Электромагнитные волны

Скорость распространения электромагнитных волн в некоторой среде составляет υ = 250 мм/с. Определить длину волны электромагнитных волн в этой среде, если их частота в вакууме ν ₀ = 1 МГц. Ответ: 250м.

Для демонстрации преломления электромагнитных волн Герц применял призму, изготовленную из парафина. Определить показатель преломления парафина, если его диэлектрическая проницаемость ε= 2 и магнитная проницаемость μ = 1. Ответ: 1,41.

Электромагнитная волна с частотой ν = 5 МГц переходит из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью ε= 2 в вакуум. Определить приращение ее длины волны. Ответ: 17,6 м.

Радиолокатор обнаружил в море подводную лодку, отраженный сигнал от которой дошел до него за t = 36 мкс. Учитывая, что диэлектрическая проницаемость воды ε= 81, определить расстояние от локатора до подводной лодки. Ответ: 600 м.

После того как между внутренним и внешним проводниками кабеля поместили диэлектрик, скорость распространения электромагнитных волн в кабеле уменьшилась на 63 %. Определить диэлектрическую восприимчивость вещества прослойки. Ответ: 6,3.

Колебательный контур содержит конденсатор емкостью С = 0,5 нФ и катушку индуктивностью L = 0,4 мГн. Определить длину волны излучения, генерируемого контуром. Ответ: 843 м.

Определить длину электромагнитной волны в вакууме на которую настроен колебательный контур, если максимальный заряд на обкладках конденсатора Q_m = 50 нКл, а максимальная сила тока в контуре I _A = 1,5 А. Активным сопротивлением контура пренебречь.Ответ: 62,8 м.

Длина λ электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, равна 12 м. Пренебрегая активным сопротивлением контура, определить максимальный заряд Q_m на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока в контуре I_m = 1 А. Ответ: 6,37 нКл.

Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, погружены в трансформаторное масло, а вторые индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний частотой 505 МГц, погружены в трансформаторное масло. При соответствующем подборе частоты колебаний в системе возникают стоячие волны. Расстояние между двумя пучностями стоячих волн на проводах равно 20 см. Принимая магнитную проницаемость масла равной единице, определить его диэлектрическую проницаемость. Ответ: 2,2.

Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, а вторые индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний, погружены в спирт. При соответствующем подборе частоты колебаний в системе возникают стоячие волны. Расстояние между двумя узлами стоячих волн на проводах равно 40 см. Принимая диэлектрическую проницаемость спирта ε = 26, а его магнитную проницаемость μ= 1, определить частоту колебаний генератора. Ответ: 73,5 МГц.

В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны равна 10 В/м. Определить амплитуду напряженности магнитного поля волны. Ответ: 0,265 А/м.

В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны равна 1 мА/м. Определить амплитуду напряженности электрического поля волны. Ответ: 0,377 В/м.

Плоская монохроматическая электромагнитная волна распространяется вдоль оси х. Амплитуда напряженности электрического поля волны E ₀ = 5 мВ/м, амплитуда напряженности магнитного поля волны H ₀ = 1 мА/м. Определить энергию, перенесенную волной за время t = 10 мин через площадку, расположенную перпендикулярно оси x, площадью поверхности S = 15 см². Период волны T< < t. Ответ: W = E ₀ H ₀· St /2 = 2,25 мкДж.

В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 50 мВ/м. Определить интенсивность волны I, т. е. среднюю энергию, проходящую через единицу поверхности в единицу времени. Ответ: 33,1 мкВт/м².

В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля составляет 5 мА/м. Определить интенсивность волны I (см. задачу 9.14). Ответ: 4,71 мВт/м².

Индивидуальные задания

Тема 1. Электростатика.

	1.1, 1.19, 1.38, 1.57		1.11, 1.29, 1.48, 1.67		1.12, 1.29, 1.46, 1.63
	1.2, 1.20, 1.39, 1.58		1.12, 1.30, 1.49, 1.68		1.10, 1.27, 1.44, 1.62
	1.3, 1.21, 1.40, 1.59		1.13, 1.31, 1.50, 1.69		1.8, 1.25, 1.42, 1.61
	1.4, 1.22, 1.41, 1.60		1.14, 1.32, 1.51, 1.70		1.6, 1.23, 1.40, 1.60
	1.5, 1.23, 1.42, 1.61		1.15, 1.33, 1.52, 1.69		1.4, 1.21, 1.38, 1.59
	1.6, 1.24, 1.43, 1.62		1.16, 1.34, 1.53, 1.68		1.2, 1.19, 1.39, 1.57
	1.7, 1.25, 1.44, 1.63		1.17, 1.35, 1.54, 1.67		1.1, 1.20, 1.41, 1.58
	1.8, 1.26, 1.45, 1.64,		1.18, 1.36, 1.55, 1.66		1.3, 1.22, 1.43, 1.6
	1.9, 1.27, 1.46, 1.65,		1.16, 1.33, 1.50, 1.65		1.5, 1.24, 1.45, 1.62
	1.10, 1.28, 1.47, 1.66		1.14, 1.31, 1.48, 1.64		1.7, 1.26, 1.47, 1.64

Тема 2. Постоянный электрический ток.

Тема 3. Электрические токи в металлах, в вакууме и газах.

, 1	2.1, 2.8, 2.15		2.4, 2.16, 3.4		2.2, 2.10, 2.16
	2.2, 2.9, 2.16		2.5, 2.17, 3.3		2.1, 2.9, 2.17
	2.3, 2.10, 2.17		2.6, 2.8, 2.14		2.8, 2.15, 3.6
	2.4, 2.11, 3.1		2.7, 2.12, 2.17		2.1, 2.14, 3.5
	2.5, 2.12, 3.4		2.8, 2.16, 3.1		2.2, 2.13, 3.4
	2.6, 2.13, 3.3		2.7, 2.15, 3.2		2.3, 2.12, 3.3
	2.7, 2.14, 3.4		2.6, 2.14, 3.3		2.4, 2.11, 3.2
	2.1, 2.14, 3.5		2.5, 2.13, 3.4		2.5, 2.10, 3.1
	2.2, 2.13, 3.6		2.4, 2.12, 3.5		2.6, 2.9, 2.15
, 10	2.3, 2.15, 3.5		2.3, 2.11, 3.6		2.7, 2.16, 3.5

Тема 4. Магнитное поле.

, 1	4.1, 4.22, 4.41		4.11, 4.32, 4.51		4.1, 4.29, 4.57
	4.2, 4.23, 4.42		4.12, 4.33, 4.52		4.2, 4.30, 4.56
	4.3, 4.24, 4.43		4.13, 4.34, 4.53		4.3, 4.31, 4.55
	4.4, 4.25, 4.44		4.14, 4.35, 4.54		4.4, 4.32, 4.44
	4.5, 4.26, 4.45		4.15, 4.36, 4.55		4.5, 4.33, 4.53
	4.6, 4.27, 4.46		4.16, 4.37, 4.56		4.6, 4.34, 4.52
	4.7, 4.28, 4.47		4.17, 4.38, 4.57		4.7, 4.35, 4.51
	4.8, 4.29, 4.48		4.18, 4.39, 4.58		4.8, 4.36, 4.50
	4.9, 4.30, 4.49		4.19, 4.40, 4.59		4.9, 4.37, 4.49
, 10	4.10, 4.31, 4.50		4.20, 4.41, 4.58		4.10, 4.38, 4.48

Тема 5. Электромагнитная индукция.

Тема 6. Магнитные свойства вещества.

Тема 7. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля.

, 1	5.1, 5.18, 5.35		5.11, 5.28, 6.8		5.4, 5.31, 6.5
	5.2, 5.19, 5.36		5.12, 5.29, 7.1		5.5, 5.30, 6.4
	5.3, 5.20, 5.37		5.13, 5.30, 7.2		5.6, 5.29, 6.3
	5.4, 5.21, 6.1		5.14, 5.31, 7.3		5.7, 5.28, 6.2
	5.5, 5.22, 6.2		5.15, 5.32, 7.4		5.8, 5.27, 6.1
	5.6, 5.23, 6.3		5.16, 5.33, 7.5		5.9, 5.35, 7.1
	5.7, 5.24, 6.4		5.17, 5.34, 7.6		5.10, 5.36, 7.2
	5.8, 5.25, 6.5		5.1, 5.35, 6.8		5.11, 5.37, 7.3
	5.9, 5.26, 6.7		5.2, 5.33, 6.7		5.12, 5.26, 7.4
, 10	5.10, 5.27, 6.8		5.3, 5.32, 6.6		5.13, 5.25, 7.5

Тема 8. Электромагнитные колебания.

Тема 9. Электромагнитные волны.

, 1	8.1, 8.15, 9.1		8.11, 8.25, 9.11		8.10, 8.23, 9.6
	8.2, 8.16, 9.2		8.12, 8.26, 9.12		8.9, 8.22, 9.7
	8.3, 8.17, 9.3		8.13, 8.27, 9.13		8.8, 8.21, 9.8
	8.4, 8.18, 9.4		8.14, 8.28, 9.14		8.7, 8.20, 9.9
	8.5, 8.19, 9.5		8.15, 8.29, 9.15		8.6, 8.19, 9.10
	8.6, 8.20, 9.6		8.15, 8.28, 9.1		8.5, 8.18, 9.11
	8.7, 8.21, 9.7		8.14, 8.27, 9.2		8.4, 8.17, 9.12
	8.8, 8.22, 9.8		8.13, 8.26, 9.3		8.3, 8.16, 9.13
	8.9, 8.23, 9.9		8.12, 8.25, 9.4		8.2, 8.15, 9.14
, 10	8.10, 8.24, 9.10		8.11, 8.24, 9.5		8.1, 8.14, 9.15

Литература

Волькенштейн В.С. Сборник задач по курсу физики. – СПб.: СпецЛит, 2001.

Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики для втузов. – М.: «Оникс 21 век», «Мир и Образование», 2003.

Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. – М.: Интеграл-пресс, 1977.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Дата добавления: 2015-06-04