Zadachi_po_fizike_2016 (Решение всех задач)

Оглавление2) свет с длиной волны 0.55 мкм падает нормально на поверхность стеклянного (n=1.5) клина....... 23)металлический шар радиусом R=3 несёт заряд Q=20нКл. Шар окружён слоем парафина (2) ......... 34)магнитный поток через неподвижный контур с сопротивлением б изменяется в течение .............

45)бесконечная плоскость заряжена отрицательно с поверхностной плотностью (35.4) ...................... 56)ток, текущий по длинному прямого соленоиду, радиус сечения которого R, меняется ................... 67)в длинном соленоиде с радиусом сечения R и числом витком n на единицу длины ....................... 78)перед диафрагмой с круглым отверстием радиусом 1.0мм поместили точечный источник ...........

99)в установке «КН» радиус выпуклой поверхности линзы равен R=0.9м, а пространство.................1010)тонкая плёнка покрывает плоскую стеклянную пластину (1.36) .....................................................1111)определить энергию протона, который движется в однородном магнитном поле .....................1212)на длинный соленоид, имеющий диаметр сечения (5см) и содержащий 20 витков на 1 см.......1313)на небольшое круглое отверстие диаметром 0.4 см в … .................................................................1414)в вакууме распространяется гармоническая плоская электромагнитная волна ...........................1515)расстояние между вторым и четвёртым светлыми кольцами Ньютона (0.9мм) ...........................1616)при сдвиге подвижного зеркала интерферометра Майельина на l … ............................................1717)принимая орбиту электрона в невозбуждённом атоме водорода за окружность ........................1818)найти плотность тока смещения в плоском конденсаторе, пластины которого ............................1919)плотность потока энергии солнечного излучения, падающего на границу земной атмосферы ..2020)в вакууме распространяется плоская гармоническая линейно поляризованная ..........................2121)радиус длинного парамагнитного сердечника соленоида 1.0см.

...................................................2222)предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества равен 45 ..............2323)какая энергия запасена на единице длины коаксиального кабеля с проводниками ...................2424)плоский воздушный конденсатор с круглыми пластинами радиуса R ...........................................2525)магнитный поток через неподвижный контур с сопротивлением б изменяется в течение .........2626) перед диафрагмой с круглым отверстием радиусом r=1.0 мм поместили ...................................2727)найти плотность тока смещения в плоском конденсаторе, пластины которого ............................2828)в установке «КН» радиус выпуклой поверхности линзы равен R=0.9м, а пространство ...............2929)найти плотность тока смещения в плоском конденсаторе, пластины которого ............................3030)какая энергия запасена на единице длины коаксиального кабеля с проводниками ...................312) свет с длиной волны 0.55 мкм падает нормально на поверхностьстеклянного (n=1.5) клина3)металлический шар радиусом R=3 несёт заряд Q=20нКл.

Шарокружён слоем парафина (2)4)магнитный поток через неподвижный контур с сопротивлением бизменяется в течение5)бесконечная плоскость заряжена отрицательно с поверхностнойплотностью (35.4)6)ток, текущий по длинному прямого соленоиду, радиус сечениякоторого R, меняется7)в длинном соленоиде с радиусом сечения R и числом витком n наединицу длины8)перед диафрагмой с круглым отверстием радиусом 1.0ммпоместили точечный источник9)в установке «КН» радиус выпуклой поверхности линзы равенR=0.9м, а пространство10)тонкая плёнка покрывает плоскую стеклянную пластину (1.36)11)определить энергию протона, который движется в однородноммагнитном поле12)на длинный соленоид, имеющий диаметр сечения (5см) исодержащий 20 витков на 1 см13)на небольшое круглое отверстие диаметром 0.4 см в …14)в вакууме распространяется гармоническая плоскаяэлектромагнитная волна15)расстояние между вторым и четвёртым светлыми кольцамиНьютона (0.9мм)16)при сдвиге подвижного зеркала интерферометра Майельина на l…17)принимая орбиту электрона в невозбуждённом атоме водородаза окружность18)найти плотность тока смещения в плоском конденсаторе,пластины которого19)плотность потока энергии солнечного излучения, падающего награницу земной атмосферы20)в вакууме распространяется плоская гармоническая линейнополяризованная21)радиус длинного парамагнитного сердечника соленоида 1.0см.Пусть соленоид таков, что его длина много больше диаметра сердечника.

Выделим всоленоиде вдали от его краев элемент длины l = 1 см = 0,01 м, обмотка которого содержитn = 10 витков.Индуктивность такого элемента L = μμ0n2S/l = πμμ0n2r2/l, где S – площадь поперечногосечения, r – радиус сердечника; энергия магнитного поля в сердечнике при I = const W =LI2/2 = πμμ0n2r2I2/l.(1) Предположим, что обмотка соленоида выполнена из проволоки круглого сечения.Тогда при площади поперечного сечения a = 1 см2 = 1 ∙ 10-4 м2 радиус сеченияпровода равен c = V(a/π) = V((1 ∙ 10-4/π) ~ 0,564 ∙ 10-2 (м).(2) Диаметр сечения провода составляет тогда d = 2c = 2 ∙ 0,564 ∙ 10-2 ~ 1,13 ∙ 10-2 (м),и на длине l = 0,01 м десять витков уложены быть не могут.

Поэтому ограничимсяпредположением о том, что обмотка выполнена плотно, т. е. витки проволокиуложены без зазоров, форма сечения проволоки неизвестна, а длина проволоки bприблизительно равна произведению числа витков на длину периметрапоперечного сечения сердечника, т. е. b ~ 2πrn.(3) Сопротивление обмотки R = ρb/a; количество теплоты, выделившейся в обмотке,Q = I2Rt = I2tρb/a.(4) По условию задачи Q = W. Тогда, приравнивая в ыражения (1) и (2), получаемI2tρb/a = πμμ0n2r2I2/l, tρb/a = πμμ0n2r2/l, откуда выводим t = πμμ0n2r2a/(lρb) =πμμ0n2r2a/(2πrnlρ) = μμ0nra/(2lρ).(5) Подставим в формулу (3) числовые значения величин: μ > 1 (для парамагнетика),μ0 = 4π ∙ 10-7 Гн/м, n = 10, r = 0,01 м, a = 1 ∙ 10-4 м2, l = 0,1 м, ρ = 1,72 ∙ 10-8 Ом ∙ ми найдем t > 4π ∙ 10-7 ∙ 10 ∙ 0,01 ∙ 1 ∙ 10-4/(2 ∙ 0,1 ∙ 1,72 ∙ 10-8) ~ 3,65 ∙ 10-3 (с).Поскольку материал парамагнетика в условии не указан, точное значение времениопределить невозможно.(6) Ответ: t > 3,65 ∙ 10-3 с.22)предельный угол полного внутреннего отражения длянекоторого вещества равен 4523)какая энергия запасена на единице длины коаксиального кабеляс проводниками24)плоский воздушный конденсатор с круглыми пластинамирадиуса R25)магнитный поток через неподвижный контур с сопротивлением бизменяется в течение26) перед диафрагмой с круглым отверстием радиусом r=1.0 ммпоместили27)найти плотность тока смещения в плоском конденсаторе,пластины которого28)в установке «КН» радиус выпуклой поверхности линзы равенR=0.9м, а пространство29)найти плотность тока смещения в плоском конденсаторе,пластины которого30)какая энергия запасена на единице длины коаксиального кабеляс проводниками.