутили в жгут. Найти сопротивление полученного таким образом проводника. Ответ дать в единицах СИ.
К аккумулятору с внутренним сопротивлением 2 Ом и ЭДС 12 В подключены две одинаковые параллельно соединенные лампочки. Ток через аккумулятор равен 2 А. Определить ток через аккумулятор, если одна из лампочек перегорит. Ответ дать в единицах СИ.
Две осветительные лампы и добавочное сопротивление соедине ны последовательно и включены в сеть напряжением ПО В. Падение напряжения на каждой лампе 40 В. Определить ток в цепи, если доба вочное сопротивление составляет 6 Ом. Ответ дать в единицах СИ.
Вычислить ток короткого замыкания в цепи с источником посто янного тока, ЭДС которого 1,3 В и внутреннее сопротивление 0,25 Ом. Ответ дать в единицах СИ.
Найти внутреннее сопротивление аккумулятора, если он при со противлении нагрузки 2,5 Ом дает ток 0,5 А, а при сопротивлении 1 Ом величина тока I А. Ответ дать в единицах СИ.
Каждая из двух электрических цепей составлена из тргх одинако вых сопротивлений: в первой цепи они соединены последовательно, во второй - параллельно. Во сколько раз отличаются сопротивления этих цепей?
Амперметр с внутренним сопротивлением 0,9 Ом рассчитан на ток до 1 А. В цепь с каким максимальным током может быть включен амперметр, если параллельно ему включить шунт сопротивлением 0,1 Ом? Ответ дать в единицах СИ.
Вольтметр с добавочным сопротивлением 90 кОм позволяет из мерять напряжение до I кВ. Определить максимальное напряжение, ко торое можно измерить вольтметром без добавочного сопротивления, если собственное сопротивление вольтметра 10 кОм. Ответ дать в еди ницах СИ.
Радиоприемник питается от сети постоянным током 50 мА. За 2 часа работы он потребил 7,2 кДж электроэнергии. Определить напря жение в сети. Ответ дать в единицах СИ.
Элемент с ЭДС 2,1 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом под ключен к реостату с сопротивлением 4 Ом. Определить энергию, выде ляющуюся в реостате за 40 с. Ответ дать в единицах СИ.
Электроплитка, содержащая две соединенные параллельно спира ли сопротивлением 36 Ом и 72 Ом, подключена к сети постоянного тока напряжением 36 В. Определить мощность, выделяемую в электроплитке. Ответ дать в единицах СИ.
Два последовательно соединенных резистора сопротивлением 4 Ом и 5 Ом подключены в сеть постоянного тока с напряжением 30 В. Определить суммарную мощность, выделяемую в резисторах. Ответ дать в единицах СИ.
Нагрузкой усилителя служат резисторы сопротивлением 2000 Ом и 1000 Ом, включенные последовательно. Определить мощность тока в нагрузке усилителя, если напряжение на втором сопротивлении нагруз ки 10 В. Ответ дать в единицах СИ.
Аккумулятор с внутренним сопротивлением 10 Ом нагружен со противлением 40 Ом. Определить ЭДС аккумулятора, если на нагрузке выделяется мощность I кВт. Ответ дать в единицах СИ.
По проводнику сопротивлением 5 Ом был перенесен заряд 3 Кл током I А. Определить количество тепла, выделившегося в проводнике. Ответ дать в единицах СИ.
Два резистора сопротивлением 40 Ом каждый соединены парал лельно. Падение напряжения на сопротивлениях 20 В. Определить об щее количество тепло hi которое выделяется резисторами за 10 с. Ответ дать в единицах СИ.
При ремонте электрической плитки, питающейся от сети с напря жением 220 В, спираль была укорочена на 0,2 первоначальной длины. Во сколько раз изменилась мощность плитки?
Электромотор рулевой машинки автопилота самолета рассчитан на 27 В и потребляет мощность 1620 Вт. Определить минимальную площадь сечения подводящих проводов, если допустимая плотность тока в них 6 А/мм' Ответ дать в мм2.
Задачи 5 класса трудности
Элемент с ЭДС 2,1 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом соеди нен с реостатом. Определить силу тока в реостате, если падение напря жения на нем составляет 2 В. Ответ дать в единицах СИ.
Батарейка для карманного фонаря подключена к реостату. При сопротивлении реостата 1,65 Ом напряжение на нем равно 3,3 В, а при сопротивлении 3,5 Ом напряжение равно 3,5 В. Определить внутреннее сопротивление батарейки. Ответ дать в единицах СИ.
Определить падение напряжения на алюминиевом проводе дли ной 1000 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 при протекании по нему тока 2 А. Удельное сопротивление алюминия 28 нОм м. Ответ дать в единицах СИ.
Последовательно с паяльником включили добавочное сопроти вление 100 Ом. Определить сопротивление спирали паяльника, если па дение напряжения на добавочном сопротивлении в два раза больше падения напряжения на паяльнике. Ответ дать в единицах СИ.
Электрический паяльник сопротивлением 200 Ом включен в сеть с напряжением 100 В. На сколько ватт уменьшился потребляемая паяль ником мощность, если последовательно с ним включить добавочное со противление 200 Ом?
Нагрева гель имеет три спирали, включенные параллельно. Со противление каждой спирали 30 кОм. Определить, какую мощность по требляет нагреватель при включении его в сеть с напряжением 30 В. От вет дать в милливаттах.
К аккумулятору с внутренним сопротивлением 0,1 Ом и ЭДС 6 В подключена лампочка. Определить мощность лампочки, если ток в це пи равен 5 А. Ответ дать в единицах СИ.
Суммарная мощность, выделяемая в замкнутой цепи, состоящей из источника питания и нагрузки, равна 60 Вт. Ток в цепи 5 А. Опреде лить ЭДС источника питания. Ответ дать в единицах СИ. *
К аккумулятору с внутренним сопротивлением 2 Ом и ЭДС 12 В подключены две одинаковые параллельно соединенные лампочки со противлением по 8 Ом каждая. Определить мощность, выделяющуюся в одной лампочке. Ответ дать в единицах СИ.
Два проводника соединены параллельно. При прохождении через них тока в первом проводник? сопротивлением 5 Ом выделяется 30 Дж тепла. Сколько тепла выделяется за то же время во втором проводнике сопротивлением 3 Ом? Ответ дать в единицах СИ.
Две спирали равного поперечного сечения из различных сплавов соединены между собой параллельно. Длина первой спирали в два раза меньше длины второй. Спирали выделяют равное количество тепла за одинаковое время. Определить во сколько раз удельное сопротивление первого сплава больше удельного сопротивления второго.
Работающий от сети электрический самовар имеет две спирали. При включении одной из них вода в самоваре закипает через 6 минут, при включении другой - через 12 минут. Определить через сколько вре мени закипит вода в самоваре, если включить обе спирали параллель но. Потерями тепла пренебречь. Ответ дать в минутах.
Определить количество тепла, выделяемого за 15 минут в нихромовой проволоке длиной 30 см и сечением 2 мм2, если разность потен циалов на ее концах составляет 3 В. Удельное сопротивление нихрома 1 мкОм м. Ответ дать килоджоулях.
Аккумулятор с ЭДС 6 В и внутренним сопротивлением 1 Ом пи тает внешнюю цепь из двух резисторов сопротивлением по 10 Ом, сое диненных параллельно. Какое количество теплоты выделится за 15 ми нут во внешней цепи? Ответ дать в единицах СИ.
Батарея с внутренним сопротивлением 4 Ом и ЭДС 12 В подклю чена к внешней цепи с сопротивлением 8 Ом. За какое время во внеш ней цепи выделится 96 Дж теплоты? Ответ дать в единицах СИ.
Аккумулятор с внутренним сопротивлением I Ом нагружен лам пой сопротивлением 11 Ом. Какая мощность будет потребляться лам пой, если ток короткого замыкания аккумулятора 24 А? Ответ дать в единицах СИ.
В Электрической плитке имеется две спирали с одинаковыми со противлениями. С помощью переключателя можно включить в сеть од ну спираль, а также две спирали - последовательно и параллельно. Наши отношение максимальной и минимальной мощностей, потреб ляемых плиткой.
Аккумулятор один раз подключается к цепи с сопротивлением 2 Ом, другой раз - 32 Ом. И в той, и в другой цепи при этом выделяется одна и та же мощность. Определить внутреннее сопротивление аккуму лятора. Ответ дать в единицах СИ.
При получении алюминия электролизом через электролитическую ванну пропускают постоянный ток при напряжении на электродах 9 В. Определить, сколько требуется электрической энергии для выделения 2 ИГ алюминия. Электрохимический эквивалент алюминия 0,09 мг/Кл. Ответ дать в единицах СИ.
При нагревании электрохимической ванны с раствором медного купороса на 100 К плотность тока возрастает в 2 раза. Во сколько раз при этом выделится больше меди за одно и то же время?
Задачи 6 класса трудности
В ускорителе пучок частиц движется по круговой орбите радиу сом 2 м со скоростью 6280 км/с. Средний ток, создаваемый пучком, ра вен 12 А. Определить в микрокулонах заряд пучка.
Определить сопротивление между соседними вершинами прово лочного куба, если сопротивление каждого из ребер 12 Ом. Ответ дать в единицах СИ.
Аккумуляторная батарея, заряженная до 12 В, подключена к ис точнику напряжения 15 В. Какое дополнительное сопротивление долж но быть включено в цепь для того, чтобы сила зарядного тока не пре вышала I А. Внутреннее сопротивление батареи 2 Ом. Ответ дать в единицах СИ.
Цепь из четырех одинаковых, параллельно соединенных лампо чек, каждая из которых рассчитана на 3 В И 0,3 А, нужно подключить к источнику с напряжением 5,4 В. Какое дополнительное сопротивление потребуется ШЩ этою подсоединить последовательно к пени лампочек? Ответ дать в единицах СИ.
80. Спираль электроплитки изготовлена из проволоки сечением 0,5 мм2. Удельное сопротивление материала проволоки 5,5 мкОм-м. Определить в единицах СИ длину проволоки, необходимой для изготовления спирали, чтобы при включении в сеть 220 В плитка потребляла мощность 880 Вт.
Электрокамин имеет две электрические спирали. При раздельном их включении одна из спиралей повышает температуру в комнате на I К за 4 мин, а другая - за 12 мин. На сколько минут надо включить од новременно обе спирали, чтобы повысить температуру на 2 К ?
Аккумулятор с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 4 Ом пи тает лампочку, потребляющую мощность 9 Вт. Определить на какое на пряжение рассчитана лампочка. Ответ дать в единицах СИ.
Мощность электроплитки, включенной в сеть переменного сину соидального напряжения с амплитудой 200 В, равна 400 Вт. Считая со противление постоянным, найти время, в течение которого электро плитка, включенная в сеть постоянного напряжения величиной 110 В, потребляет 2420 Дж. Ответ дать в единицах СИ.
Электрокамин имеет три нагревательных элемента, сопротивле ния которых 5 Ом, 6 Ом и 8 Ом. При параллельном включении их в сеть в первом элементе выделяется 600 Дж теплоты. Определить количе ство теплоты, выделяемое за это время камином. Ответ дать в единицах СИ.
Электромотор имеет омическое сопротивление 1,98 Ом и приво дится в движение от сети 110 В. Ток, проходящий через мотор при его работе, равен 10 А. Определить в процентах КПД мотора.
Задачи 7 класса трудности
В электрическом чайнике два нагревательных элемента переклю чателем включаются или по одному, или оба последовательно, или оба параллельно. При включении одного из них вода в чайнике закипает за 20 мин, а другого - за 30 мин. Найти отношение времени закипания чайника при параллельном включении нагревателей ко времени заки пания при последовательном включении.
Электрическая цепь состоит из источника тока и последовательно включенных гальванометра и резистора сопротивлением 100 Ом. Если гальванометр за шунтировать сопротивлением 27,5 Ом, а сопротивле ние 100 Ом заменить сопротивлением 350 Ом, то величина тока в ис точнике при этом не изменится. Определить сопротивление гальвано метра в единицах СИ.
Электрическая цепь с внешним сопротивлением 100 Ом питается от источника постоянного напряжения. Для измерения силы тока в цепи включили амперметр с внутренним сопротивлением 1 Ом. Найти силу тока в цепи до включения амперметра, если показания амперметра рав ны 5 А. Ответ дать в единицах СИ.
Электромотор станка подсоединен к цепи проводом с сопротив лением 0,5 Ом. Напряжение в сети 127 В. Какова максимально допус тимая мощность, потребляемая мотором, если напряжение на нем не должно быть ниже 120 В? Ответ дать в единицах СИ.
Нагревательный элемент термостата состоит из двух одинаковых спиралей, соединенных параллельно, и подсоединяется к источнику то ка с внутренним сопротивлением 10 Ом. Каким должно быть сопроти вление каждой спирали, чтобы при перегорании одной из них это не отразилось на температуре термостата? Ответ дать в единицах СИ.
ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ,
Задачи 1 класса трудности
На квадратную проволочную рамку площадью 0,04 м2 и током 0,2 А, помещенную в однородное магнитное поле, действует макси мальный момент сил 0,05 Н м. Определить модуль вектора магнитной индукции. Ответ дать в единицах СИ.
В однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл перпендикулярно линиям магнит ной индукции расположена прямоугольная рамка со сто ронами 0,2 м и 0,5 м. Найти магнитный поток, пронизывающий плос кость рамки. Ответ дать в единицах СИ. Круговой виток площадью 0,8 м2 расположен в однородном маг нитном поле с индукцией 0,5 Тл. Найти магнитный поток, пронизываю щий плоскость витка, если угол между вектором магнитной индукции и осью витка равен 60°. Ответ дать в единицах СИ:
В однородное магнитное ноле с индукцией 3 Тл помещен замкну тый контур площадью 0,6 м2. Нормаль к плоскости контура параллель на линиям магнитной индукции. Определить величину магнитного по тока, пронизывающего контур. Ответ дать в единицах СИ.
Круговой проволочный виток помещен в однородное магнитное поле так, что нормаль к его плоскости перпендикулярна к линиям ин дукции. Определить величину магнитного потока, пронизывающего виток, если индукция магнитного поля равна 0,13 Тл, а радиус витка 0,3 м. Ответ дать в единицах СИ.
Величина магнитной индукции между полюсами постоянного маг нита в воздухе равна 0,2 Тл. Полюса магнита замкнули куском техниче ски чистого железа с магнитной проницаемостью 2500. Определить ве личину магнитной индукции в куске железа. Ответ дать в единицах СИ.
Внутри цилиндрической катушки индуктивности создано магнит-нос поле с индукцией 0,6 Тл. Определить величину магнитного потока, пронизывающего осевое продольное сечение катушки. Площадь этого сечения 0,3 м?. Ответ дать в единицах СИ.
В катушке течет ток силой 5 Л, который создает магнитное поле внутри катушки. Определить в единицах СИ индуктивность катушки, если магнитный поток, пронизывающий сечение катушки, равен 0,6 Вб.
В однородном магнитном поле с индукцией 0,33 Тл параллельно линиям магнитной индукции расположена плоская рамка площадью 0,8 м2. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку. Ответ дать в единицах СИ.
10. При равномерном увеличении на некоторую величину магнитного потока, пронизывающего контур, в нем наводится ЭДС индукции, равная минус 5 В. Какая величина ЭДС индукции наведется в этом же контуре при равномерном уменьшении магнитно! о потока на ту же самую величину за то же самое время? Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 2 класса трудности
11. Проводник длиной 1,5 м с током 2 А помещен в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. Найти силу, действующую на проводник, если вектор магнитной индукции перпендикулярен направлению тока. Ответ дать в единицах СИ.
12. В однородном магнитном поле с индукцией 12 Тл параллельно линиям индукции расположен проводник длиной 0,2 м. По проводнику течет ток, равный 5 А. Определить силу, действующую на проводник. Ответ дать в единицах СИ.
Проводник длиной 3 м и током 5 А помещен в однородное маг нитное поле с индукцией 0,2 Тл. Найти силу, действующую на провод ник с током, если угол между вектором магнитной индукции и направ лением тока равен 30°. Ответ дать в единицах СИ.
Пылинка с зарядом 0,2 Кл влетает в вакууме в однородное маг нитное поле со скоростью 500 м/с перпендикулярно линиям индукции. Величина индукции магнитного поля равна 6 Тл. Определить в едини цах СИ силу, действующую на пылинку со стороны магнитного поля.
Мельчайшая масляная капелька, заряженная до 0,05 Кл, влетает в вакууме со скоростью 500 м/с в однородное магнитное поле с индукци ей 10 Тл параллельно линиям индукции. Найти силу, действующую на капельку со стороны магнитного поля. Ответ дать в единицах СИ.
В однородное магнитное поле с индукцией 7 Тл в вакууме влетает пылинка, несущая заряд 0,1 Кл, со скоростью 800 м/с под углом 30° к направлению линий индукции. Определить силу, действующую на пы линку со стороны магнитного поля. Ответ дать в единицах СИ.
В проводящем контуре с индуктивностью 20 Гн протекает ток си лой 3 А, создавая внутри контура магнитное поле. Определить в едини цах СИ величину магнитного потока, пронизывающего контур.
При равномерном изменении магнитной индукции поток, прони зывающий плоскость контура, изменился за 5 с на 10 Вб. Найти абсо лютное значение ЭДС индукции, возникающей в этом контуре. Ответ дать в единицах СИ.
За 2 с ток в замкнутом контуре равномерно изменился на 4 А. Найти абсолютное значение ЭДС самоиндукции, если индуктивность контур* равна 0,1 Гн. Ответ дать в единицах СИ.
Индуктивность катушки равна 0,05 Гн, а сила протекающего в ней тока 10 А. Определить энергию магнитного поля, создаваемого ка тушкой. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 3 класса трудности
21. На проволочный виток с током 5 А, помещенный в однородное магнитное поле, индукция которого равняется 0,08 Тл, действует максимальный момент сил 8 11м. Определить площадь витка. Ответ дать в единицах СИ.
22 В однородном Mai тинном иоле l индукцией 4 Тл расположен замкнутый контур площадью 0,4 м2 так, что плоскость контура параллель на линиям магнитной индукции. Найти силу тока в контуре, если со стороны магнитного поля на рамку действует момент сил 4 Н м. Ответ дать в единицах СИ.
23. Проводник длиной 0,2 м помещен в однородное магнитное поле с индукцией 2 Тл перпендикулярно линиям индукции. Найти силу тока в проводнике, если со стороны магнитного поля на него действует сила 2 Н. Ответ дать в единицах СИ.
Прямой провод длиной I м, по которому течет ток силой 20 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл. Опреде лить угол между направлением поля и направлением тока, если на про вод действует сила 0,1 Н? Ответ дать в градусах.
В однородном магнитном поле расположен проводник с током так, Что угол между направлением тока и вектором магнитной индук ции равен 30°. Во сколько раз увеличится сила, действующая на про водник, если этот угол увеличится до 90° ?
Проводник длиной 1,5 м с током 8 А перпендикулярен вектору индукции однородного магнитного поля, модуль которого 0,4 Тл. Най ти работу силы Ампера, которая была совершена при перемещении проводника на 0,25 м по направлению действия силы. Ответ дать в еди ницах СИ.
Электрон влетает в однородное магнитное поле в вакууме со ско ростью 10 Мм/с, направленной перпендикулярно линиям индукции. Найти силу, действующую на электрон со стороны магнитного поля, если индукция поля равна 2 Тл. Ответ дать в пиконьютонах.
Заряженная частица влетает со скоростью 200 м/с в однородное магнитное поле, индукция которого равна 0,04 Тл. При этом на частицу действует сила Лоренца, равная 8 пН. Угол между вектором скорости и линиями индукции равен 30°. Определить величину заряда частицы. Ответ дать в пикокулонах.
В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнит ной индукции расположен замкнутый контур. При равномерном изме нении магнитного потока, пронизывающего контур, от 2 Вб до 5 Вб в контуре возникла ЭДС индукции 6 В. Найти время, за которое произо шло изменение потока Ответ дать в единицах СИ.
В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнит ной индукции расположен круговой виток площадью 400 см2. За 2 се кунды индукция магнитного поля равномерно изменилась от 0,6 Тл до 0,1 Тл. Найти ЭДС индукции, возникающей при этом в контуре. Ответ дал, в милливольтах.
31. При равномерном изменении тока в катушке, индуктивность которой равна 0,02 Гн, в катушке возникла ЭДС самоиндукции, равная
4 В. Определить скорость изменения силы тока в катушке. Ответ дать в единицах СИ.
Сила тока в контуре равномерно изменилась за 2 с на 5 А. При этом в контуре возникла ЭДС самоиндукции 5 В. Найти индуктивность контура. Ответ дать в единицах СИ.
При равномерном изменении силы тока в контуре от 1 А до 7 А в нем возникла ЭДС самоиндукции 3 В. Найти время, за которое произо шло изменение тока, если индуктивность контура равна 0,2 Гн. Ответ дать в единицах СИ.
Определить в единицах СИ индуктивность катушки с током 0,5 А, если энергия создаваемого ею магнитного поля равна 0,025 Дж.
Энергия магнитного поля, создаваемого катушкой с током, равна
5 Дж. Определить силу тока в катушке, если ее индуктивность равна 0,1 Гн. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 4 класса трудности
В однородном магнитном поле на замкнутый проводящий контур с током 2 А действует момент сил 0,03 Им. Площадь контура 50 см2, нормаль к контуру перпендикулярна линиям индукции. Определить мо дуль вектора магии той индукции. Ответ дать в единицах СИ.
На проводник длиной 50 см, помещенный в однородное магнит ное поле с индукцией 2 Тл, действует сила 2 Н. Найти силу тока в про воднике, если угол между направлением тока и вектором магнитной ин дукции равен 30°. Ответ дать в единицах СИ.
Электрон влетает в однородное магнитное ноле в вакууме со ско ростью 10 Мм/с, направленной перпендикулярно линиям индукции. На электрон со стороны поля действует сила 0,032 пН. Определить величи ну индукции магнитного поля. Ответ дать в единицах СИ.
Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 10 Мм/с. Индукция магнитного поля 0,6 Тл. Сила, с которой поле действует на электрон, равна 0,48 пН. Под каким углом к линиям магнит ной индукции влетает электрон? Ответ дать в градусах.
В однородном магнитном поле находится замкнутый контур с то ком 5 А Плоскость контура параллельна линиям магнитной индукции, а площадь его равна 200 см2. Определить величину магнитной индук ции, если момент сил, действующих па контур с током в магнитном по ле, равен 0,1 Н м. Ответ дать в единицах СИ.
Заряженная частица влетает в однородное магнитное поле так, что угол между векторами скорости частицы и магнитной индукции по ля равен 90°. Чему должен быть равен этот угол, чтобы сила Лоренца, действующая на заряженную частицу, уменьшилась в 2 раза? Ответ дать в градусах.
Прямой проводник с током расположен в однородном магнитном поле так, что угол между направлением тока и вектором магнитной ин дукции равен 30°. Чему должен быть равен этот угол, чтобы сила Ам пера, действующая на проводник с током, увеличилась в 2 раза? Ответ дать в градусах.
Определить силу Ампера, действующую на проводник длиной 0,1 м с током 2 А, который помещен в однородное постоянное магнит ное поле перпендикулярно линиям индукции, если известно, что в этом поле максимальная величина магнитного потока, пронизывающего рамку площадью 0,01 м2, равна 0,1 Вб. Ответ дать в единицах СИ.
Найти максимальную величину магнитного потока, пронизы вающего плоскую рамку площадью 0,2 м2, внесенную в постоянное од нородное магнитное поле, если известно, что на частицу с зарядом 40 нКл, которая движется в этом поле со скоростью 80 км/с перпенди кулярно линиям магнитной индукции, действует сила Лоренца 64 мкН. Ответ дать в миллнвеберах.
Найти величину магнитного потока, пронизывающего контур площадью 0,1 м2, плоскость которого перпендикулярна линиям магнит ной индукции, если известно, что на прямой проводник длиной 20 см и током 2 А, помещенный в это поле под углом 30° к вектору магнитной индукции, действует сила Ампера 0,9 Н. Ответ дать в единицах СИ.
За время 0,1 с магнитный поток, пронизывающий замкнутый кон тур, равномерно уменьшился до 1,5 Вб. При этом в нем возникла ЭДС индукции, равная 15 В. Определить первоначальную величину магнит ного потока. Ответ дать в единицах СИ.
В однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл движется про водник длиной 0,2 м со скоростью 200 м/с так, что пересекает линии магнитной индукции под углом 30°. Определить ЭДС индукции, возни кающую в проводнике. Ответ дать в единицах СИ.
Проволочная квадратная рамка со стороной 0,1 м помещена в од нородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индук ции. Найти абсолютное значение ЭДС индукции, возникающей в рамке при равномерном изменении индукции магнитного поля от 0,15Тл до 0,05 Тл за 0,1 с. Ответ дать в милливольтах'.
49. Самолет летит горизонтально со скоростью 630 км/ч. Определить размах крыльев самолета, если на концах крыльев возникает ЭДС ин дукции0,084 В. Вертикальная составляющая индукции магнитного по ля Земли равна 0,05 мТл. Ответ дать в единицах СИ.
За 0,2 с ток в контуре равномерно изменился от 3 А до I А. В ре зультате этого возникла ЭДС самоиндукции 10 мВ. Найти индуктив ность контура. Ответ дать в миллигенри.
Определить абсолютное значение скорости изменения тока в ка тушке индуктивностью 100 мГн, если в ней возникла ЭДС самоиндук ции 80 В. Ответ дать в единицах СИ.
Определить индуктивность плоского проволочного контура пло щадью 0,02 м2, если известно, что при пропускании через контур тока 2 мкА среднее значение индукции магнитного поля, созданного внутри контура, равно 8 нТл. Ответ дать в мнкрогенри.
Найти в единицах СИ энергию магнитного поля соленоида, в ко тором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.
По катушке течет ток 0,3 А. При этом энергия магнитного поля, создаваемого катушкой, равна 0,1 Дж. Во сколько раз необходимо уве личить силу тока, чтобы энергия магнитного поля, создаваемого катуш кой, увеличилась в 4 раза?
По катушке течет ток 0,9 А. При этом энергия магнитного поля, создаваемого катушкой, равна I Дж. Найти энергию магнитного поля, которое создаст катушка, еати силу тока увеличить в 3 раза. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 5 класса трудности
В однородном магнитном поле с индукцией 50 мТл на рамку с то ком действует момент сил 0,01 Н м. Плоскость рамки параллельна ли ниям индукции поля. Определить площадь рамки, если сила тока в рам ке равна 2 А. Ответ дать в единицах СИ.
Однозарядные ионы двух изотопов лития с массами 6 а.е м. и 7 а.е.м. и скоростями 14 км/с и 10 км/с влетают в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно к линиям магнитной индук ции. Во сколько раз больше радиус кривизны траектории первою нона в магнитном поле, чем второго?
58. В однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,2014 Тл, по окружности равномерно вращается протон. Определить радиус окружности, если скорость прогона равна 3200 км/с. Ответ дать в единицах СИ.
59. Под действием однородного магнитного поля по окружности вращаются две заряженные частицы с одинаковыми скоростями Масса второй частицы в 4 раза больше массы первой, заряд второй частицы в 2 раза превышает заряд первой. Во сколько раз радиус окружности, описываемой второй частицей, больше, чем первой?
60. Пылинка с массой 2 мг и зарядом 10 мКл движется в вакууме под действием однородного магнитного поля в плоскости, перпендикулярной к линиям индукции поля. Магнитная индукция равна 0,4 Тл. Найти ускорение пылинки, если она движется равномерно по окружности со скоростью 0,2 м/с. Ответ дать в единицах СИ.
Альфа-частица влетает в однородное магнитное поле со ско ростью 1000 км/с под углом 30° к линиям индукции поля. Найти вели чину магнитной индукции, если на альфа-частицу в магнитном поле действует сила Лоренца, равная 0,32 пН. Ответ дать в единицах СИ.
По горизонтально расположенному проводнику длиной 0,2 м и массой 0,04 кг течет ток силой 9,8 А. Найти минимальную индукцию магнитного поля, которое нужно создать для того, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера. Ответ дать в единицах СИ.
На частицу с зарядом 40 пКл, которая движется в магнитном поле перпендикулярно линиям индукции со скоростью 50 км/с, действует си ла Лоренца 0,4 мкН. Найти длину прямолинейного проводив а с током 6 А, помешенного в это же поле перпендикулярно линиям индукции, если на него действует сила Ампера 0,3 Н. Ответ дать в единицах СИ.
На частицу с зарядом I нКл, которая движется в магнитном поле перпендикулярно линиям индукции, действует сила Лоренца 2 мкН. Определить скорость частицы, если известно, что на проводник длиной 0,2 м и с током 8 А, расположенный в этом поле под углом 30° к линиям индукции, действует сила Ампера 0,4 мН. Ответ дать в км/с.
В однородное магнитное поле с индукцией 0,4 Тл помешен пря мой проводник с током 5 А. Под действием силы Ампера проводник перемещается на 4 см. Направления линий индукции, тока и перемеще ния взаимно перпендикулярны. Нант длину Проводника, если работа силы Ампера равна 16 мДж. Ответ дать в единицах СИ.
Проводящая катушка с площадью поперечного сечения 10 см7 находится в однородном магнитном поле, индукция которого в течение 10 мс равномерно изменяется от 5 Тл до 3 Тл. При этом в катушке на водится ЭДС индукции 100 В. Ось катушки параллельна линиям индук ции. Найти число витков в катушке.
Проводник длиной 2 м движется в однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,25 Тл. Вектор скорости перпендикулярен проводнику и линиям индукции, а угол между проводником и линиями индукции равен 30°. При этом в проводнике возникает ЭДС индукции 5 В. Определить в единицах СИ скорость движения проводника.
Проволочное кольцо радиусом 5 см расположено в однородном магнитном поле с индукцией I Тл так, что вектор индукции перпенди кулярен плоскости кольца. Определить среднюю ЭДС индукции, возни кающую в кольце, если его повернуть на 90° за время 0,314 с. Ответ дать в единицах СИ.
В проводящей катушке с индуктивностью 100 мГн в течение 500 мкс ток возрос от I А до 1,5 А. Определить ЭДС самоиндукции, возникающую в катушке. Ответ дать в единицах СИ.
Плоскость замкнутого контура перпендикулярна линиям магнит ной индукции однородного поля. Найти силу тока индукции, возника ющего в контуре при равномерном изменении магнитного потока от 0,8 Вб до 0,2 Вб за 30 мс. Сопротивление проводника контура равно
4 Ом. Ответ дать в единицах СИ.
Определить ток в проволочной катушке, если энергия магнитного поля этого тока в катушке равна 6 Дж, а созданный при этом магнит ный поток, пронизывающий катушку, равен 3 Вб. Ответ дать в едини цах СИ.
Найти ток, энергия магнитного поля которого в проволочной ка тушке равна 12,5 Дж, если известно, что при равномерном уменьшении тока со скоростью 2 А/с в катушке возникает ЭДС самоиндукции 0,5 В. Ответ дать в единицах СИ.
При равномерном уменьшении тока в проволочной катушке от 12 А до 8 А за 2 с возникает ЭДС самоиндукции 0,8 В. Определить эне ргию магнитного поля в этой катушке при токе 3 А. Ответ дать в еди ницах СИ.
В течение времени t сила тока в катушке равномерно уменьши лась от 25 А до 4 А. При этом в катушке возникла ЭДС самоиндукции, равная 3 В. Определить время t, если в момент начала уменьшения тока энергия магнитного поля, создаваемого катушкой с током, была равна 5 Дж. Ответ дать в единицах СИ.
75. На катушку с сопротивлением 5 Ом и индуктивностью 20 мГн подано постоянное напряжение 50 В. Найти энергию магнитного поля, создаваемого катушкой. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 6 класса трудности
76. Определить период вращения заряженной частицы, влетевшей в однородное постоянное магнитное поле перпендикулярно к линиям ин дукции этого поля. Индукция магнитного поля 3,14 мТл, заряд частицы 5 нКл, масса частицы 10 пг. Ответ дать в миллисекундах.
77. В пространстве, гае существует одновременно однородные и постоянные взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля, перпендикулярно к этим полям по прямолинейной траектории равно- мерно движется электрон. Найти модуль индукции магнитного поля, если напряженность электрического поля 5 кВ/м, а скорость электрона 50 км/с. Ответ дать в единицах СИ.
Катушка с током 0,5 А и площадью поперечного сечения 100 см2 помещена в однородное магнитное поле с индукцией 2 Тл. Ось катушки перпендикулярна линиям индукции поля. Найти число витков катушки, если в магнитном поле на катушку с током действует момент сил 0,3 Н м.
В однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл находится ка тушка из 15 витков с площадью поперечного сечения 0,01 м2. Ось ка тушки параллельна линиям магнитной индукции. Определить среднюю ЭДС индукции, возникающую в катушке при повороте катушки вокруг оси, перпендикулярной к линиям индукции на угол 90° за 0,5 с. Ответ дать в единицах СИ.
В однородном магнитном поле с индукцией 0,49 Тл находится проводник. Проводник и пронизывающие его линии магнитной индук ции взаимно перпендикулярны и лежат в горизонтальной плоскости. При какой силе тока проводник будет висеть не падая? Масса единицы длины проводника 5 г/м. Ответ дать в единицах СИ.
Катушка из 100 витков находится в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл. Ось катушки параллельна линиям магнитной ин дукции. При повороте катушки вокруг оси, перпендикулярной к лини ям индукции, на 90° за 0,2 с в катушке возникает ЭДС индукции, сред нее значение которой 0,5 В. Найти площадь поперечного сечения ка тушки.
Прямоугольная проволочная рамка площадью 40 см2 и с сопро тивлением 0,1 Ом помещена в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл. Плоскость рамки перпендикулярна к линиям индукции поля. Найти среднее значение силы тока (в миллиамперах), возникающего в рамке, если ее за 0,2 с растянул, в линию, взяв за противоположные вершины.
Катушка с площадью поперечного сечения 30 см7 помещена в од нородное магнитное поле. Ось катушки составляет угол 60° с линиями индукции поля. Найти число витков катушки, если при равномерном изменении магнитной индукции от 0,2 Тл до нуля за 0.1 с в катушке возникает ЭДС индукции 0,3 В.
Рамка площадью 300 см2 и с сопротивлением 2 Ом помещена в однородное магнитное поле. Плоскость рамки находится под углом 30° к вектору магнитной индукции. Определить силу индукционного тока, возникающего в рамке при равномерном изменении магнитной индук ции от 03 Тл до 0,1 Тл в течение 3 с. Ответ дать в миллиамперах.
Катушка из 40 витков помещена в однородное магнитное попе с индукцией В. Площадь поперечного сечения катушки 50 см2. Ее ось па раллельна линиям индукции. При повороте катушки вокруг оси, перпе ндикулярной линиям индукции, на 90° за 0,2 с в ней возникает ЭДС ин дукции со средним значением 0,1 В. Найти индукцию В в единицах СИ.
Задачи 7 класса трудности
В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл находится пло ский виток площадью 100 см2. Плоскость витка перпендикулярна к ли ниям магнитной индукции. Сопротивление витка 0,2 Ом. Какой заряд протечет по витку при исчезновении магнитного поля за 0,1 с? Ответ дать в милликулонах.
Катушка с сопротивлением 0,5 Ом, состоящая из 200 витков, по мещена в однородное магнитное поле. Площадь поперечного сечения катушки 100 см2. Ось катушки расположена под углом 60° к вектору магнитной индукции. Найти силу индукционного тока, возникающею в катушке при равномерном изменении магнитной индукции от 0,4 Тл до 0,1 Тл в течение 2 с.
Альфа-частица под действием однородного магнитного noля рав номерно вращается по окружности радиуса 3 см. Период вращения 0,628 мс. Определить величину магнитной индукции поля. Удельный заряд альфа-частицы считать равным 0,05 Кл/мкг. Ответ дагь в МИЛЯМ*
теслах.
89. Проволочная рамка помещена в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Гл. Плоскость рамки перпендикулярна к линиям индукции поля. Рамку поворачивают вокруг* оси, перпендикулярной к пиниям индукции, на 90°. При этом по ней протекает заряд 30 мКл. Найти площадь рамки, если ее сопротивление равно 0,5 Ом. Ответ дать в единицах СИ.
90. Катушка, имеющая 10 витков, площадь поперечного сечения 50 см2 и сопротивление 0,141 Ом, помещена в однородное магнитное поле. Ось катушки составляет угол 45° с линиями магнитной индукции. При равномерном изменении магнитной индукции от 0,2 Тл до нуля за время At в катушке возникает индукционный ток 0,5 А. Найти At в единицах СИ.
КОЛЕБАНИЯ и ВОЛНЫ.
Задачи 1 класса трудности
Подвешенный на нити шар за 60 секунд совершил 12 колебаний. Чему равна частота колебаний этого шара? Ответ дать в единицах СИ.
Чему равна круговая частота гармонических колебаний, если пе риод этих колебаний равен 0,2 с? Ответ дать в единицах СИ.
Чему равен период гармонических колебаний тела, если частота колебаний этого тела равна 5 Гц? Ответ дать в единицах СИ.
Промышленный переменный ток имеет частоту 50 Гц. Чему равна круговая частота этого тока? Ответ дать в единицах СИ.
Определить фазу колебания материальной точки через 2 с после начала колебаний, если круговая частота равна 8 рад/с, а начальная фаза колебаний равна нулю. Ответ дать в единицах СИ.
Груз массой 0,5 кг колеблется на пружине, жесткость которой рав на 72 Н/м. Определить круговую частоту колебаний этого груза. Ответ дать в единицах СИ.
Период колебаний звуковой волны в воздухе равен 0,01 с, ско рость ее распространения 340 м/с. Чему равна длина этой звуковой волны? Ответ дать в единицах СИ.
Расстояние между ближайшими впадиной и гребнем волны равно 1,8 м. Определить в единицах СИ длину волны.
Чему равно действующее значение переменного тока, амплитуда которого равна 2,82 А ? Ответ дать в единицах СИ.
10. Полная ЭДС индукции в первичной обмотке трансформатора равна 120 В, в разомкнутой вторичной обмотке 480 В. Определить коэффициент трансформации трансформатора.
Задачи 2 класса трудности
Маятник, период колебаний которого равен 8 с, начал колебать ся, имея начальную фазу 90°. Определить фазу колебания через 2 с пос ле начала колебаний. Ответ дать в градусах.
Фаза гармонического колебания тела составляет 45°. Амплитуда колебаний тела равна 0,141 м. Определить смещение тела от положения равновесия при заданной фазе. Ответ дать в единицах СИ.
Длина математического маятника равна 0,392 м. Определить пе риод колебаний маятника на поверхности Земли. Ответ дать в единицах
СИ.
Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 500 пФ и катушку с индуктивностью 5 мкГн. Чему равен период электромагнит ных колебаний в контуре? Ответ дать в наносекундах.
Расстояние от Земли до Луны 384 ООО км. Определить, за какое время посланный с Земли радиолокационный сигнал возвращается к локатору. Ответ дать в единицах СИ.
Определить длину волны электромагнитного излучения контура, частота электромагнитных колебаний в котором равна 500 кГц. Ответ дать в единицах СИ.
Волна, распространяясь по водной поверхности, заставляет коле баться частицы с частотой 1,2 Гц. Расстояние между гребнями волны равно 0,6 м. Определить в единицах СИ скорость волны.
Обмотка электродвигателя с индуктивностью 0,2 Гн включена в цепь переменного тока с частотой 50 Гц. Определить индуктивное сопротивление обмотки. Ответ дать в единицах СИ.
Конденсатор с электрической емкостью 12,5 мкФ включен в цепь переменного тока с круговой частотой 400 рад/с. Определить емкостное сопротивление конденсатора. Ответ дать в единицах СИ.
Действующее значение напряжения в цепи переменного тока рав но 200 В. Чему равна амплитуда напряжения? Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 3 класса трудности
Маятник за время, равное 1/12 периода, сместился от положения равновесия на 2 см. Найти амплитуду колебаний маятника, считая ко лебания гармоническими. Ответ дать в сантиметрах.
Во сколько раз уменьшится частота колебаний груза на пружине, если массу груза увеличить в 4 раза?
Груз, подвешенный на пружине жесткостью 250 Н/м, совершает 50 колебаний за 31,4 с. Найти массу груза. Ответ дать в единицах СИ.
Математический маятник на Луне совершает гармонические ко лебания с периодом 3,14 с. Найти длину этого маятника, если ускорение силы тяжести на Луне равно 1,6 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
За одно и то же время один математический маятник совершил 60 колебаний, а второй - 30 колебаний. Во сколько раз длина второго ма ятника больше длины первого?
Потенциальная энергия гармонически колеблющегося тела при максимальном отклонении от положения равновесия равна 12 Дж Определить кинетическую энергию этого тела при переходе им положе ния равновесия. Ответ дать в единицах СИ.
Чему равна индуктивность колебательного контура, если период его колебаний 3,14 мкс, а электроемкость 250 пФ ? Ответ дать в милли генри.
Частота электромагнитных колебаний в контуре равна 500 кГц. Чему равна электроемкость этого контура, если индуктивность равна I мГн ? Ответ дать в пнкофарадах.
В колебательном контуре, содержащем индуктивность 20 мГн, электроемкость изменили от 500 пФ до 5 пФ. Во сколько раз при этом уменьшится период колебаний в контуре?
Во сколько раз нужно уменьшить электроемкость конденсатора в колебательном контуре, чтобы частота электромагнитных колебаний в нем увеличилась в 2 раза?
Рыболов заметил, что за 10 с поплавок совершил на волнах 20 колебаний, а расстояние между соседними гребнями волны I м. Чему равна скорость распространения волны? Ответ дать в единицах СИ.
По спокойной водной поверхности распространяется волна, рас стояние между соседними гребнями которой равно 1,6 м, период коле баний 0,8 с. Сколько времени понадобится этой волне, чтобы пройти расстояние, равное 20 м? Ответ дать в единицах СИ.
В электромагнитном колебательном контуре с индуктивностью 16 мГн максимальное значение переменного тока составляет 25 А. Определить энергию, запасенную в контуре. Ответ дать в единицах СИ.
Колебательный контур содержит индуктивность 0,2 Гн и электро емкость 200 мкФ. Во сколько раз возрастает период свободных электри ческих колебаний в контуре при увеличении электроемкости в 100 раз?
Трансформатор повышает напряжение с 220 В до 660 В и содер жит в первичной обмотке 300 витков провода. Сколько витков во вто ричной обмотке?
Задачи 4 класса трудности
Чему равна фаза колебания материальной точки Через 0,5 с после начала колебаний, если частота колебаний 0,25 Гц, а начальная фаза 45° ? Ответ дать в градусах.
Маятник за 10 с совершает 100 колебаний. За какой промежуток времени фаза колебаний маятника изменяется на 180° ? Ответ дать в единицах СИ.
38. Математический маятник сместился за 1/6 периода от крайнего положения на 0,15 м. Определить амплитуду колебаний маятника. Ответ дать в единицах СИ.
Найти абсолютное значение разности фаз колебаний в двух точ ках среды распространения звуковой волны, если разность их расстоя ний от источника звук?, составляет величину 0,25 м, а частота колебаний источника равна 680 Гц. Скорость звука в среде принять радио** 340 м/с. Ответ дать в единицах СИ.
Материальная точка совершает гармонические колебания по синусоидальному закону с амплитудой 10 м и круговой частотой 0,314 рад/с. Начальная фаза колебаний равна 6°. Определить скорее; точки через 3 с после начала колебаний. Ответ дать в единицах СИ.
Материальная точка совершает гармонические колебания по синусоидальному закону с амплитудой 1,6 м и круговой частотой 3,14 рад/с. Начальная фаза колебаний равна 30°. Определил, ускорим" точки через I с после начала колебаний. Ответ дать в единицах СИ
Найти величину отношения длины математическою маятника, совершающего за некоторый промежуток времени 10 колебании, к дли не математического маятника, совершающею за тот же промежуток времени 30 колебаний.
Сила тяжести на Луне в 6,125 раза меньше, чем на Земле. Чему должна быть равна длина маятника на Луне, чтобы период колебаний его был равен 1 с? Ответ дать в сантиметрах.
Математический маятник длиной 2.3 м совершает за 314 с 103 ко лебаний. Найти ускорение свободного паления в месте нахождения ма ятника. Ответ дать в единицах СИ.
Шарик массой 0,1 кг совершает гармонические колебания на н. весомой пружине. Определить период колебаний шарика, если для упругого удлинения пружины на I см требуется сила 0.1 Н. Ответ дать в единицах СИ.
Шарик массой 250 г, подвешенный на пружине, совершает 10 колебаний за 3,14 с. Определить жесткость пружины. Ответ дать в едини цах СИ.
При индуктивности колебательного контура, равной 100 мкГн, частота свободных электрических колебаний в контуре равна 2 МГц. Какой должна быть индуктивность контура при неизменной электроем кости, чтобы частота колебаний в контуре стала равной 4 МГц 7 Ответ дать в микрогенри.
Тело массой 0,5 кг прикреплено к пружине с жесткостью, равной 800 Н/м. Определить в единицах СИ полную механическую энергию ко лебательной системы в момент, когда смещение тела от положения рав новесия составляет 10 см, а скорость тела равна 4 м/с.
Материальная точка массой 20 г совершает гармонические коле бания с периодом 0,628 с и амплитудой 10 см. Найти полную энергию колеблющейся точки. Ответ дать в единицах СИ.
Входной колебательный контур радиоприемника, связанный с антенной, состоит из конденсатора емкостью 1 мкФ и катушки, индук тивность которой равна 1 мкГн. На какую длину волны настроен ра диоприемник? Ответ дать в единицах СИ.
Определить период электрических колебаний в контуре, излучаю щем электромагнитные волны длиной 450 м. Ответ дать в микросекун дах.
На расстоянии 1120 м от наблюдателя ударяют молотком по же лезнодорожному рельсу. Наблюдатель, приложив ухо к рельсу, услы шал звук на 3 с раньше, чем он дошел до него по воздуху. Скорость звука в воздухе равна 350 м/с. Чему равна скорость звука в рельсах? Ответ дать в единицах СИ.
Частота гармонических колебаний маятника равна 5 Гц. Чему равна разность фаз между двумя положениями маятника, отстоящими во времени друг от друга на 0,1 с ? Ответ дать в градусах.
54. Волна на поверхности озера распространяется со скоростью 2,4 м/с. Частота колебаний волны 3 Гц. Найти разность фаз колебаний двух точек волны. находящихся друг от друга на расстоянии 0,6 м по направлению распространения волны. Ответ дать в градусах.
55. Найти максимальную энергию в катушке индуктивности электромагнитного колебательного контура, если максимальное напряжение между обкладками конденсатора емкостью 400 пФ равно 100 В. Ответ дать в микроджоулях.
Задачи 5 класса трудности
Шарик, висящий на длинной нити, отклонили на некоторый угол и отпустили. При каком минимальном значении фазы смешение шари ка от положения равновесия будет равно половине амплитуды? На чальная фаза колебаний равна нулю. Ответ дать в градусах.
Шарик массой 100 г, закрепленный на невесомой пружине с жест костью 10 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 4 см по синусоидальному закону. Считая начальную фазу равной нулю,определить смещение шарика за время 0,314 с от начала колебании. Ответ дать в единицах СИ.
58. Груз массой 0,81 кг, висящий на пружине, оттянули вниз и отпустили. Через 0,314 с его смешение от положения равновесия впервые стало равным половине максимального. Найти жесткость пружины в единицах СИ.
Шарик массой 100 г, закрепленный на невесомой пружине с жест костью 10 Н/м, совершает гармонические колебания по синусоидально му закону с амплитудой 4 см. Считая начальную фазу колебаний рав ной нулю, определить скорость шарика через время, равное 776 после начала колебаний, где Т- период колебаний. Ответ дать в единицах СИ.
К невесомой пружине подвешен груз массой 4 кг. Зная, что пру жина под влиянием силы 10 Н растягивается на 2,5 см, найти период вертикальных колебаний такого пружинного маятника. Ответ дать в единицах СИ.
Два шара одинаковой массы подвешены на пружинах и соверша ют гармонические колебания. За некоторый промежуток времени пер вый шар совершил 10 колебаний, а второй за это время 5 колебаний. Во сколько раз коэффициент жесткости пружины первого шара больше коэффициента жесткости пружины второго шара? Ответ дать в едини цах СИ.
К пружине подвешен груз массой 9,8 кг. Зная, что пружина под влиянием массы 4 кг растягивается на 1 см, определить период верти кальных колебаний груза. Ответ дать в единицах СИ.
Сигнал гидролокатора подводной лодки, отразившись от цели, отстоящей от нее на расстояние 4 км, зарегистрирован через 5 с после его подачи. Частота колебаний вибратора гидролокатора 10 кГц. Ка кой длины звуковая волна распространялась в воде? Ответ дать в сан тиметрах.
Определить разность фаз колебаний частиц, расположенных на расстоянии I м вдоль направления распространения волны. Скорость распространения волны равна 500 м/с. Частота колебаний 100 Гц. От вет дать в градусах.
За время, равное 1/6 периода, переменный ток уменьшается от максимального значения до 2 А. Определить в единицах СИ амплитуду силы тока.
Максимальное напряжение на конденсаторе с электроемкостью 50 мкФ, включенном в цепь переменного тока с циклической частотой 400 рад/с, составляет 200 В. Определить в единицах СИ действующее значение силы тока в цепи.
В цепи переменного тока действующие значения силы тока и на пряжения равны соответственно 2 А и 50 В. Определить в единицах СИ максимальное значение мгновенной мощности в цепи.
Сколько колебаний происходит в электромагнитной волне с дли ной волны 30 м за время, равное периоду звуковых колебаний, частота которых 200 Гц? Ответ дать в тысячах.
Индуктивность катушки в колебательном контуре радиоприемни ка равна 5 мкГн. Найти емкость колебательного контура, если он на строен на длину волны 300 м. Ответ дать в пикофарадах.
Шарик массой 200 г, подвешенный к пружине, совершает 30 ко лебаний в минуту. Определить жесткость пружины. Ответ дать в едини цах СИ.
Резонанс в колебательном контуре с конденсатором C1 = I мкФ наступает при частоте колебаний 400 Гц. Когда вместо конденсатора С2 подключают другой конденсатор С2, то резонансная частота становит ся равной 100 Гц. Найти емкость С2 Активным сопротивлением прене бречь. Ответ дать в микрофарадах.
Частота незатухающих колебаний струны 500 Гц. Амплитуда ко лебаний некоторой точки на струне 1 мм. Какой путь пройдет эта точка за 5 с? Ответ дать в единицах СИ.
На обкладках конденсатора, включенного в колебательный кон тур, максимальное напряжение равно 100 В, электроемкость конденса тора равна 100 пФ, индуктивность контура I Гн. Определить полную энергию свободных электромагнитных колебаний в этом контуре. От вет дать в микроджоулях.
Колебательный контур состоит из индуктивности 2,5 мГн и элек троемкости 100 пФ. На какую длину волны настроен контур? Ответ дать в единицах СИ.
75. Колебательный контур приемника с конденсатором емкостью 250 пФ настроен на длину волны 30 м. Определить индуктивность катушки контура. Ответ дать в микрогеирн.
Задачи 6 класса трудности
Шарик массой 10 г скреплен с пружинкой жесткостью 400 Н/м.Под действием удара шарик в положении равновесия приобрел ско рость 10 м/с, направленную вдоль оси пружины. Найти амплитуду воз никших при этом колебаний шарика. Ответ дать в единицах СИ.
Во сколько раз увеличится период колебаний математического маятника при переносе его с Земли на Луну? Принять, что масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а радиус Земли в 4 раза больше радиуса Луны. Ответ дать в единицах СИ.
Колебательный контур состоит из катушки и двух одинаковых конденсаторов, включенных параллельно. Во сколько раз увеличится частота собственных колебании контура, если эти конденсаторы вклю чить последовательно?
Чему равна электроемкость колебательного контура, настроенно го в резонанс с радиостанцией, которая работает на частоте 50 кГц 7 Индуктивность контура 20 мГн. Ответ дать в пикофарадах.
Амплитуда гармонических колебаний материальной точки равна 2 см, а полная энергия колебаний 0,3 мкДж. При каком смещении от положения равновесия (по абсолютной величине) на колеблющуюся точку действует сила 22,5 мкН 7
Материальная точка массой 10 г совершает гармонические коле бания с периодом 0,628 с. Полная энергия колеблющейся точки равна 0,2 мДж. Определить амплитуду колебаний. Ответ дать в сантиметрах.
Через какой наименьший промежуток времени от начала движе ния точка, совершающая гармонические колебания, сместится от поло жения равновесия на половину амплитуды, если за 240 с она совершает 10 полных колебаний?
Груз, свободно колеблющийся на пружине вдоль ее оси, удаляясь от положения равновесия, за время 0,01 с сместился с расстояния 0,5 см от положения равновесия до наибольшее, равного I см. Чему равен период его колебаний? Ответ дать в единицах СИ.
Шарик массой 50 г подвешен на пружине с коэффициентом жест кости 49 Н/м. Шарик поднимают до такого положения, при котором пружина не напряжена, и отпускают без толчка. Пренебрегая трением и массой пружины, найти амплитуду возникших колебаний. Ответ дать в сантиметрах.
Входной колебательный контур радиоприемника с конденсато ром емкостью 90 пФ настроен на длину волны 9 м. Определить индук тивность катушки этого контура. Ответ дать в микрогенри.
Задачи 7 класса трудности
86. Прием радиоволн в диапазоне от 25 м до 100 м производится изменением расстояния между пластинами плоского конденсатора в колебательном контуре приемника. Во сколько раз нужно уменьшить расстояние между пластинами при переходе от приема самых коротких волн диапазона до приема самых длинных?
Груз массой 0,1 кг, подвешенный на пружине жесткостью 40 Н/м, совершает колебания с амплитудой 10 см. Определить максимальное значение импульса груза. Ответ дать в единицах СИ.
Материальная точка совершает гармонические колебания с ам плитудой, равной 50 мм, и периодом 0,2 с. Определить абсолютное зна чение скорости точки в момент времени, когда ее смешение от положе ния равновесия равно 40 мм. Ответ дать в единицах СИ.
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 5 мкФ и катушки индуктивностью 0,2 Гн. Определить максимальную силу то ка в контуре, если максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора равна 90 В. Сопротивлением контура пренебречь. Ответ дать в единицах СИ.
90. Под действием периодической силы материальная точка массой 10 г совершает гармонические колебания с периодом 0,2 с и амплиту дой 4 см. Найти наибольшее (амплитудное) значение силы, действую щей на материальную точку. Ответ дать в единицах СИ
ОПТИКА.
Задачи 1 класса трудности
1. Над центром плоского круглого зеркала, расположенного горизонтально, висит лампочка. Радиус зеркала I м, расстояние от лампочки до края зеркала 2 м. Определить угол падения света лампочки на зеркало вблизи его края. Ответ дать в градусах.
2. На каком расстоянии от плоскости зеркала надо поместить предмет, чтобы расстояние между предметом и ею изображением было равно 0,4 м? Ответ дать в единицах СИ.
Свет падает на поверхность налитой в стакан жидкости под углом 30° к горизонту. Определить угол преломления, если он меньше угла падения на 10°. Ответ дать в градусах.
Скорость света в стекле 2 108 м/с. Определить абсолютный показа тель преломления стекла.
Относительный показатель преломления двух сред равен 1,6. Чему равно отношение синуса угла падения луча на границу раздела этих сред к синусу угла преломления?
Абсолютный показатель преломления стекла равен 1,8. Абсолют ный показа гель алмаза 2,40. Луч света проходит из алмазной пластин ки в стеклянную. Чему равен относительный показатель преломления в этом случае?
Найти показатель преломления среды, скорость света в которой равна 150 000 км/с, относительно среды, скорость света в которой 270 000 км/с.
Фокусное расстояние линзы равно 0,2 м. Определить оптическую силу этой линзы. Ответ дать в единицах СИ.
Расстояние от линзы до предмета 2 м, расстояние от изображения до линзы 4 м. Определить линейное увеличение линзы.
10. Для получения дифракционной решетки на прозрачной пленке нанесены непрозрачные полосы. Толщина каждой полосы равна 0,2 мкм, ширина промежутка между краями соседних полос 0.5 мкм. Определить период решетки. Ответ дать в микрометрах.
Задачи 2 класса трудности
! I. Баран, увидев свое изображение в плоском зеркале, бросился в атаку со скоростью 8 м/с. С какой скоростью изменялось расстояние ме жду бараном и ею изображением в зеркале? О гнет дать в единицах СИ.
На плоское зеркало падает световой луч. На какой угол повернет ся отраженный луч, если зеркало повернуть вокруг оси. лежащей в пло скости зеркала перпендикулярно к лучу, на 1,5' ? Ответ дать в градусах.
Скорость света в жидкости в 1,25 раза больше, чем в пекле. Опре делить абсолютный показатель преломления стекла, если абсолютный показатель преломления жидкости 1.4.
Свет, распространяющийся в воде, падает на плоскую поверх ность стекла. Угол падения равен 300, синус угла преломления равен 0,4. Определить относительный показатель преломления стекла.
Алмаз с показателем преломления 2,42 находится в контакте со средой с показателем преломления 1,21. Найти предельный угол полно го внутреннего отражения в градусах.
Предельный угол полного внутреннего отражения на границе ве щества с вакуумом оказался равным 30°. Найти показатель преломле ния вещества.
На полу стоит квадратный стол со стороной 0,7 м и высотой 0,6 м. Над центром стола на высоте 2 м от пола висит лампочка. Опре делить площадь тени стола на полу. Ответ дать в единицах СИ.
Расстояние от предмета до собирающей линзы 10 м, а от линзы до изображения 2.5 м. Определить оптическую силу линзы в диоптриях.
Фокусное расстояние лупы равно 5 см, расстояние наилучшего зрения равно 20 см. Чему равно линейное увеличение этой лупы?
20. Необходимо сделать дифракционную решетку с периодом 0,8 мкм. Для этого на прозрачную пленку наносятся параллельные непрозрачные полосы толщиной 0,2 мкм каждая. Определить ширину прозрачного промежутка между краями соседних полос. Ответ дать в микрометрах.
Задачи 3 класса трудности
Шмель летит по прямой, составляющей угол 60° с перпендикуля ром к плоскости зеркала, со скоростью 10 м/с. Найти скорость сближе ния шмеля с его изображением в зеркале. Ответ дать в единицах СИ.
На горизонтальном столе лежит шар. Под каким наименьшим уг лом к плоскости стола нужно установить зеркало, чтобы при движении шара к зеркалу по столу изображение шара двигалось по вертикали? Ответ дать в градусах.
При переходе из вакуума в стекло скорость света уменьшилась на 100 000 км/с. Найти абсолютный показатель преломления стекла.
Луч света, распространяющийся в жидкости, падает на стекло под некоторым углом. Синус угла падения равен 0,8, угол преломления ра вен 30". Определить во сколько раз скорость света в стекле меньше, чем в жидкости.
Длина волны света в вакууме равна 600 нм. Определить длину волны этою света в среде с показателем преломления 1,5. Ответ дать в
нанометрах.
Тонкий луч света, распространяющийся в стекле, попадает в жидкость с показателем преломления 1,4. При этом длина волны света увеличилась в 1,1 раза. Определить абсолютный показатель преломления стекла.
На горизонтальном дне водоема глубиной 1,5 м лежит плоское зеркало. На каком расстоянии от места вхождения луча в воду он снова выйдет из воды после отражения от зеркала, если угол преломления этого луча в воде равен 45° ? Ответ дать в единицах СИ.
Призма с показателем преломления 1,5 и преломляющим углом 30° находится в вакууме. Луч света падает на первую преломляющую грань призмы по нормали. Найти синус угла преломления при выходе луча через вторую преломляющую грань.
Призма с показателем преломления 1,6 и преломляющим углом 30" находится в вакууме. Найти синус угла падения луча из вакуума на первую преломляющую грань призмы, если на вторую преломляющую грань луч падает внутри призмы перпендикулярно грани.
Предмет находится на расстоянии 10 м от рассеивающей линзы. Мнимое изображение наблюдается на расстоянии 2,5 м от линзы. Опре делить оптическую силу линзы. Ответ дать в единицах СИ.
Фокусное расстояние рассеивающей линзы равно -0,5 м, мнимое изображение находится на расстоянии 0,3 м от линзы. Определить рас стояние от линзы до предмета. Ответ дать в единицах СИ.
Найти расстояние от изображения до линзы, если фокусное рас стояние линзы равно 0,6 м, а расстояние от предмета до линзы состав ляет 0,9 м. Ответ дать в единицах СИ.
Какое линейное увеличение дает лупа, оптическая сила которой 20 диоптрий? Расстояние наилучшего зрения принять равным 25 см.
С помощью собирающей линзы, фокусное расстояние которой 2,5 м, необходимо получить увеличенное в 5 раз изображение предмета. На каком расстоянии перед линзой надо поместить этот предмет? Ответ дать в единицах СИ.
На дифракционную решетку, период которой равен 2000 нм, нор мально падает свет с длиной волны 500 нм. Определить, под каким уг лом наблюдается второй максимум интенсивности света (к =2). Ответ дать в градусах.
Задачи 4 класса трудности
36. Чтобы измерить высоту столба, мальчик положил на землю плоское зеркальце так, чтобы видеть в нем изображение вершины столба, и сделал необходимые измерения. Расстояние от него до столба 4 м, до зеркальца 1 м, линия глаз мальчика находится на высоте 1,5 м над Земле»!. Чему равна высота столба? Ответ дать в единицах СИ.
Точечный источник света и два его изображения, даваемые двумя зеркалами, лежат в вершинах равностороннего треугольника. Опреде лить величину угла между зеркалами. Ответ дать в градусах.
Вертикальная палка длиной 1,5 м, поставленная вблизи уличного фонаря, отбрасывает тень длиной 0,75 м. Если перенести палку дальше от фонаря на I м (в той же вертикальной плоскости), то она отбрасы вает тень длиной 1,25 м. На какой высоте подвешен фонарь? Ответ дать в единицах СИ.
Найти абсолютный показатель преломления некоторого прозра чного вещества, если при переходе света из стекла в это вещество ско рость света уменьшилась в 1,2 раза. Абсолютный показатель преломле ния стекла 1,5.
Длина волны света в вакууме равна 600 нм. На сколько наномет ров меньше длина волны этого снега в среде, где скорость света в 1,2 раза меньше, чем в вакууме?
Световая волна с частотой 500 ТГц распространяется в прозрач ной среде. Длина волны равна 400 нм. Определить показатель прелом ления среды.
Световой луч, распространяющийся в жидкости со скоростью 240 000 км/с, падает на стекло под утлом, синус которого равен 0,6. Аб солютный показатель преломления стекла равен 1,5. Определить угол преломления. Ответ дать в градусах.
В сосуд из С1екла с абсолютным показателем преломления 1,5 на лита ЖИДКОСТЬ. В жидкости распространяется свет, угол падения кото рого на дно сосуда равен 30°, а синус угла преломления в стекле 0,4. Определить абсолютный показатель преломления жидкости.
В стеклянный сосуд налита жидкость, показатель преломления которого 1,5. На поверхность жидкости падает тонкий луч света, синус уг ла падения луча равен 0,75. Найти угол между лучом света и дном сосу да. Ответ дать в градусах.
Призма изготовлена из стекла с показателем преломления 1,4. Луч света падает на одну из преломляющих граней призмы перпенди кулярно. Наши синус угла преломления при выходе луча света в ваку ум через вторую преломляющую грань, если преломляющий угол приз мы равен 30°.
Расстояние СП предмета до собирающей линзы в 5 раз больше фо кусного расстояния линзы. Во сколько раз изображение будет меньше предмета?
47. С помощью линзы от своих очков .абитуриент получил на полу комнаты четкое действительное изображение нити накаливания лампы, расположив линзу на вертикали под лампой на расстоянии 2 метра от ниш, находящейся на высоте 3 метра от пола. Найти оптическую силу линзы. Ответ дать в диоптриях.
Изображение предмета, помещенного на расстоянии 0,3 м от со бирающей линзы, в 2 раза больше самого предмета. Определить фокус ное расстояние линзы. Ответ дать в единицах СИ.
Фокусное расстояние линзы 0,4 м. Расстояние от линзы до пред мета 0,5 м. Во сколько раз изображение больше предмета?
Свеча удал на от экрана на расстоянии 4,5 м. Между экраном и свечой располагается тонкая собирающая линза, позволяющая полу чить четкое изображение свечи при двух положениях линзы, расстояние между которыми равно 1,5 м. Определить фокусное расстояние линзы. Ответ дать в единицах СИ.
Фотограф снимает автомобиль в тот момент, когда тот проезжает мимо нею на малой скорости. При длине автомобиля 4 м его изобра жение на пленке равно 0,032 м. Найти расстояние от автомобиля до ли нзы объектива, если расстояние от линзы до фотопленки равно 0.06 м. Ответ дать в единицах СИ.
Предмет находится на расстоянии 3 см от собирающей линзы с оптической силой 25 диоптрий. Определить расстояние от изображения до линзы. Ответ дать в сантиметрах.
Лучи от удаленного источника света падают на рассеивающую линзу параллельно ее главной оптической оси. Мнимое изображение источника света находится на расстоянии 0,2 м от линзы. Найти опти ческую силу линзы. Ответ дать в единицах СИ.
На дифракционную решетку нормально падает монохроматиче ский свет. На бесконечно большом экране, установленном за дифрак ционной решеткой параллельно ей, наблюдается 7 максимумов интен сивности света. Определит!» наибольший порядок дифракции к, наблю даемый при данных условиях.
На дифракционную решетку с шириной непрозрачных промежут ков 2000 нм и шириной прозрачных щелей 2500 нм нормально падает поток белого света. Найти длину волны света, для которой под углом 30° наблюдается максимум третьего порядка. Ответ дать в нанометрах.
Задачи 5 класса трудности
56. Красный свет в некотором веществе имеет длину волны 400 нм и скорость распространения 150 000 км/с. Определить длину волны этого света в вакууме. Ответ дать в нанометрах.
Свете длиной волны 250 нм распространяется в среде с показателем преломления равным 2. Определить частоту света. Ответ дать в терагерцах.
В сосуд налита жидкость с показателем преломления 1,1. Поверх ность жидкости освещается светом, синус угла падения которого равен 0,88. На дне сосуда закреплен в вертикальном положении полностью погруженный в жидкость стержень. Определить длину стержня, если он отбрасывает на дно сосуда тень длиной 2 см. Ответ дать в сантиметрах.
Луч света падает под углом, синус которого равен 0,75, на плос копараллельную стеклянную пластину, преломляется, отражается от второй поверхности и выходит из пластины. Определить расстояние между точкой падения луча на пластину и точкой выхода из нее, если путь луча в стекле 10 см, а показатель преломления стекла 1,5. Ответ дать в метрах.
В призме с преломляющим углом 30° одна грань посеребрена. На вторую грань под углом 45° падает световой луч, который после пре ломления и однократного отражения от посеребренной грани возвра щается по тому же пути. Определить показатель преломления материа ла призмы.
Толстая прозрачная плоскопараллельная пластина находится в воздухе. Показатель преломления пластины меняется от значения 1,25 на верхней грани до значения 2,5 на нижней грани. Угол падения света на верхнюю грань равен 30°. Под каким углом к нормали луч выйдет из пластины ? Ответ дать в градусах.
Луч света из воздуха падает на верхнюю грань плоскопараллель ной пластины под углом, синус которого равен 0,8, и выходит из плас тины в жидкость под углом 30° к нормали. Пластина изготовлена из прозрачного материала, показатель преломления которого изменяется от 1,5 на верхней грани до 2,5 на нижней. Определить показатель пре ломления жидкости.
В сосуде с жидкостью находится источник света на глубине 1,5 м. Вычислить радиус круга на поверхности жидкости, в пределах которо го возможен выход лучей в воздух, если угол полного внутреннего от ражения для этой жидкости равен 45°. Ответ дать в единицах СИ.
В стекле с показателем преломления 1,52 имеется сферическая по лоса радиусом 4 см, заполненная водой. Показатель преломления во ды равен 1,33. На полость падает параллельный пучок света. Опреде лить диаметр светового пучка, который проникает в полость. Ответ дать в сантиметрах.
65. Собирающая линза дает на экране четкое изображение предмета, увеличенное в два paзa. Если линзу подвинул, на 36 сантиметров к эк рану, то она даст четкое изображение предмета, но вдвое уменьшенное. Найти фокусное расстояние линзы. Ответ дать в единицах СИ.
66. С помощыо собирающей линзы получают на экране изображение плоской квадратной рамки, плоскость которой перпендикулярна главной оптической оси линзы. Расстояние от плоскости рамки до линзы 0,3 м. Площадь изображения в 4 раза больше площади рамки. Найти фокусное расстояние линзы. Ответ дать в единицах СИ.
На каком расстоянии от объектива фотоаппарата следует помес тить миллиметровую шкалу, чтобы на фотопленке она была уменьшена в 10 раз, если фокусное расстояние объектива 5 см? Объектив представ ляет собой одну собирающую линзу. Ответ дать в единицах СИ.
Точечный источник света расположен на двойном фокусном рас стоянии от собирающей линзы. Фокусное расстояние линзы 30 см. На каком расстоянии от линзы нужно поместить плоское зеркало для того, чтобы лучи, отраженные от зеркала, вторично пройдя линзу, стали па раллельными? Ответ дать в единицах СИ.
Расстояние от свечи до экрана равно 5 м. Определить оптическую силу линзы (в диоптриях), при помощи которой на экране получают изображение свечи, увеличенное в 4 раза.
Оптическая система состоит из двух собирающих линз с фокусны ми расстояниями 20 см и 10 см. Расстояние между линзами 30 см. Пред мет находится на расстоянии 30 см от первой линзы. На каком расстоя нии от второй линзы получится изображение? Ответ дать в единицах СИ.
Собирающая линза дает действительное изображение предмета. Размер изображения в 3 раза больше размера предмета. Определить фокусное расстояние линзы, если расстояние между линзой и изображе нием равно 2 м. Ответ дать в единицах СИ.
Расстояние от предмета до собирающей линзы в 5 раз больше фо кусного расстояния линзы. Во сколько раз изображение меньше пред мета?
На собирающую линзу с оптической силой 2 диоптрии падает пу чок параллельных лучей. Тангенс угла, образованного этими лучами с главной оптической осью, равен 0,1. Определить наименьшее расстоя ние от 1лавной оптической оси до точки, в которой сфокусируются ту чи. Ответ дать в сантиметрах.
На дифракционную решетку, имеющую одинаковую ширину не прозрачных промежутков и прозрачных щелей, нормально падает мо нохроматический свет с длиной волны 600 нм. Определить ширину прозрачной щели решетки, если третий порядок максимума наблюдается под углом 30°. Ответ дать в микрометрах.
75. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет, период колебаний которого равен 0,002 пикосекунды. Второй максимум интенсивности света (к=2) наблюдается под углом 30°.Найти период дифракционной решетки. Ответ дать в микрометрах.
Задачи 6 класса трудности
Предмет поместили перед собирающей линзой гак, что наблюда ется действительное изображение, в 2 раза больше самого предмета. Затем предмет переместили вдоль оптической оси так, что изображение стало в 2 раза меньше предмета. На сколько изменили расстояние от предмета до линзы7 Фокусное расстояние линзы 1 м. Ответ дать в еди ницах СИ.
Чему равно наименьшее расстояние между предметом и его дей ствительным изображением в собирающей линзе, если ее фокусное рас стояние равно 40 см? Ответ дать в единицах СИ.
Монохроматический свет с длиной волны в вакууме 500 нм пада ет по нормали на дифракционную решетку, помещенную в жидкую сре ду с показателем преломления 1,25. Период решетки 4 мкм. Определить синус угла, под которым наблюдается второй (к - 2) максимум интен сивности.
Определить абсолютный показатель преломления прозрачной жидкости, если длина волны зеленого света в ней равна 550 нм при энергии фотонов, равной 1,5 эВ.
Накаленная нить лампочки и ее действительное изображение, по лученное с помощью линзы, равны по величине. Оптическая сила лин зы 4 диоптрии. На какое расстояние нужно передвинуть лампочку от первоначального положения, чтобы ее изображение уменьшилось в 5 раз? Ответ дать в единицах СИ.
Предмет в виде отрезка длиной 0,4 м расположен вдоль оптичес кой оси тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием 0,6 м. Се редина отрезка находится на расстоянии 0,9 м от линзы. Линза дает действительное изображение всех точек предмета. Определить продоль ное увеличение предмета.
Предмет находится на расстоянии 15 м от объектива фотоаппара та. Высота изображения на фотопленке при этом равна 0,03 м. Если расстояние от предмета до объектива уменьшить до 10 м, то высота изображения станет равной 0,05 м. Найти фокусное расстояние объек тива. Ответ дать в единицах СИ.
Монохроматический свет с частотой 400 ТГи падает нормально на расположенную в жидкости с показателем преломления 1,5 дифрак ционную решетку. Период дифракционной решетки равен 10 мкм. Определить порядок к максимума интенсивности света, который на блюдается под углом 30°.
Плоская поверхность плоско-выпуклой линзы с фокусным рас стоянием 12 см покрыта зеркальным отражающим покрытием. На рас стоянии 24 см от линзы со стороны выпуклой поверхности находится точечный источник света. Определить расстояние от линзы до изобра жения источника. Ответ дать в сантиметрах.
С помощью собирающей линзы получено уменьшенное действи тельное изображение предмета на экране. Размер предмета 6 см, а раз мер изображения 3 см. Оставляя предмет и экран неподвижными, пере мещают линзу в сторонy предмета и получают на экране второе четкое изображение предмета. Определить величину этого изображения. Ответ дать в сантиметрах.
Задачи 7 класса трудности
Тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием 5 см распо ложена между предметом и плоским зеркалом. Расстояние от предмета до линзы 2 см, а от предмета до зеркала 7 см. Определить в сантиметрах расстояние от линзы до действительного изображения предмета.
На стеклянный клин перпендикулярно одной его грани падает тонкий луч света. Показатель преломления стекла равен 2. Угол при вершине клина 7°. Сколько светлых пятен будет наблюдаться на экране, поставленном за второй гранью клина?
Фотографируется момент выхода пули из ствола. Фотоаппарат находится на расстоянии 5,1 м от конца ствола. Фокусное расстояние его объектива 10 см. Оптическая ось объектива перпендикулярна ство лу. Время экспозиции 50 мкс. Величина размытия изображения на фотопленке оказалась равной 0,5 мм. Найти в единицах СИ скорость пули.
Плоское двухстороннее зеркало вращается с постоянной частотой 0,5 об/с вокруг оси, лежащей в плоскости зеркала. С какой линейной скоростью будет перемещаться "зайчик" по цилиндрическому экрану радиусом 10 м, если ось вращения зеркала совпадает с осью цилиндри ческого экрана? Ответ дать в единицах СИ.
На дифракционную решетку с периодом 4 мкм падает нормально монохроматический свет. За решеткой находится собирающая линза с фокусным расстоянием 40 см. На экране первый дифракционный мак симум отстоит от центрального на расстоянии 5 см. Определить длину волны света. Считать синус и тангенс угла дифракции ровными. Ответ дать в нанометрах.
МИКРОФИЗИКА.
Задачи 1 класса трудности
I. Минимальная частота света, при которой возникает фотоэффект с поверхности цинка, равна 810 ГГц. Определить частоту красной грани цы фотоэффекта. Ответ дать в терагерцах.
2 При исследовании фотоэффекта металл облучали монохроматическим светом. Величина задерживающего напряжения оказалась равной 1,7 В. Определить максимальное значение кинетической энергии фото электронов. Ответ дать в электронвольтах
При переходе атома с энергетического уровня -8 эВ на основной уровень -16 эВ излучен квант света. Найти энергию этого кванта. Ответ дать в элсктронволътах.
Атомный номер алюминия равен 13, массовое число его ядер рав но 27. Чему равно число электронов в атоме алюминия?
Ядро некоторого изотопа состоит из 20 протонов и 26 нейтронов. Определить массовое число этого ядра.
Порядковый номер изотопа молибдена в таблице Менделеева 42, массовое число 96. Сколько нейтронов в ядре этого изотопа?
Масса покоя ядра гелия равна 4,002 а.е.м. Сумма масс покоя нук лонов, входящих в состав этого ядра, равна 4,032 а.е.м. Найти дефект массы ядра гелия. Ответ дать в атомных единицах массы.
Ядро изотопа бериллия содержит 4 протона и 4 нейтрона. Опреде лить дефект массы ЭТОГО ядра, если масса ядра изотопа бериллия равна 8.008 а.е.м. Ответ дать в атомных единицах массы.
Минимальная энергия, необходимая для того, чтобы ядро, состоя щее из 3 протонов и 3 нейтронов, расщепить на отдельные нуклоны, равна 36 МэВ. Определить энергию связи этого ядра. Ответ дать в мега электронвольтах.
10. При образовании ядра некоторого элемента (массовое число 7) из отдельных нуклонов выделяется энергия, равная 42 МэВ. Найти энер- гию связи этого ядра. Ответ дать в мегаэлектронвольтах.
Задачи 2 класса трудности
Частота света равна 400 ТГц. Определить энергию одного кванта этого света. Ответ дать в электровольтах.
Определить кинетическую энергию электронов, испускаемых фотокатодом при облучении его монохроматическим светом с частотой, равной частоте красной границы фотоэффекта материала фотокатода. Ответ дать в системе СИ.
При исследовании фотоэффекта с поверхности железного образ ца, имеющего работу выхода 43 эВ, нашли, что максимальная кинети ческая энергия фотоэлектронов равна 1,8 эВ. Считая свет, которым об лучался образец, монохроматическим, определить энергию одного кванта этого света. Ответ дать в электронвольтах.
Возбужденный атом испустил фотон, энергия которого равна 4,2 эВ, и перешел в основное состояние. Чему равна энергия возбуж денного состояния атома, если энергия основного состояния атома рав на -12.4 эВ7 Ответ дать в электронвольтах.
При переходе электрона с одной стационарной орбиты с энергией -10 эВ на другую стационарную орбиту излучается квант света с энер гией 2,7 эВ. Определить энергию конечного стационарного состояния. Ответ дать в электронвольтах.
Нейти энергию связи ядра атома лития (массовое число 7, поряд ковый номер элемента в таблице Менделеева 3), если известно, что удельная энергия связи равна 5 МэВ на нуклон. Ответ дать в мегаэлек тронвольтах.
17. Чему равна энергия покоя электрона? Ответ дать в mix о джоулях.
18. Ядро радиоактивного элемента, атомный номер которого 89, испустило альфа-частицу. Найти атомный номер образовавшегося элемента.
19* При взаимодействии альфа-частицы с ядром бериллия (атомный номер в таблице Менделеева 4, массовое число 9) образуются нейтрон и новое ядро. Чему равно массовое число нового ядра?
20. Изотоп ядра натрия (атомный номер 11) претерпел электронный бета-распад. Определить атомный номер образовавшегося ядра.
Задачи 3 класса трудности
Чему равна частота света, если энергия каждого из его фотонов равна 3,3 эВ? Ответ дать в терагерцах.
Определи 1ь работу выхода электронов из металла, если фотоэф фект начинается при частоте падающего света 400 ТГц. Ответ дать в электронвольтах.
Энергия каждого кванта света, которым облучается металл, в пя1ъ раз больше работы выхода электрона из этого металла. Какую долю от энергии кванта составляет максимальная кинетическая энергия фото электрона, вылетевшего из металла?
Во сколько раз энергия каждого кванта света, которым облучает ся металл, больше работ выхода электрона из этого металла, если ра бота выхода в два раза больше максимальной кинетической энергии фоюэлектронов?
При исследовании фотоэффекта было обнаружено, что макси мальная кинетическая энергия, которую может получить вылетевший из обрата электрон, в 4 раза меньше энергии одного кванта света. Опре делить, во сколько раз paбота выхода электрона из данного образца больше максимальной кинетической энергии фотоэлектрона.
26 Фотокатод облучается сайтом, энергия каждого кванта которого равна 3 »В. На сколько электронвольт возрастет максимальная кинетическая энергия каждого фотоэлектрона при увеличении энергии кванта света в 2 раза?
Анод вакуумного фотоэлемента находится под потенциалом -3 В относительно катода. Какую минимальную энергию должен иметь каж дый квант света, падающего на фотокатод, чтобы в фотоэлементе поя вился электрический ток? Работа выхода электрона из фотокатода 2 эВ. Ответ дать в электронвольтах.
Электрон в атоме перешел с одного энергетического уровня на другой, излучив при этом квант света частотой 800 ТГц. На сколько электронвольт уменьшилась энергия атома?
Определить частоту излучения лазера, если известно, что излуче ние происходит при переходах электронов из состояния с энергией -3,85 эВ в состояние с энергией -6,325 эВ. Ответ дать в терагерцах.
Ядро изотопа натрия (атомный номер 11) претерпело электрон ный бета-распад. Определить число протонов в образовавшемся ядре.
Изотоп фосфора, имеющий массовое число 30. распадается с ис пусканием позитрона. Чему равно массовое число ядра, образующего ся в результате распада?
Определить дефект массы альфа-частицы, масса которой равна 4,002 а.е.м. Ответ дать в а.е.м.
Дефект массы ядра изотопа гелия (атомный номер 2) равен 0,006 а.е.м. Определить число нейтроноз в ядре, если его масса равна 3,017 а.е.м.
Дефекг массы одного из изотопов бора равен 0,05 а.е.м. Опреде лить энергию связи ядра этого изотопа. Ответ дать в пикоджоулях.
Дефект массы ядра изотопа углерода 0,1 а.е.м., дефект массы ядра одного из изотопов хрома 0,4 а.е.м. Во сколько раз энергия связи ядра хрома больше энергии связи ядра углерода?
Задачи 4 класса трудности
Энергия каждого фотона в пучке монохроматического света рав на 1,5 эВ. Определить длину волны этого света. Ответ дать в наномет рах.
Фотосинтез в зеленом листе растений интенсивно проходит при поглощении красного света с длиной волны 0,66 мкм. Определить энер гию фотона этого света. Ответ дать в электронвольтах.
Для ионизации атома некоторого химического элемента необхо дима энергия 4,125 эВ. Найти минимальную частоту электромагнитного излучения, способного вызвать ионизацию. Ответ дать в терагерцах.
3^. Во сколько раз энергия рентгеновского фотона, имеющего длину волны 0,1 нм, больше энергии фотона видимого света с длиной волны 500 нм?
Излучение источника видимого света лежит в интервале частот от 750 ТГц до 400 ТГц. Определить отношение импульсов фотонов, соот ветствующих границам спектра. Ответ дать в виде числа, большего единицы.
Работающий в непрерывном режиме газовый лазер дает моно хроматическое излучение с частотой 500 ТГц, излучая ежесекундно 66 мДж энергии. Сколько фотонов испускает такой лазер в течение од ной пикосекунды?
Атом, находившийся в основном стационарном состоянии, поглотил квант света частотой 1600 ТГц и перешел в возбужденное состо яние с энергией -6 эВ. Чему равна энергия атома в основном стациона рном состоянии? Ответ дать в электронвольтах.
При исследовании фотоэффекта образца из алюминия нашли, что длина волны красной границы фотоэффекта равна 412,5 нм. Опреде лить работу выхода электрона из этого образца. Ответ дать в электрон-вольтах.
Чему равна частота света, падающего на поверхность металла, если работа выхода электронов из этого металла равна 3 эВ, а макси мальная кинетическая энергия вылетающих электронов равна 1,125 эВ? Ответ дать в терагерцах.
При облучении поверхности меди квантами света, каждый из ко торых имеет энергию 5,4 эВ, наблюдается фотоэффект. Работа выхода электронов из меди равна 4,1 эВ. Найти задерживающее напряжение, наблюдаемое в этом случае. Ответ дать в единицах СИ.
46. Фотокатод облучается монохроматическим светом частотой 400 ТГц. С какой скоростью вылетают фотоэлектроны, если работа выхода электрона с поверхности фотокатода 1,65 эВ? Ответ дать в единицах СИ.
При облучении поверхности металла монохроматическим излу чением частотой 300 ТГц максимальная кинетическая энергия фотоэлек трона в два раза меньше работы выхода электрона из металла. Найти частоту красной границы фотоэффекта. Ответ дать в терагерцах.
Во сколько раз частота излучения, падающего на металл, больше частоты красной границы фотоэффекта для этого металла, если макси мальная кинетическая энергия вылетающих электронов равна рабой выхода электронов из металла?
При облучении поверхности металла светом частотой 260 ТГц максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна работе выхо да электрона из металла. Определить частоту красной границы фотоэф фекта. Ответ дать в терагерцах.
В результате взаимодействия гамма-кванта с ядром кальция (атомный номер 20, массовое число 40) образуются ядро нового атома и протон. Чему равно массовое число нового ядра?
Ядро изотопа магния (массовое число 24, порядковый номер в таблице Менделеева - 12) подвергается бомбардировке протонами. Определить число нуклонов в образовавшемся в результате реакции ядре, если реакция сопровождается испусканием альфа-частиц.
При бомбардировке альфа-частицами алюминия (массовое число 27, порядковый номер в таблице Менделеева - 13) образуется новое яд ро и протон. Определить порядковый номер образовавшегося элемента в таблице Менделеева.
Энергия связи ядра атома лития равна 29,88 МэВ. Найти дефект массы этого ядра. Ответ дать в атомных единицах массы.
Какая минимальная энергия необходима для расщепления ядра изотопа лития на составляющие его нуклоны, если массовое число 7, заряд ядра 3, масса ядра 7,017 а.е.м.? Ответ дать в мегаэлектронвольтах. Учесть, что массе, равной I а.е.м., соответствует энергия 931 МэВ.
В результате взаимодействия ядра атома плутония с альфа-час тицей образуется ядро атома кюрия (массовое число 242) и нейтрон. Определить массовое число ядра атома плутония.
Задачи 5 класса трудности
Найти энергию кванта в пучке монохроматического света с длиной волны 300 нм. Ответ дать в электронвольтах.
Сколько фотонов монохроматического света прошло через от верстие в диафрагме, если их суммарная энергия равна 13,2 эВ, а длина волны света 750 нм?
С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его им пульс был равен импульсу фотона красного света, частота которого 455 ТГц? Ответ дать в километрах в секунду.
При испускании атомом фотона полная энергия атома изменилась на 4,125 эВ. Найти длину волны излученного фотона. Ответ дать в на нометрах.
60. На сетчатку глаза человека направлен свет с длиной волны 495 нм. Сколько фотонов попадает за 2 с на сетчатку, если глаз воспринимает излучение данной длины волны при мощности светового потока равной 0,0003 пВт?
Во сколько раз изменилась мощность источника электромагнит ного излучения, если число испускаемых им за 10 с квантов уменьши лось со 120 до 100, а их частота осталась неизменной? Ответ дать в виде числа, большего единицы.
Атом, получив в результате неупругого соударения с электро ном энергию 4,5 эВ, излучает квант света. Определить наименьшую воз можную длину волны излучения. Ответ дать в нанометрах.
Атом водорода может находиться в основном состоянии с энергией Е = -13,6 эВ и в возбужденных состояниях с энергиями Et = - -3,4 эВ и = -1,4 эВ. Во сколько раз энергия фотона, испущенного при переходе атома из первого возбужденного состояния в основное больше энергии фотона, испущенного при переходе атома из второго возбужденного состояния в первое?
Определить длину волны красной границы фотоэффекта для ме талла, имеющего работу выхода, равную 4,125 эВ. Ответ дать в нано метрах.
Найти задерживающее напряжение для фотоэлектронов, испуска емых при освещении калия светом с длиной волны 330 нм. Работу вы хода электронов из калия принять равной 2 эВ. Ответ дать в единицах
СИ.
Поверхность калия облучается монохроматическим светом часто той 800 ТГц. Работа выхода электрона из калия равна 2,2 эВ. Чему рав на максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона в этом опыте? Ответ дать в электронвольтах.
При облучении поверхности фотокатода монохроматическим све том частотой 1100 ТГц фотоэлектроны удается полностью затормозить отрицательным потенциалом 0,4125 В. Найти частоту красной границы фотоэффекта материала катода. Ответ дать в терагерцах.
Определить энергию фотона, падающего на поверхность металла, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна 2,475 эВ, а частота красной границы фотоэффекта для этого металла равна 400 ТГц. Ответ дать в электронвольтах.
Работа выхода электрона из некоторого металла равна 4,125 эВ. Определить максимальную длину падающего на металл излучения, при котором возможен фотоэффект. Ответ датЬ в нанометрах.
70. Металлическая пластинка, работа выхода электрона из которой равна 2.475 эВ последовательно освещается излучением г частотой 700 ТГц и 800 ТГц. Во сколько раз увеличивается при этом максималь ная кинетическая энергия фотоэлектронов?
Какую максимальную кинетическую энергию имеют электроны, вылетевшие из атомов калия при облучении последних синим светом с длиной волны 450 им ? Работа выхода электронов из кадия равна 2 эВ. Ответ дать в электронвольтах.
Длина волны красной границы фотоэффекта для некоторого ме талла равна 275 нм. Определить минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект из этого металла. Ответ дать в электронволь тах.
Если освещать фотокатод светом с частотой 600 ТГц, то задержи вающее напряжение, при котором прекращается фототок, равно 1,125 В. Чему будет равно задерживающее напряжение при облучении этого же фотокатода светом с частотой 1200 ТГц ? Ответ дать в едини цах СИ.
В результате захвата альфа-частицы ядром изотопа азота (мас совое число 14, порядковый номер в таблице Менделеева 7) образуется протон и новое ядро. Определить число протонов в новом ядре.
Энергия связи ядра кальция равна 7,47 МэВ, число протонов 20, число нейтронов 20. Определить массу ядра кальция. Ответ дать в атом ных единицах массы.
Задачи 6 класса трудности
При освещении катода вакуумного фотоэлемента светом частоты 1000 ТГц фототок с поверхности катода прекращается при разности по тенциалов между катодом и анодом, равной 2 В. Определить работу выхода электрона из материала катода. Ответ дать в электронвольтах.
На изолированную металлическую пластинку, потенциал которой равен нулю, направлено монохроматическое излучение с частотой 800 ТГц. До какого потенциала зарядится пластинка при длительном освещении, если работа выхода электронов из нее равна 2 эВ 7 Ответ дать в единицах СИ.
Найти частоту света, вырывающего из металла электроны, кото рые полностью задерживаются разностью потенциалов 3,3 В. Фотоэф фект начинается при частоте света 600 ТГц. Ответ дать в терагерцах.
Катод вакуумного фотоэлемента освещается светом с длиной вол ны 500 нм. При задерживающей разности потенциалов между катодом и анодом 1,2 В фототок прекращается. Определить работу выхода элек трона из материала катода. Ответ дать в электронвольтах.
Во сколько раз длина волны излучения, падающего на металли ческую пластинку, меньше длины волны красной границы фотоэффекта, если максимальная кинетическая энергия вылетающих электронов в два раза больше работы выхода электронов из металла? Ответ дать в виде числа, большего единицы.
Катод вакуумного фотоэлемента освещается светом с длиной вол ны, которую необходимо определить. Известно, что при задерживаю щей разности потенциалов между катодом и анодом, равной 2 В, фото ток прекращается. Работа выхода электрона из материала катода равна 2,125 эВ. Ответ дать в нанометрах.
Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 600 ТГц. Определить величину задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить, чтобы задержать электроны, испускаемые под действием ультрафиолетовых лучей с частотой 1000 ТГц. Ответ дать в единицах СИ.
Одна из пластин плоского воздушного незаряженного конденса тора освещается светом с частотой 1000 ТГц. Фотоэлектроны, попадаю щие на другую пластину, заряжают ее, в результате чего между обклад ками конденсатора возникает разность потенциалов. Определить мак симальное значение разности потенциалов (в вольтах), если работа вы хода электрона равна 2 эВ.
Излучение с частотой 1000 ТГц падает на металлическую поверх ность. При увеличении частоты в 1,2 раза задерживающее напряжение между катодом и анодом пришлось увеличить в 1,5 раза. Определить частоту красной границы фотоэффекта для материала фотокатода. От вет дать в терагерцах.
Электрон, ускоренный электрическим полем, приобрел скорость, при которой его полная энергия стала в 2,6 раза больше энергии покоя. Чему равна разность потенциалов, пройденная электроном ? Ответ дать в киловольтах.
Задачи 7 класса трудности
Капля воды объемом 0,1 мл нагревается светом с длиной волны 750 нм, поглощая 70 фотонов в течение наносекунды. Определить ско рость нагревания воды, считая, что вся энергия, полученная каплей, расходуется только на ее нагревание. Удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг К). Ответ дать в нанокельвинах за секунду.
В одном из проектов системы противоракетной обороны предла галось вывести на орбиту химический лазер, создающий излучение мощностью 25200 кВт. Один фотон такого излучения имеет энергию 1,875 эВ и импульс 0,001 нгпм/с. Определить силу отдачи, действующую на такой лазер при его работе. Ответ дать в миллиньютонах.
Плоский алюминиевый электрод освещается излучением с дли ной волны 165 нм. На какое максимальное расстояние может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется однородное задерживающее электрическое поле напряженностью 37,5 В/см 7 Красная i ранима фото эффекта для алюминия соответствует длине волны 330 нм. Ответ дать в миллиметрах.
На один из вольфрамовых электродов двухэлектродной лампы падает излучение с длиной волны 150 нм. Между электродами прило жено тормозящее напряжение 10 В. На каком расстоянии от облучае мого электрода скорость электронов уменьшится до нуля, если расстоя ние между электродами 40 см? Работа выхода электрона 4,5 эВ. Ответ пять в единицах СИ.
В результате реакции слияния неподвижных ядер дейтерия (заряд ядра Z = I, массовое число А = 2) и трития (Z = I, А =3) образуется новое ядро и нейтрон. Пренебрегая различием масс покоя протона и нейтрона, определить. какую часть выделившейся при реакции энергии составляет кинетическая энергия нейтрона.
1. КИНЕМАТИКА.
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
1
0,75
19
1
37
1
55
105
73
2
2
2
20
4
38
2
56
15
74
1
3
10
21
1
39
3,2
57
98
75
60
4
45
22
0,05
40
1
58
29,4
76
25
5
4
23
4,5
41
20
59
15
77
30
6
10
24
200
42
100
60
150
78
5
7
1,5
25
20
43
0,2
61
360
79
15
8
5
26
20
44
2
62
0,05
80
0,75
9
0,2
27
5
45
40
63
200
81
3
10
1256
28
4
46
600
64
0,8
82
6
11
1
29
0,01
47
0,075
65
9,8
83
2,9
12
10
30
40
48
5
66
1,5
84
2
13
5
31
10
49
490
67
3,75
85
250
14
32
32
14
50
70
68
1
86
32
15
5
33
72
51
40
69
0,5
87
6,28
16
80
34
31,4
52
15
70
40
88
25
17
1,1
35
20
53
9
71
3
89
45
18
6
36
2
54
32
72
0,625
90
4,9
ДИНАМИКА.
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
1
5
19
15
37
200
55
560
73
100
2
500
20
80
38
980
56
23,52
74
10,5
3
4
21
6000
39
200
57
1,96
75
600
4
0,06
22
2,5
40
100
58
5
76
7,5
5
392
23
10
41
110
59
1,568
77
206
6
75
24
245
42
5
60
49
78
68,6
7
50
25
1
43
7
61
600
79
50,4
8
-6
26
0,6
44
770
62
46,4
80
12
9
300
27
4
45
680
63
160
81
0,2
10
2
28
800
46
1,5
64
10
82
50
11
90
29
205
47
200
65
10
83
450
12
0,3
30
300
48
1,6
66
0,1
84
0,5
13
1
31
16
49
0,4
67
2
85
14
14
5
32
10
50
6,5
68
41
86
0,8
15
70
33
600
51
99
69
25
87
70,8
16
3
34
120
52
25
70
750
88
1
17
9
35
1960
53
0,02
71
588
89
235,2
18
10
36
600
54
87,5
72
108
90
2,5
3. ЖИДКОСТИ И ГАЗЫ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
1
3,2
19
300
37
500
55
0,004
73
1,25
2
1
20
980
38
5,9
56
800
74
375
3
4
21
490
39
490
57
500
75
0,5
4
200
22
800
40
0,2
58
32
76
444
5
1
23
9,8
41
0,125
59
1
77
25
6
1
24
16
42
17
60
2
78
50
7
3
25
2
43
27
61
0,75
79
83,1
8
273
26
20
44
25
62
4,5
80
0,03
9
20
27
640
45
16
63
300
81
100
10
8
28
0,02
46
20
64
0,6
82
1
11
600
29
300
47
1
65
240
83
0,001
12
98
30
84
48
2
66
10
84
3090
13
200
31
80
49
0,01
67
4
85
750
14
0,25
32
166,2
50
900
68
30
86
0,7
15
0,08
33
4
51
350
69
0,02
87
1
16
8
34
270
52
3
70
20
88
0,3
17
60
35
980
53
3
71
600
89
1
18
16
36
0,25
54
2,5
72
3
90
41
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ.
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
1
200
19
6,5
37
1,6
55
1,2
73
15
2
900
20
25
38
2
56
2493
74
0,082
3
3
21
7479
39
0,25
57
80
75
4,5
4
66
22
100
40
500
58
5200
76
6
5
300
23
0
41
1000
59
1500
77
320
6
100
24
5
42
20
60
709
78
55
7
25
25
322
43
21
61
800
79
2507
8
0,2
26
25
44
1530
62
100
80
333
9
30
27
10
45
32
63
72
81
498,6
10
25
28
4,8
46
105
64
1298
82
2493
11
400
29
200
47
20
65
0,42
83
1,8
12
678
30
520
48
1,8
66
2
84
455
13
900
31
2,5
49
400
67
50
85
0,024
14
-58
32
0,8
50
28,5
68
56
86
415,5
15
100
33
45
51
273
69
1,676
87
320
16
750
34
75
52
1,25
70
123
88
65,9
17
300
35
1,5
53
0,002
71
1,36
89
0,025
18
100
36
1000
54
50
72
702
90
3,14
5. ЭЛЕКТРОСТАТИКА.
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
1
0,02
19
48
37
0,04
55
0,5
73
100
2
24
20
450
38
4
56
0,018
74
0,04
3
2
21
7,85
39
4,55
57
200
75
1
4
10
22
0,5
40
1
58
2,7
76
3200
5
200
23
7,5
41
2
59
0,2
77
8
6
20
24
5
42
6,28
60
0
78
3
7
25
25
100
43
2
61
3
79
36
8
50
26
0,108
44
20
62
1,8
80
2
9
0,5
27
5
45
3
63
5400
81
0,3
10
5
28
200
46
280
64
2
82
180
11
-6
29
7,5
47
2
65
0,75
83
3,6
12
0,04
30
0,1
48
240
66
18
84
1,41
13
80
31
0,18
49
12000
67
4
85
0,3
14
0
32
885
50
5
68
5
86
1
15
10
33
25
51
2
69
5000
87
5
16
0,2
34
3
52
0,25
70
4
88
1,6
17
16
35
5
53
20
71
100
89
4
18
500
36
9
54
200
72
2
90
70
6.ПОСТОЯННЫЙ ТОК.
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
1
6
19
48
37
21
55
10
73
8
2
18
20
2
38
5
56
0,5
74
200
3
36
21
0,16
39
1,2
57
0,2
75
2
4
4
22
36
40
5
58
56
76
24
5
25
23
1
41
5,2
59
50
77
7
6
26
24
100
42
0,5
60
37,5
78
1
7
72
25
2
43
9
61
90
79
2
8
36
26
1,6
44
10
62
27,5
80
5
9
5
27
2,5
45
100
63
12
81
6
10
65
28
56
46
20
64
8
82
6
11
200
29
24
47
40
65
50
83
10
12
10
30
68
48
54
66
2
84
1475
13
9
31
5,5
49
100
67
4
85
82
14
1
32
10
50
0,3
68
54
86
0,24
15
55
33
400
51
250
69
4500
87
275
16
150
34
968
52
15
70
12
88
5,05
17
36
35
0,033
53
200
71
44
89
1680
18
15
36
0,9
54
1,25
72
4
90
14,1
ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
1
6,25
19
0,2
37
4
55
9
73
1,8
2
0,2
20
2,5
38
0,02
56
0,1
74
0,112
3
0,2
21
20
39
30
57
1,2
75
1
4
1,8
22
2,5
40
1
58
1,66
76
4
5
0
23
5
41
30
59
2
77
0,1
6
500
24
30
42
90
60
0,4
78
30
7
0
25
2
43
2
61
2
79
0,6
8
0,12
26
1,2
44
4
62
0,2
80
0,1
9
0
27
3,2
45
0,45
63
0,25
81
0,1
10
5
28
2
46
3
64
4000
82
60
11
0,3
29
0,5
47
10
65
0,2
83
100
12
0
30
10
48
10
66
500
84
0,5
13
1,5
31
200
49
9,6
67
20
85
0,1
14
600
32
2
50
1
68
0,025
86
10
15
0
33
0,4
51
800
69
-100
87
-0,3
16
280
34
0,2
52
80
70
5
88
0,2
17
60
35
10
53
2,5
71
4
89
0,15
18
2
36
3
54
2
72
10
90
0,1
8. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ.
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
1
0,2
19
200
37
0,05
55
2
73
0,5
2
31,4
20
282
38
0,3
56
60
74
942
3
0,20
21
4
39
3,14
57
0
75
1
4
314
22
2
40
1,57
58
9
76
0,05
5
16
23
2,5
41
8
59
0,2
77
2,25
6
12
24
0,4
42
9
60
0,628
78
2
7
3,4
25
4
43
4
61
4
79
500
8
3,6
26
12
44
9,2
62
0,314
80
0,015
9
2
27
1
45
0,628
63
16
81
2
10
4
28
100
46
100
64
72
82
2
11
180
29
10
47
25
65
4
83
0,06
12
0,1
30
10
48
8
66
2,84
84
1
13
1,256
31
2
49
0,01
67
200
85
0,25
14
314
32
10
50
1884
68
50
86
16
15
2,56
33
5
51
1,5
69
5000
87
0,2
16
600
34
10
52
5600
70
2
88
0,942
17
0,72
35
900
53
180
71
16
89
0,45
18
62,8
36
90
54
270
72
10
90
0,4
9.ОПТИКА.
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
1
30
19
4
37
120
55
750
73
5
2
0,2
20
0,6
38
4,5
56
800
74
1,8
3
50
21
10
39
1,8
57
600
75
2,4
4
1,5
22
45
40
100
58
1,5
76
1,5
5
1,6
23
1,5
41
1,5
59
0,05
77
1,6
6
0,75
24
1,6
42
30
60
1,41
78
0,2
7
1,8
25
400
43
1,2
61
-30
79
1,5
8
5
26
1,54
44
60
62
1,6
80
1
9
2
27
3
45
0,7
63
1,5
81
7,2
10
0,7
28
0,75
46
4
64
7
82
2,5
11
16
29
0,8
47
1,5
65
0,24
83
10
12
3
30
-0,3
48
0,2
66
0,2
84
8
13
1,75
31
0,75
49
4
67
0,55
85
12
14
1,25
32
1,8
50
1
68
0,45
86
8
15
30
33
5
51
7,5
69
1,25
87
2
16
2
34
3
52
12
70
0,075
88
500
17
1
35
30
53
-5
71
0,5
89
62,8
18
0,5
36
4,5
54
3
72
4
90
5000,2
10.МИКРОФИЗИКА.
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
№
ответ
1
810
19
12
37
1,875
55
239
73
3,6
2
1,7
20
12
38
1000
56
4,125
74
8
3
8
21
800
39
5000
57
8
75
40,312
4
13
22
1,65
40
1,875
58
1,1
76
2,125
5
46
23
0,8
41
200000
59
300
77
1,3
6
54
24
1,5
42
-12,6
60
1500
78
1400
7
0,03
25
3
43
3
61
1,2
79
1,275
8
0,056
26
3
44
1000
62
275
80
3
9
36
27
5
45
1,3
63
5,1
81
300
10
42
28
3,3
46
0
64
300
82
1,65
11
1,65
29
600
47
200
65
1,75
83
2,125
12
0
30
12
48
2
66
1,1
84
600
13
6,1
31
30
49
130
67
1000
85
819
14
-8,2
32
0,03
50
39
68
4,125
86
44
15
-12,7
33
1
51
21
69
300
87
84
16
35
34
7,47
52
14
70
2
88
1
17
0,0819
35
4
53
0,032
71
0,75
89
15
18
87
36
825
54
37,24
72
4,5
90
0,8
ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ И ЕДИНИЦЫ
Ускорение свободного падения g=9.8v/c2
Плотность воды 13 EMBED Equation.3 1415=1000кг/м3
Давление при нормальных условиях 13 EMBED Equation.3 1415
Температура при норм, условиях Т0=273К
Молярная масса кислорода 13 EMBED Equation.3 1415
Молярная масса водорода 13 EMBED Equation.3 1415=0,002кг/моль
Молярная масса азота 13 EMBED Equation.3 1415=0,028кг/моль
Универсальная газовая постоянная R=8.31Дж/(мольК)
Элементарный заряд е=1,6
·1019Кл
10. Коэффициент пропорциональности в законе Кулона k=9
·109Н
·м2/Кл2
Кроме того:
13 EMBED Equation.3 1415 = 3,14
13 EMBED Equation.3 1415= 10
13 EMBED Equation.3 1415= 1,41 6,6/1,6 = 4,125
Электрическая постоянная Е0=8,85
·1012Ф/м
Скорость света в вакууме с=3,0
·108м/с
Постоянная Планка h=6,6
·1034Дж
·с
Масса покоя электрона mt=9.1
·10-31ru
Масса покоя протона mр=1,007а.е.м
Масса покоя нейтрона mn=1,009а.е.м
Электронвольт 1эВ=1,6
·10-19Дж
Атомная единица массы 1а.е.м.=1,66
·10-27кг
Наименование
Обозначение
Множитель
пико
п
10'2
нано
и
10'
микро
мк
10«
МИЛЛИ
м
1<Н
КИЛО
к
10*
иста
М
10*
гига
Г
10*
тер а
Т
10'2
ЗНАЧЕНИЯ ПРИСТАВОК ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ
Root Entry