;pptx

«Утверждаю»
И.О. Ректора СНУЯЭиП
В.А.Кирияченко
________________
«___»_____________2014__г
ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ЭКЗАМЕНОВ
ПО ФИЗИКЕ
Севастополь 2014
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ НА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ
ЭКЗАМЕНАХ
Вступительные экзамены по физике проводятся письменно, вопросы и задачи
составляются в соответствии с программой для поступающих в высшие учебные заведения
Украины.
При проведении экзамена по физике основное внимание должно быть обращено на
выявление понимания экзаменующимся сущности физических явлений, на умение
истолковать физический смысл величин, входящих в ту или иную формулу, а главное, на
умение решать задачи применительно к материалу, указанному в программе.
Решение задач, как правило, должно производиться в общем виде и при необходимости
сопровождаться схемами, рисунками, графиками.
Экзаменующийся должен уметь пользоваться при вычислении международной
системой измерения (СИ) и знать единицы основных физических величин. Решение задачи
должно заканчиваться анализом полученного результата.
При подготовке к экзамену следует в первую очередь пользоваться школьными
учебниками и задачниками. Можно использовать учебные пособия для поступающих в вузы:
1. Кабардин О.Ф.Физика: Справочныематериалы / О.Ф. Кабардин. - М.: Просвещение,
1991.
2. Мясников С.П. Пособие по физике / С.П. Мясников, Т.Н. Осанова. - М.: Высшая
школа, 1981.
3. Гольдфарб Н.И. Сборник вопросов и задач по физике / Н.И. Гольдфарб. - М.:
Высшая школа, 1985.
4. Гурский И.П. Элементарная физика с примерами решения задач / И.П. Гурский. М.: Наука, 1984.
Определеннуюпомощь при подготовке к
вступительнымэкзаменамокажутрекомендации,
разработанныекафедройфизикиСевастопольскогонациональногоинститутаядернойэнергии и
промышленности.
ПРОГРАММА ПО ФИЗИКЕ
Механика
1. Кинематика.
Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная
точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость. Ускорение. Равномерное и
равнопеременное прямолинейное движение. Сложение скоростей.
Графикизависимостикинематических величин от времени в равномерном и
равнопеременноедвижении.
Свободноепадениетел. Ускорениесвободногопадения. Равномерноедвижение по
окружности. Центростремительное и тангенциальноеускорения.
2. Основы динамики.
Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета. Принцип относительности
Галилея.
Масса. Сила. Второй закон Ньютона. Сложение сил. Центр тяжести.
Третий закон Ньютона. Силы упругости. Закон Гука. Силы трения, коэффициент трения
скольжения.
Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести.
Вес тела. Движение тела под действием силы тяжести. Движение искусственных
спутников. Невесомость. Первая космическая скорость.
3. Законы сохранения в механике.
Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.
Механическаяработа. Мощность. Кинетическая и потенциальнаяэнергия. Закон
сохраненияэнергии в механике.
4. Жидкости и газы.
Давление. Закон Паскаля для жидкостей и газов.
Сообщающиеся сосуды. Принцип устройства гидравлического пресса.
Атмосферное давление. Изменение атмосферного давления с высотой.
Архимедова сила для жидкостей и газов. Условия плавания тел. Зависимость давления
жидкости от скорости ее течения. Уравнение Бернулли.
Молекулярная физика
Тепловые явления.
Опытное обоснование основных положений молекулярно-кинетической теории. Масса и
размер молекул. Постоянная Авогадро.
Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального
газа. Температура и ее измерение. Абсолютная температурная шкала. Скорость молекул газа.
Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева - Клапейрона).
Универсальная газовая постоянная. Изотермический, изохорный и изобарный процессы.
Внутренняя энергия. Количество теплоты. Удельная теплоемкость вещества. Работа в
термодинамике. Закон сохранения энергии в тепловых процессах (первый закон
термодинамики). Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Адиабатный
процесс. Необратимость тепловых процессов.
Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя и его максимальное
значение.
Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенныепары.
Зависимостьтемпературыкипенияжидкости от давления. Влажностьвоздуха.
Кристаллические и аморфные тела. Механические свойства твердых тел. Упругие
деформации.
Основыэлектродинамики
1. Электростатика.
Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического
заряда.
Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Электрическое поле
точечного заряда. Проводники в электрическом поле.
Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость.
Работа электростатического поля при перемещении заряда. Разность потенциалов.
Электроемкость. Конденсаторы.
Энергия электрического поля.
2. Законы постоянного тока.
Электрический ток. Сила тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление
проводников. Последовательное и параллельное соединения проводников. Электродвижущая
сила. Закон Ома для полной цепи. Работа и мощность тока.
Электроннаяпроводимостьметаллов. Сверхпроводимость. Электрическийток в
растворах и расплавахэлектролитов. Закон электролиза. Самостоятельный и
несамостоятельныйразряды. Понятие о плазме. Ток в вакууме. Электроннаяэмиссия. Диод.
Электронно-лучевая трубка.
Полупроводники. Электропроводность полупроводников и ее зависимость от
температуры.
Собственная
и
примесная
проводимость
полупроводников.
Полупроводниковый диод. Транзистор.
Основы электромагнетизма
Магнитное поле. Электромагнитная индукция.
Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Сила,
действующая на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера.
Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
Магнитные свойства вещества. Магнитная проницаемость. Ферромагнетизм.
Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции.
Правило Ленца. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля.
Колебания и волны
1. Механические колебания и волны.
Гармонические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Математический
маятник. Период колебаний математического маятника. Колебания груза на пружине.
Превращениеэнергии при гармоническихколебаниях. Вынужденныеколебания.
Резонанс.
Распространениеколебаний в упругихсредах. Поперечные и продольныеволны.
Длинаволны. Связьдлиныволнысоскоростьюеераспространения.
Звуковые волны. Скорость звука. Громкость звука и высота тона.
2. Электромагнитные колебания и волны.
Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращение энергии в
колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре. Период.
Вынужденные электрические колебания. Переменный электрический ток. Генератор
переменного тока. Резонанс в электрической цепи.
Трансформатор.
Электромагнитные волны. Скорость их распространения. Свойства электромагнитных
волн. Излучение и прием электромагнитныхволн. Принципы радиосвязи. Изобретение радио
А.С. Поповым.
Оптика
Прямолинейное распространение света. Скорость света. Законы отражения и
преломления света. Линза. Фокусное расстояние линзы. Построение изображений в плоском
зеркале и линзах.
Когерентность. Интерференция света и ее применение в технике. Дифракция света.
Дифракционная решетка. Дисперсия света. Поляризация света.
Шкала электромагнитных волн.
Элементы теории относительности
Принцип относительности Эйнштейна. Скорость света в вакууме как предельная
скорость передачи сигнала.
Связь между массой и энергией.
Квантовая физика
1. Световые кванты.
Фотоэффект и его законы. Кванты света. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
Постоянная Планка. Применение фотоэффекта в технике.
2. Атом и атомное ядро.
Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Ядерная модель атома. Квантовые
постулаты Бора. Испускание и поглощение света атомом. Непрерывный и линейчатый
спектры. Спектральный анализ. Лазеры.
Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции.
Радиоактивность. Альфа- и бета-частицы, гамма-излучение. Методы регистрации
ионизирующих излучений.
Деление ядер урана. Ядерный реактор. Термоядерная реакция. Биологическое действие
радиоактивных излучений.
ЗАДАЧИ ДЛЯ СОБЕСЕДОВАНИЯ
Задача 1. Пассажир поезда, идущего со скоростью 40 км/ч, видит в
течение 3 с встречный поезд длиной 75 м. С какой скоростью идет встречный
поезд?
Задача 2. Чему равна скорость свободно падающего тела через 4 секунды?
Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. С какой высоты упало
тело?
Задача 3. Автомобиль, двигавшийся со скоростью36 км/ч, начал двигаться
с ускорением 2 м/с2. Какой путь пройден автомобилем за 3 с.
Задача 4. Автомобиль массой 2 т равномерно движется по окружности со
скоростью 54 км/ч. Найдите модуль изменения импульса автомобиля за время
прохождения одной четверти окружности.
Задача 5. Движение тела массой 5 кг описывается уравнением.
х  3  8t  6t 2 (м). Определите импульс тела через 2 с после начала отсчета
времени.
Задача 6.Движение материальной точки задано уравнением.
х  30  4t  5t 2 (м). Найти координату и скорость точки через 2 с после
начала движения.
Задача 7. Скорость крайних точек точильного круга радиусом 10 см равна
60 м/c. Чему равно их центростремительное ускорение?
Задача 8. Космический аппарат общей массой 2 т отстреливает
отработанную ступень. Масса ступени 200 кг, скорость ее отдаления от
аппарата 10 м/с. На сколько изменилась скорость аппарата?
Задача 9. Тележка массой 10 кг движется по горизонтальной поверхности
со скоростью 3 м/с.На тележку вертикально падает груз массой 3 кг и остается
на дне тележки. Какой станет скорость тележки?
Задача 10. Автомобиль движется на повороте по круговой траектории
радиусом 50 м с постоянной по модулю скоростью 10 м/с. Каково ускорение
автомобиля?
Задача11.Уравнение движения материальной точки по прямой имеет вид x
= 4 + 2 t + t 2 + 0,2 t 3 (м). Найти:
1) положение точки в момент времени t1 =2 с, t 2 = 5 с;
2) среднюю скорость за время, протекшее между этими моментами;
3) мгновенные скорости в указанные моменты времени;
4) среднее ускорение за указанный промежуток времени;
5) мгновенные ускорения в указанные моменты времени
Задача 12. Камень брошен с высоты h= 2,1 м под углом  = 45о к горизонту
и падает на землю на расстоянии S= 42 м (по горизонтали) от места бросания.
Найти начальную скорость  0 камня, время полета τ и максимальную высоту
подъема над уровнем земли.
Задача 13. На вершине клина укреплен невесомый блок. Через блок
перекинута нерастяжимая и невесомая нить, к концам которой прикреплены
грузы массами m1 = 1 кги m 2 =10 кг. Коэффициент трения груза m1 о плоскость
равен 0,1. Угол плоскости клина с горизонтальной плоскостью равен 30 .
Определить ускорение грузов и силу натяжения нити .
Задача 14.Определить силу трения, действующую при движении тела по
горизонтальной поверхности, если на тело массой m = 1 кг действует сила 10 Н
под углом  = 60 к горизонту. Коэффициент трения равен
 = 0,1. С
каким ускорением будет двигаться тело?
м
Задача 15. Снаряд массой 50 кг, летящий со скоростью 400
под углом
с
600 к горизонту, падает в платформу с песком массой 5·103 кг и застревает в
песке. Найти скорость платформы, если в момент попадания снаряд: а)
платформа была неподвижна; б) платформа двигалась со скоростью
36
км
ч
навстречу снаряду; в) платформа двигалась со скоростью 36
направлении полѐта снаряда.
км
ч
в
Задача 16. Найти работу, которую надо совершить, чтобы увеличить
м
м
скорость движения тела от 2
до 6
на пути 10 м. На всѐм пути действует
с
с
постоянная сила трения, равная 2 Н. Масса тела 1 кг.
Задача 17. Автомобиль массой 2 тонны движется в гору. Уклон горы равен
4 м на каждые 100 м пути. Коэффициент трения равен 0,08 Найти: а) работу,
совершѐнную двигателем автомобиля на пути в 3 км; б) мощность, развиваемую
двигателем, если известно, что этот путь был пройден за
4 мин.
Задача 18.Камень массой 2 кг брошен вертикально вверх. Его начальная
кинетическая энергия 400 Дж. На какой высоте скорость камня будет равна 10
м/с? Принять g  10 м/с 2.
Задача 19.Тепловоз сдвинул с места поезд массой 3000 т и разгоняет его с
ускорением 0,1 м/с2 на горизонтальном участке длиной 500 м. Какую работу
совершает сила тяги тепловоза на этом участке, если коэффициент
сопротивления равен 0,05?
Задача 20. Какой путь прошло за последнюю секунду движения тело,
свободно падавшее с высоты 45 м? Принять g  10 м/с 2.
Задача 21. Конькобежец движется со скоростью 36 км/ч. На повороте
радиусом 30 м он наклоняется, чтобы сохранить равновесие. Угол отклонения
от вертикали составляет…
Задача 22.Тело скользит равномерно по наклонной плоскости с углом
наклона 400. Определить коэффициент трения тела о плоскость.
Задача 23. Камень, брошенный вертикально вверх, побывал на высоте 10 м
дважды с интервалом времени 2 с. Определить начальную скорость бросания
камня. Принять g  10 м/с 2.
Задача 24. Первые 5 с тело двигалось равномерно и прямолинейно со
скоростью 4 м/с, а следующие 6 с – с ускорением 2 м/с2, которое направлено так
же как и скорость. Каково перемещение тела за всѐ время движения?
Задача 25. Тело массой 200 г, двигаясь горизонтально под действием силы
трения, прошло до остановки расстояние 86 см за 2 с. Определите силу трения,
которая действовала на тело.
Задача 26. Для растяжения пружины на 4 мм надо совершить работу
0,02 Дж. Какую работу надо совершить, чтобы растянуть эту пружину на 4 см?
Задача 27. В сосуде находится газ под давлением 6105 Па. Какое
установится давление, если из сосуда выпустить 3/8 газа? Температуру считайте
неизменной.
Задача 28. При какой температуре плотность газа в 1,5 раза больше, чем
его плотность при 100°С? Давление считайте неизменным.
Задача 29. Найти плотность водорода при температуре 15 0С и давлении
98 кПа. (   2  10 3 кг/моль. R=8,31 Дж/моль К).
Задача 30.Тепловая машина получила от нагревателя количество теплоты
500 кДж и передала холодильнику количество теплоты 300 кДж. Каков КПД
тепловой машины?
Задача 31. В закрытом сосуде ѐмкостью 1 л содержится 12 кг кислорода
при температуре 15 0С. Найти давление кислорода. (   32 10 3 кг/моль. R = 8,31
Дж/моль К.)
Задача32.Найдите среднюю кинетическую энергию поступательного
движения молекул газа при температуре 300 К. ( k  1,381023 Дж/К).
Задача 33. Кислород занимает объем 0,2 м3 при температуре 300 К и
давлении 3·104 Па. Какова его масса? (   32 10 3 кг/моль. R=8,31 Дж/моль К).
Задача 34. Баллон содержит кислород при температуре 12 С и давлении
2,53106 Па. При какой температуре возникнет опасность взрыва баллона, если
баллон может выдержать давление не больше 3,04106 Па?
Задача 35. В идеальной тепловой машине, КПД которой 30 %, газ получил
от нагревателя 10 кДж теплоты. Какое количество теплоты газ отдал
холодильнику?
Задача 36. Углекислый газ массой 10 г нагрет от 20 до 30 0С при
постоянном давлении. Найти работу расширения газа.
Задача 37. При изохорном нагревании на 6 К давление газа возросло на
2 % от начального. Какой была начальная температура газа?
Задача 38. 10 г кислорода находятся под давлением 3 атм. При
температуре 10 0С. После расширения, вследствие нагревания при постоянном
давлении, газ занял объем 10 л. Найти: 1) объем газа до расширения;
2) температуру газа после расширения; 3) плотность газа до и после
расширения.
Задача 39. В баллоне находилось 10 кг газа при давлении 107 Па. Найти
какое количество газа взяли из баллона, если окончательное давление стало
равно 2,5 .106 Па. Температуру газа считать постоянной.
Задача 40. Найти плотность водорода при температуре 15 0С и давлении
980 кПа.
Задача 41. Найти число молекул в 1 см3 водорода, если давление газа
равно 2,67.104 Па, а средняя квадратичная скорость его молекул при данных
м
условиях равна 2400 .
с
Задача 42. В колбе емкостью V = 100 см3 содержится некоторый газ при
температуре t = 27 0С. На сколько понизится давление газа в колбе, если
вследствие утечки из колбы выйдет N = 1020 молекул?
Задача 43. Плотность водорода в воздушном шаре при давлении
100 кПа равна 0,085 кг/м3. Найдите среднюю квадратичную скорость молекул
водорода.  = 2.10-3 кг
моль
Задача 44. Давление смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания
перед тактом сжатия равно 8104 Па, а температура 50 °С. Определите
температуру смеси в конце такта сжатия, если объем смеси в процессе сжатия
уменьшился в 5 раз, а давление стало 7105 Па
Задача 45. Какое количество теплоты необходимо, чтобы превратить 1 кг
льда, имеющего температуру –100С, в воду с температурой 10 0С? Удельная
теплоемкость льда
2,1
кДж
кг  К
, воды
4,2
кДж
кг  К
, теплота плавления льда
330
кДж
кг
.
Задача 46. В баллоне радиолампы объемом 10-4 м3 находится 4,11014
молекул азота. Найдите среднюю квадратичную скорость молекул газа, если
давление в лампе 13,3 мПа ( N A  6,02 10 23 моль-1;  N  28 10 3 кг/моль.)
Задача 47. По проводнику, к концам которого приложено напряжение
12 В, за 2 мин прошел заряд 12 Кл. Найдите сопротивление проводника.
Задача 48. Электрическая искра в воздухе возникает при
напряженности поля 3106 В/м.
При каком напряжении возникнет искра в воздушном конденсаторе,
расстояние между пластинами которого равняется 1 мм?
Задача 49. Конденсатор емкостью 500 пФ подключен
к сети
постоянного напряжения 100 В. Определите модуль заряда каждой
обкладки конденсатора.
Задача 50. Найдите силу кулоновского взаимодействия двух
Нм2
электронов, находящихся на расстоянии1 м. k  9 10
, e  1,6 1019 Кл
2
Кл
9
Задача 51. Какова напряженность поля в точке, где на пробный заряд
10 нКл действует сила 0,2 мН?
Задача 52. Найти КПД источника электрической энергии с внутренним
сопротивлением 0,3 Ом, если он работает на нагрузку с сопротивлением 1,5 Ом.
Задача 53. Определитьвнутреннее сопротивление источникатока с эдс
22 В,если при подключении к нему резистора сопротивлением 4 Ом по нему
идѐт ток 0,5 А.
Задача 54.Напряженность поля точечного заряда на расстоянии 5 смот
заряда равняется 400 кВ/м. Какова напряженность поля в точке, расположенной
на расстоянии 10 смот заряда?
Задача 55. Чему равно электрическое сопротивление медного проводника
длиной 100 мс площадью поперечного сечения 0,25 мм2?  м  1,7 10 8 Ом. м.
Задача 56. Два точечных заряда q1 =  10 8 Кл и q 2 = 1,5  10 8 Кл
расположены на расстоянии r12 = 10 см друг от друга. Найти силу, действующую
на точечный заряд q 3 = 10-9 Кл, помещѐнный на продолжении прямой r12 на
расстоянии r23 = 2 см от заряда q 2 .
9
Задача 57. Расстояние между двумя точечными зарядами q1  7,5  10 Кл
и q 2  1,5  10 8 Кл равно 0,05 м. Найти: 1) напряжѐнность электростатического
поля и 2)потенциал поля в точке, находящейся на расстоянии 0,03 м от
положительного заряда и 0,04 м от отрицательного заряда.
Задача 58. Какой угол с вертикалью составит нить, на которой висит
шарик массой m = 25 мг, если поместить шарик в однородное горизонтальное
В
электрическое поле с напряжѐнностью E = 35 , сообщив ему заряд q = 7 мкКл
м
Задача 59. Два шарика с зарядами q1 = 20 нКл и q 2 = 40 нКл находится на
расстоянии r1 = 40 см. Какую работу нужно совершить, чтобы сдвинуть их до
расстояния r2 = 25 см?
Задача 60. Две электрические лампочки включены в сеть параллельно.
Сопротивление первой лампочки 360 Ом, сопротивление второй 240 Ом. Какая из
лампочек поглощает большую мощность? Во сколько раз?
Задача 61. Два потребителя сопротивлениями R1 = 2 Ом и R2 = 4 Ом
подключаются к сети постоянного тока первый раз параллельно, а второй –
последовательно. В каком случае потребляется большая мощность от сети?
Рассмотреть случай, когда R1 = R2.
Задача 62. При прохождении заряда 20 Кл по проводнику сопротивлением
0,5 Ом электрический ток совершил работу 100 Дж. Сколько времени шел ток в
проводнике (считайте ток постоянным)?
Задача 63. Какое время требуется для нагревания 2 л воды от 20 0С до
кипения в электрическом чайнике, если напряжение в сети 220 В,
сопротивление обмотки чайника 20 Ом, а КПД чайника 70 %? Удельная
теплоѐмкость воды 4200 Дж/кг.
Задача 64. Через какое время закипит 200 г воды, если через кипятильник
течет ток силой 0,5 А при напряжении в сети 220 В? Начальная температура
воды 20 0С. Удельная теплоѐмкость воды 4200 Дж/кг К.
Задача 65. Два одинаковых проводящих шарика с зарядами  1,5 107
Кл и  2,5  107 Кл соприкоснулись и разошлись на 5 см. Определите силу
взаимодействия между шариками.
k  9 109
Нм2
Кл 2
.
Задача 66. Заряд плоского конденсатора равен 17,7 нКл, площадь
обкладок 10 см2, расстояние между ними 3,5 мм. Конденсатор заполнен слюдой
с диэлектрической проницаемостью   6 . Определите энергию электрического
поля в конденсаторе
Задача 67. Какую скорость приобрел электрон, прошедший
ускоряющую разность потенциалов 1000 В? Начальную скорость
19
электрона считайте равной нулю m e  9,1 10 31 кг; e  1,6 10 Кл.
Задача 68.В однородном электрическом поле с напряженностью 60 кВ/м
переместили положительный заряд 10 нКл. Вектор перемещения равен по
модулю 4 см и образует с направлением силовых линий поля угол 60 0.
Какую работу совершило электрическое поле?
Задача 69. Шкала вольтметра имеет 150 делений. Вольтметр рассчитан на
измерение напряжения до 3 В. Стрелка прибора отклоняется на 50 делений при
токе в цепиI = 1 mA.Определить сопротивление вольтметра.
Задача 70. В медном проводнике длиной 2 м и площадью поперечного
сечения 0,4 мм2 идет ток. При этом ежесекундно выделяется 0,35 Дж теплоты.
Сколько электронов проходит за 1 с через поперечное сечение этого
проводника? e = 1,6.10-19 Кл,  м  1,7 108 Ом*м.
Задача 71. За время 10 секунд через проводник , падение напряжения на
котором 12 В, прошел заряд 24Кл. Определить работу, совершенную током,
мощность тока, сопротивление проводника.
Задача 72.Магнитный поток через замкнутый проводящий контур в
течение 4 мс равномерно изменяется от 8 мВб до 24 мВб.
Чему равна ЭДС индукции в контуре?
Задача 72. На прямолинейный проводник с током 1,5 А в однородном
магнитном поле с индукцией 40 мТл действует сила 20 мН. Найдите длину
проводника, если он расположен под углом 30° к линиям магнитной индукции.
Задача 73. На прямолинейный проводник длиной 1,4 м, находящийся в
однородном магнитном поле с индукцией 0,25 Тл действует сила 2,1 Н.
Определите угол между направлением тока в проводнике и направлением линий
магнитной индукции, если сила тока в проводнике равна 12 А.
Задача 74. На прямолинейный проводник с током 1,5 А в однородном
магнитном поле с индукцией 40 мТл действует сила 20 мН. Найдите длину
проводникаL, если он расположен перпендикулярно к линиям магнитной
индукции.
Задача 75. Магнитная индукция в данном бруске металла равна 0,75 Тл, а
магнитная индукция внешнего поля 37,5 мТл. Какова магнитная проницаемость
металла?
Задача 76. Катушку индуктивностью L2 Гн, по которой идет ток 4 А,
замыкают накоротко. Какое количество теплоты выделится в катушке?
Задача 77. В катушке с индуктивностью 0,5 Гн при возрастании силы тока
возникла ЭДС самоиндукции 12 В. На сколько увеличивалась каждую секунду
сила тока?
Задача
78.
Два
параллельныхбесконечнодлинныхпровода,
по
которымтекут в одномнаправлении токи I = 60 А, расположены на расстоянии d
= 10 см друг от друга. Определитьиндукциюмагнитного поля:
а) в точке, отстоящей от одного проводника на расстоянии r1 = 5 см и от
другого – на расстоянии r2 = 12 см;
б) в точке, отстоящей от I1 и I2 на расстояниях r1 = r2 = d;
d
в) посерединемеждупроводниками, r1 = r2 = .
2
Задача79. Определить среднее значение ЭДС индукции, возникающей в
катушке, имеющей N = 500 витков, при изменении величины индукции
внешнего магнитного поля от В1 = 0 Тл до В2 = 2 Тл за t = 0,1 с. Площадь витка
S = 100 см2.
Задача80. В магнитном поле, индукция которогоВ = 0,1 Тл, равномерно
об
вращается катушка, состоящая из 100 витков проволоки. Катушка делает 5
.
с
Площадь поперечного сечения катушки 100 см2. Ось вращения катушки
перпендикулярна оси катушки и индукции магнитного поля. Найти
максимальное значение Ei, возникающей в катушке.
Задача 81. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,6 Тл,
движется равномерно проводник длиной 20 см. По проводнику течет ток силой
4 А. Скорость движения проводника 0,2 м/с направлена перпендикулярно к
силовым линиям индукции магнитного поля. Определить работу перемещения
проводника за 10 с движения и мощность, необходимую для осуществления
этого движения.
Задача 82. Электрон влетел в однородное магнитное поле с индукцией В=
-3
10 Тл и описал окружность. Найдите период обращения электрона.
me  9,110 31 кг ; е  1,6 10 19 Кл .
Задача 83. В однородное магнитное поле с индукцией 10 мТл
перпендикулярно к линиям индукции влетает электрон с кинетической энергией
31
7,5 КэВ. Каков радиус траектории движения электрона? me  9,110 кг .
Задача 84. Электрон описывает в однородном магнитном поле окружность
радиуса 4мм. Найдите индукцию магнитного поля, если скорость электрона
31
3,5106 м/с. me  9,110 кг; e  1,6 10 19 Кл.
Задача 85. Найдите кинетическую энергию протона, движущегося по
окружности радиусом 6 см в магнитном поле, индукция которого равна 0,1 Тл.
27
19
Ответ выразите в электрон-вольтах. m p  1,67 10 кг; q p  1,6 10 Кл.
Задача 86. В однородное магнитное поле с индукцией 10 мТл
перпендикулярно к линиям индукции влетает электрон, ускоренный в
электрическом поле с разностью потенциалов 2000 В. Каков радиус траектории
движения электрона в магнитном поле?
Задача 87. Протон и альфа-частица, имеющие одинаковые кинетические
энергии, влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно к линиям
магнитной индукции. Во сколько раз отличаются радиусы их траекторий
27
19
27
(соответственно rp и r)? m p  1,67 10 кг; q p  1,6 10 Кл; m  6,62 10 кг;
q  3,2 10 19 Кл.
Задача 88. Магнитная индукция однородного магнитного поля изменяется
со скоростью 20 Тл за секунду. При этом в катушке с площадью поперечного
сечения 6 см2 возбуждается ЭДС индукции 12 В. Ось катушки параллельна
линиям магнитной индукции. Определите количество витков в катушке.
Задача 89. Два электрона ускоряются из состояния покоя в электрических
полях с разностями потенциалов U 1 и U 2 . После ускорения оба электрона
попадают в однородное магнитное поле, линии индукции которого
перпендикулярны вектору скорости электронов. Отношение разностей
потенциалов
U1
 2 . Чему равно отношение радиусов траекторий первого и
U2
второго электронов в магнитном поле?
Задача 90. Электрон влетел в однородное магнитное поле с индукцией 1
мТл и описал окружность радиусом 1 см. Какова скорость электрона?
me  9,110 31 кг; e  1,6 10 19 Кл.
Задача 91. Какую работу совершает однородное магнитное поле с
индукцией 2 Тл при перемещении проводника длиной 0,2 м, по которому течет
ток 5 А, на расстояние 3 м, если проводник расположен под углом 30 0 к
направлению поля?
Задача 92. Когда к пружине подвесили груз весом 90Н, пружина
удлинилась на 0,1 м. Найдите потенциальную энергию деформированной
пружины.
Задача 93. На поверхность металла падают фотоны с энергией 3,5 эВ.
Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, если работа
выхода электронов из металла равна 1,5 эВ?
Задача 94. Как изменится частота свободных электромагнитных колебаний
в контуре, если емкость конденсатора увеличить в 1,5 раза, а индуктивность
катушки – в 6 раз?
Задача 95. Емкость конденсатора колебательного контура 8 мкФ, частота
собственных колебаний в контуре 1 кГц. Какова индуктивность катушки?
Задача 96. Угол падения луча света на поверхность масла 600, а угол
преломления 360. Найдите показатель преломления масла.
Задача 97. Тело совершает колебания по закону x  0,2 cos t . Найдите
амплитуду и циклическую частоту колебаний (все величины измеряются в СИ).
Задача 98. При какой частоте электромагнитной волны человек
воспринимает еѐ как видимый свет? Диапазон длин волн которого
4 10 7  7,6 10 7 м
Задача 99. Найдите период малых колебаний математического маятника,
длина которого 2,5 м.
Задача 100. Уравнение гармонических колебаний материальной точки
x  0,08 cos  t  0,2 м. Определить амплитуду, период и начальную фазу.
Построить векторную диаграмму.
Задача 101. Материальная точка совершает гармонические колебания с
амплитудой А = 10 см и периодом Т = 2 с. Написать уравнение смещения
колеблющейся точки. Определить фазу колебаний для двух моментов времени:
см
1) когда смещение точки x1 =6 см; 2) когда скорость точки V = 10
.
с
Задача 102. Материальная точка массой 10 г совершает гармонические


колебания, уравнение смещения которых имеет вид x  0,05 sin  t   м.
5
4
Найти максимальную силу, действующую на точку, и полную энергию
колеблющейся точки.
Задача 103. Найти амплитуду и начальную фазу гармонического
колебания, полученного от сложения двух одинаково направленных колебаний,
заданных уравнениями:
 1
 1
x1  cos   t  
x 2  0,02 cos   t  
 6  см и
 2  см.
6)
Написать уравнение результирующего колебания. Построить векторную
диаграмму сложения амплитуд.
Задача 104. Колебательный контур состоитиз конденсатора емкостью
5
мкФи катушки с индуктивностью 0,2 Гн. Омическимсопротивлением цепи
пренебрегаем. Максимальноенапряжение на обкладках конденсатора 90 В.
Записатьзаконыизменениязаряда, напряжения и токасовременем. Найти
максимальныезначениязаряда, тока и энергии в колебательном контуре.
Задача105. Поперечная волна распространяется вдоль упругого шнура со
м
скоростью 15 . Период колебаний 1,2 с, . Определить длину волны
с
Задача 106. Колебательный контур, состоящий из воздушного
конденсатора с двумя пластинами по 100 см2 каждая и катушки
индуктивностью 10-6 Гн, резонирует на волну длиной 10 м. Определить
расстояние между пластинами конденсатора.
0
Задача107.Красная граница фотоэффекта для цезия 0  6530 А .
Определить максимальную скорость фотоэлектрона при облучении цезия
0
фиолетовыми лучами с длиной волны  = 4000 А .
Задача 108. Источник монохроматического света мощностью Р = 64 Вт
испускает ежесекундно 1020 фотонов, вызывающих фотоэффект на пластинке с
работой выхода электронов, равной А = 1,6 эВ. До какого потенциала зарядится
пластинка при длительном освещении?
Задача 109. Вычислить энергию фотона, если в среде с показателем
преломления п = 1,33 его длина волны  = 5,89 . 107 м.
Задача 110. Два маятника, длины которых отличаются на 11 см,
совершают малые колебании в одном том же месте Земли. За одинаковое время
первый из них совершает 30 колебаний, а второй - 36 колебаний. Найдите длину
каждого из маятников.
Задача 111. Свеча находится на расстоянии 12,5 см от собирающей линзы,
оптическая сила которой равна 10 Дп. На каком расстоянии от линзы получится
изображение и каким оно будет?
Задача 112. Груз, подвешенный на пружине жесткостью 980 Н/м, за
4с
совершает 10 колебаний. Найдите массу груза и полную энергию колебаний, если
максимальное смещение от положения равновесия равно 0,05 м.
Задача 113. При электрических колебаниях в колебательном контуре сила
тока в катушке индуктивностью 1 Гн изменяется по закону I  2cos100t(А).
Чему равна амплитуда колебаний ЭДС самоиндукции?
Задача 114.Показатель преломления воды для красного цвета равен
n 1  1,329, а для фиолетового цвета он равен n 2  1,344 . Для излучения какого
цвета скорость света в воде больше и во сколько раз?
Задача 115. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью
500 мГн и воздушного конденсатора переменной емкости. Расстояние между
пластинами конденсатора равно 15 мм, площадь перекрытия пластин можно
изменять от 5 см2 до 20 см2. На какую частоту можно настроить данный
Ф
12
контур?  0  8,85 10 м .
Задача 116. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью
60 мГн и плоского конденсатора с площадью каждой пластины 50 см2 и
расстоянием между ними 1 мм. Какова диэлектрическая проницаемость
диэлектрика, заполняющего конденсатор, если контур настроен на частоту 400
Ф
12
кГц?  0  8,85 10 м .
Задача 117. Наибольшая длина волны света, при которой происходит
фотоэффект для вольфрама, равна 0,275 мкм. Найти работу выхода электронов
из вольфрама; наибольшую скорость электронов, вырываемых из вольфрама
светом с длиной волны, равной 0,18 мкм; наибольшую энергию этих
электронов. h  6,62 10 34 Дж . с; c  3108 м/с. me= 9,1 10-31 кг.
Задача 118. Определить дефект массы, полную энергию связи и удельную
энергию связи ядра калия 4019К Массы в а.е.м.: протона 1,00728; нейтрона
1,00867; электрона 0,00055, атома калия 39,96401, атома водорода 1,00783.
Задача 119.Определить энергию связи приходящуюся на один нуклон в
23
ядре атома 11 Na , если масса последнего 22,99714 а.е.м.,
m H =1,00783 а.е.м., me  0,00055 а.е.м., mn=1,00867а.е.м.
1
1
Задача 120. Определить дефект массы ядра атома азота 7 N . Массы в
а.е.м.: азота 14,00307, водорода 1,00783, протона 1,00728, нейтрона 1,00867,
электрона 0,00055.Ответ выразить в кг.
Задача 121. Сколько энергии выделяется (или поглощается) при ядерной
4
9
12
1
реакции 2 He 4 Be 6 C  0 n ? Массы в а.е.м.: нейтрона 1,00867, атома гелия
4,0026, атома бериллия 9, 01219, атома углерода 12,000.
14
4
17
Задача 122. Определить энергию ядерной реакции в МэВ: 6 C  2 He 8 O  X .
Массы атомов в а.е.м.: углерода 14,00324; гелия 4,00260; кислорода 16,9990.
14
Завед ую щи й к аф едрой
п ри к ладн ой фи зи ки и н ан офи зи ки
Мат уз ае ва О. В.