Контрольная работа № 4

1. Какой кинетической энергией должен обладать электрон, чтобы дебройлевская длина волны была равна его комптоновской длине волны?

2. Чему должна быть равна кинетическая энергия протона, чтобы дебройлевская длина волны совпадала с его комптоновской длиной волны?

3. При каком значении скорости дебройлевская длина волны частица равна ее комптоновской длине волны?

4. Кинетическая энергия протона в три раза меньше его энергии покоя. Чему равна дебройлевская длина волны протона?

5. Масса движущегося электрона в три раза больше его массы покоя. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона.

6. Чему равна дебройлевская длина волны протона, движущегося со скоростью 0,6 с (с - скорость света в вакууме)?

7. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов 511 кВ.

8. Чему равна дебройлевская длина волны теплового нейтрона, обладающего энергией, равной средней энергии теплового движения при температуре 300 К.

9. Средняя кинетическая энергия электрона в невозбужденном атоме водорода равна 13,6 эВ. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона.

10. Кинетическая энергия нейтрона равна его энергии покоя. Определить дебройлевскую длину волны нейтрона.

11. Среднее расстояние электрона от ядра в невозбужденном атоме водорода равно 52,9 пм. Вычислить минимальную неопределенность скорости электрона в атоме.

12. Используя соотношение неопределенностей, показать, что в ядре не могут находиться электроны. Линейные размены ядра принять равными 5,8 · 10^{-15 м.}

13. Чему равна минимальная неопределенность координаты покоящегося электрона?

14. Вычислить минимальную неопределенность координаты покоящегося протона.

15. Кинетическая энергия протона равна его энергии покоя. Чему равна при этом минимальная неопределенность координаты покоя?

16. Масса движущегося электрона в два раза больше его массы покоя. Вычислить минимальную неопределенность координаты электрона.

17. Чему равна минимальная неопределенность координаты фотона, соответствующего видимому излучению с длиной волны 0,55 мкм.

18. Среднее время жизни эта-мезона составляет 2,4 · 10^-19 с, а его энергия покоя равна 549 МэВ. Вычислить минимальную неопределенность массы частицы.

19. Среднее время жизни возбужденного состояния атома равно 12 нс. Вычислить минимальную неопределенность длины волны λ = 0,12 мкм излучения при переходе атома в основное состояние.

20. Естественная ширина спектральной линии λ = 0,01 пм. Определить среднее время жизни возбужденного состояния атома.

21. Альфа-частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме. Чему равна ширина ямы, если минимальная энергия частица составляет 6 МэВ.

22. Электрон находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной 0,1 нм. Вычислить длину волны излучения при переходе электрона со второго на первый энергетический уровень.

23. Протон находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной 0,01 пм. Вычислить длину волны излучения при переходе протона с третьего на второй энергетический уровень.

24. Атом водорода находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной 0,1 м. Вычислить разность энергий соседний уровней, соответствующих средней энергии теплового движения атома при температуре 300 К.

25. Частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l в основном состоянии. В каких точках ямы плотность вероятности обнаружения частицы совпадает с классической плотностью вероятности?

26. Частица находится в бесконечно глубокой одномерно потенциальной яме шириной l в основном состоянии. Чему равно отношение плотности вероятности обнаружения частица в центре ямы к классической плотности вероятности?

27. Частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l в первом возбужденном состоянии. В каких точках ямы плотность вероятности обнаружения частицы максимальна, а в каких - минимальна?

28. Частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l на втором энергетическом уровне. Определить вероятность обнаружения частица в пределах от 0 до l /3.

29. Частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l в основном состоянии. Найти отношение вероятностей нахождения частицы в пределах от 0 до l /3 до 2 l /3.

30. Частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l. Вычислить отношение вероятностей нахождения частица в пределах от 0 до l /4 для первого и второго энергетических уровней.

31. Сколько линий спектра атома водорода попадает в видимую область (λ = 0,40 - 0,76 мкм)? Вычислить длины волн этих линий. Каким цветам они соответствуют?

32. Спектральные линии каких длин волн возникнут, если атом водорода перевести в состояние 3S?

33. Чему равен боровский радиус однократно ионизированного атома гелия?

34. Найти потенциал ионизации двукратно ионизированного атома лития?

35. Вычислить постоянную Ридберга и боровский радиус для мезоатома - атома, состоящего из протона (ядра атома водорода) и мюона (частицы, имеющий такой же заряд, как у электрона, и массу, равную 207 массам электрона).

36. Найти коротковолновую границу тормозного рентгеновского спектра, если на рентгеновскую трубку подано напряжение 60 кВ.

37. Вычислить наибольшую и наименьшую длины волн К-серии характеристического рентгеновского излучения от платинового антикатода.

38. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к рентгеновской трубке с вольфрамовым антикатодом, чтобы в спектре характеристического рентгеновского излучения были все линии К-серии?

39. При переходе электрона в атоме меди с М-слоя на L-слой испускаются лучи с длиной волны 1,2 нм. Вычислить постоянную экранирования в формуле Мозли.

40. Длина волны К_α-линии характеристического рентгеновского излучения равна 0,194 нм. Из какого материала сделан антикатод?

41. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи дейтерия.

42. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи альфа-частицы.

43. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра .

44. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра .

45. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра .

46. Вследствие радиоактивного распада превращается в . Сколько альфа- и бета- превращений он при этом испытывает?

47. За какое время распадается 87,5% ядер атомов ?

48. Какая доля первоначального количества радиоактивного изотопа распадается за время жизни этого изотопа?

49. Сколько атомов распадается за сутки в 1 г. этого изотопа?

50. Найти период полураспада радиоактивного препарата, если за сутки его активность уменьшается в три раза.

51. Вычислить толщину слоя половинного поглощения свинца для гамма-лучей, длина волны которых равна 0,775 нм.

52. Чему равна энергия гамма-фотонов, если при прохождении через слой железа толщиной 3 см. интенсивность излучения ослабляется в три раза.

53. Во сколько раз изменится интенсивность излучения гамма-фотонов с энергией 2 МэВ при прохождении экрана, состоящего из двух плит: свинцовой, толщиной 2 см и алюминиевой, толщиной 5 см?

54. Рассчитать толщину защитного свинцового слоя, который ослабляет интенсивность излучения гамма-фотонов с энергией 2 МэВ в 5 раз.

55. Определить пороговую энергию образования электронно-позитронной пары в кулоновском поле электрона, которая происходит по схеме ^– e^– e⁺ + e^–

56. Определить максимальную кинетическую энергию электрона, испускаемого при распаде нейтрона. Написать схему распада.

57. Вычислить энергию ядерной реакции .

58. Вычислить энергию ядерной реакции .

59. Вычислить энергию ядерной реакции .

60. Вычислить энергию ядерной реакции .

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ФИЗИКЕ

ДЛЯ ЗАОЧНИКОВ СП.0608

1. Сплошной шар массой 1 кг и радиусом 5 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Закон вращения шара выражается уравнением: . В точке, наиболее удаленной от оси вращения, на шар действует сила, касательная к поверхности. Определить эту силу и тормозящий момент.

2. Момент силы, действующий на тело, равен 9,8Нм. Через 10с после начала вращения тело достигло угловой скорости 4 с^-1. Найти момент инерции тела.

3. Тело массой 2 кг, двигаясь со скоростью 10м/с, сталкивается с неподвижным телом массой 3кг. Считая удар центральным и неупругим, найти количество теплоты, выделившейся при ударе.

4. Тело двигалось со скоростью 3 м/с. Затем в течение 1с на него действовала сила равная 4Н. За это время кинетическая энергия увеличилась на 100Дж. Найти скорость тела в конце действия силы и его массу.

5. Молекула, подлетевшая к стенке под углом 60⁰, упруго ударяется о нее со скоростью 400м/с. Определить импульс силы, полученный стенкой. Масса молекулы г.

6. Цилиндр массой 5кг катится без скольжения с постоянной скоростью 14 м/с. Определить кинетическую энергию цилиндра.

7. Сплошной цилиндр массой 10 кг катится без скольжения с постоянной скоростью 10 м/с. Определить кинетическую энергию цилиндра и время до его остановки, если на него действует тормозящая сила 50Н.

8. Сплошной шар скатывается по наклонной плоскости, длина которой 10м и угол наклона 30⁰. Определить скорость шара в конце наклонной плоскости.

9. Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны 50м. Закон движения автомобиля выражается уравнением: . Найти скорость автомобиля, его тангенциальное, нормальное и полное ускорение в конце пятой секунды.

10. Снаряд массой 2кг, летящий со скоростью 300м/с, попадает в мишень с песком массой 100кг и застревает в ней. С какой скоростью и в каком направлении будет двигаться мишень после попадания снаряда (мишень неподвижна).

11. Найти увеличение внутренней энергии и работу расширения 30г водорода при постоянном давлении, если его объем увеличился в пять раз Начальная температура 270 К.

12. Газ занимает объем 12 л при давлении 0,2 МПА. Определить работу, совершенную газом, если он изобарно нагревается от 300 до 348 К.

13. Определить молярную массу газа, если при изохорном нагревании 20г газа на 10 К требуется 630Дж теплоты, а при изобарном – 1050Дж.

14. Определить количество теплоты, сообщенное 20г азота, если он был нагрет от 27 до 177⁰ С. Какую работу при этом совершит газ и как изменится его внутренняя энергия?

15. Во сколько раз увеличится объем 1 моля водорода при изотермическом расширении при температуре 27⁰С, если при этом была затрачена теплота, равная 4 кДж?

16. Определить КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, если температура нагревателя 100⁰С. а холодильника 0⁰С. На сколько нужно повысить температуру нагревателя, чтобы повысить КПД машины в три раза при неизменной температуре холодильника?

17. Определить работу идеальной тепловой машины за 1 цикл, если она в течение цикла получает от нагревателя количество теплоты 2095 Дж. Температура нагревателя 500 К, холодильника –300 К.

18. Температура нагревателя тепловой машины, работающей по циклу Карно, равна 480 К, температура холодильника 390 К. Какова должна быть температура нагревателя при неизменной температуре холодильника, чтобы КПД машины увеличился в 2 раза?

19. За счет одного кДж теплоты, получаемой от нагревателя, тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает работу 0,5 кДж. Температура нагревателя 500 К. Определить температуру холодильника.

20. При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу 200Дж. Температура нагревателя 375К, холодильника 300К. Определить количество теплоты, получаемой машиной от нагревателя.

21. На расстоянии 8см друг от друга в воздухе находятся два заряда по 1 нКл. Определить напряженность и потенциал поля в точке, находящей на расстоянии 5 см от зарядов.

22. Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии 0,1м друг от друга. Напряженность поля в точке, удаленной на расстоянии 0,06м от одного и 0,98м от другого заряда, равна 10кВ/м. Определить потенциал поля в этой точке и значения зарядов.

23. В поле бесконечно равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м² перемещается заряд из точки, находящейся на расстоянии 0,1м от плоскости в точку на расстоянии0,5м от нее. Определить заряд, если при этом совершается работа 1 мДж.

24. Какую работу нужно совершить, чтобы заряды 1 и 2 нКл, находящиеся на расстоянии 0,5м, сблизились до 0,1м?

25. Заряд – 1 нКл притянулся к бесконечной плоскости, равномерной заряженной с поверхностной плотностью 0,2 мкКл/м². На каком расстоянии от плоскости находится заряд, если работа сил по его перемещению равша 1 мкДж?

26. Заряд – 1 нКл переместился в поле заряда +1,5нКл из точки с потенциалом 100В в точку с потенциалом 600 В. Определить работу сил поля и расстояние между этими точками.

27. Конденсатор с парафиновым диэлектриком заряжен до разности потенциалов 150 В. Напряженность поля в нем В/м, площадь пластины 6 см. Определить емкость конденсатора и поверхностную плотность заряда на обкладках.

28. Вычислить емкость батареи, состоящей из трех конденсаторов емкостью 1 мкФ каждый, при всех возможных случаях их соединения.

29. Площадь пластин плоского слюдяного конденсатора 1,1см², зазор между ними 3 мм. При зарядке конденсатора выделилась энергия 1мкДж. До какой разности потенциалов был заряжен конденсатор?

30. Энергия плоского воздушного конденсатора 0,4 нДж, разность потенциалов на обкладках 600 В, площадь пластин 1см². Определить расстояние между обкладками, напряженность и объемную плотность энергии поля конденсаторов.

31. Однородное магнитное поле напряженностью 900А/м действует на помещенный в него проводник длиной 25см и силой 1 мН. Определить силу тока в проводнике, если угол между направлениями тока и индукции магнитного поля равен 45⁰.

32. Перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля индукцией 0,3 Тл движется проводник длиной 15 см со скоростью 10 м/с, перпендикулярно проводнику. Определить ЭДС, индуцируемую в проводнике.

33. В плоскости, перпендикулярной однородному магнитному полю напряженностью А/м, вращается стержень длиной 0,4м относительно оси, проходящей через его середину. В стержне индуцируется ЭДС, равная 0,2В. Определить угловую скорость стержня.

34. Сила тока в соленоиде равномерно возрастает от 0до 10 А за одну минуту, при этом соленоид накапливает энергию 20Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде?

35. Однослойный соленоид без сердечника длиной 20см и диаметром 4см имеет плотную намотку медным проводом диаметром 0,1мм. За 0,1с сила тока в нем равномерно убывает с 5 до 0 А. Определить ЭДС индукции в соленоиде.

36. Квадратная рамка со стороной 4 см содержит 100 витков и помещена однородное магнитное поле напряженностью 100 А/м. Направление поля составляет угол 30⁰ с нормалью рамке. Какая работа совершается при повороте рамки на 30⁰ в одну и другую стороны, если по ней течет ток 1 А?

37. Под действием однородного магнитного поля перпендикулярно линиям индукции начинает перемещаться прямолинейный проводник с силой тока 10 А и массой 2кг. Какой магнитный поток пересечет этот проводник к моменту времени, когда скорость его будет равна 31,6м/с?

38. Проводник с током 1 А длиной 0,3м равномерно вращается вокруг оси, проходящей через его конец, в плоскости, перпендикулярной линиям индукции магнитного поля напряженностью 1 кА/м. За 1 мин вращения совершается работа 0,1Дж. Определить угловую скорость вращения проводника.

39. Однородное магнитное поле, объемная плотность энергии которого 0,4Дж/м³ действует на проводник, расположенный перпендикулярно линиям индукции, с силой 0,1мН на 1см его длины. Определить силу тока в проводнике.

40. По обмотке соленоида с параметрами: число витков – 1000, длина – 0,5м, диаметр – 4см течет ток 0,5А. Зависимость для сердечника дана на рис. 3. Определить потокосцепление, энергию, объемную плотность энергии соленоида.

41. На тонкую пленку скипидара падает белый свет. Под углом зрения 60⁰ она кажется оранжевой в отраженном свете. Каким будет казаться цвет пленки в отраженном свете при вдвое меньшем угле зрения?

42. На пленку толщиной 0,16мкм под 4углом 30⁰ падает белый свет. Определить показатель преломления пленки, если в проходящем свете пленка кажется фиолетовой. Длина фиолетовых лучей 0.4мкм. Принять n₁ = 1. Из какого вещества сделана пленка?

43. На непрозрачную пластинку с щелью падает нормально плоская волна . Найти ширину щели, если угол отклонения лучей, соответствующих второму максимуму, 17⁰.

44. На дифракционную решетку, содержащую 600 штрихов на 1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,546 мкм. Определить изменение угла отклонения лучей второго дифракционного максимума, если взять решетку со 100 штрихами на 1 мм.

45. Луч света переходит из воды в алмаз, так, что луч, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризован. Определить угол между падающим и преломленным лучами.

46. Свет, падая из стекла в жидкость, частично отражается, частично преломляется. Отраженный луч полностью поляризован при угле преломления . Чему равны показатель преломления жидкости и скорость распространения света в ней? Показатель преломления стекла 1,52.

47. На какую длину волны приходится максимум энергии излучения, если температура абсолютно черного тела равна 500К? Во сколько раз возрастает суммарная мощность излучения, если температура увеличивается до 1300К?

48. Световое давление, испытываемое зеркальной поверхностью, площадью 1см², равно 10^-6Па. Найти длину волны монохроматического света, если ежесекундно подают фотонов.

49. Фотон с длиной волны 0,2мкм вырывает с поверхности натрия фотоэлектрон, кинетическая энергия которого 2эВ. Определить работу и красную границу фотоэффекта.

50. В результате комптоновского эффекта электрон приобрел энергию 0,5МэВ.Определить энергию падающего фотона, если длина волны рассеянного фотона равна 0,025нм.

51. Протон движется со скоростью м/с. Определить длину волны де Бройля протона.

52. Кинетическая энергия электрона равна его энергии поля. Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона.

53. На фотографии, полученной с помощью камеры Вильсона, ширина следа электрона составляет м. Найти неопределенность в нахождении его скорости.

54. Ядро, состоящее из 92 протонов и 143 нейтронов, выбросило α - частицу. Какое ядро образовалось в результате α – распада? Определить дефект массы и энергию связи образовавшегося ядра.

55. Период полураспада изотопа равен примерно 5,3 года. Определить постоянную распада, среднюю продолжительность жизни атомов этого изотопа.

56. В какой элемент превращается после трех α – распадов и двух β – превращений?

57. Электрон находится в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками, ширина которой м. Определить энергию, излучаемую при переходе электрона с третьего энергетического уровня на второй.

58. Вычислить дефект массы, энергию связи ядра и удельную энергию связи для элемента .

59. Вычислить толщину слоя половинного поглощения свинца, через который проходит узкий монохроматический паучок γ – излучений с энергией 1,2МэВ.

60. Рассчитать таблицу защитного водяного слоя, который ослабляет интенсивность γ – излучений с энергией 1,6МэВ, в пять раз.

Дать график

Дата добавления: 2014-11-16