/
Автор: Куперштейн Ю.С. Марон А.Е.
Теги: физика дифференциальное исчисление задачи по физике 11 класс 10 класс
Год: 1991
Текст
Ю. С. КУПЕРШТЕЙН, А. Е. МАРОН ФИЗИКА ОПОРНЫЕ КОНСПЕКТЫ И ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ (10-11 КЛАССЫ) В ПОМОЩЬ ШКОЛЬНИКУ и АБИТУРИЕНТУ Ленинград 1991
I Материалы содержат комплект опорных конспектов и дифференциро- ванных задач по физике, составленных в полном соответствии с действую- щей учебной программой по физике. Опорные конспекты в виде схематических блоков учебной инфор- мации (формул, рисуиков, символов и т. д.) охватывают все основные темы курса физики. Оптимальный вариант обучения, когда каждый ученик имеет набор опорных конспектов, а учитель систематически их применяет в своей работе при изложении нового материала, в ходе опроса, в процессе систематизации знаний и подготовке к зачетам или экзаменам. Дифференцированные задачи, составленные или взятые нз разных источников, подобраны по степени усложнения: простые (1-я группа), средние (2-я группа), повышенной сложности (3-я группа). Учащиеся самостоятельно выбирают группу задач в зависимости от собственной подготовки и способностей. По мере овладения знаниями онн могут пе- рейти к решению более сложных задач. Внутри каждой группы задачи выделяются в блоки (в тексте посо- бия они отделены друг от друга чертой). За один урок, включая домаш- нее задание, учащиеся должны научиться решать задачи из одного блока, одну-две из которых учитель письменно проверяет на следующем уроке. К наиболее сложным задачам в скобках даны ответы. Работа предназначается для учащихся 10—11 классов общеобра- зовательных школ, а также для абитуриентов, которым рекомендуется решить задачи 3-й группы. Все замечания и предложения по улучшению представленных мате- риалов будут с благодарностью приняты авторами. . Условные обозначения: 1 — см. определение в учебниках: Мякишев Г. Я-, Буховцев Б. Б. Физика: Учебник для 10 класса средней школы.— М.: Просвещение, 1990; Буховцев Б. Б., Мякишев Г. Я. Физика: Учебник для 11 класса средней школы.— М.: Просвещение, 1989. — § учебника, соответствующий данному конспекту. Авторы-составители: К) С. Куперштейн, учитель-методист; А Е. Марон, доктор лед. 1наук, г профессор, 1УУ1 г-
Основные положения МКТ и их подтверждение во состоит из части ц(мрлекул а^Ъмов, ионов), разделенных ПРомежутк. ТО Частицы нах-ся в не- прерывном хартич. движении 1. Б Р оу но вс кре д а ижени<2 4827г ^подроено Косвенны е док-еа: — дробление 3-В (первокирпичик ?1) Щ) Частицы взаимоде^ств. АР-У-Г- Р-уХР.м.. » Причина - влектромагнигное взаим. ё и ядер соседних молекуд - испарение — расширен, и СПИРТ водь Прям сжатие при at? или де<рорм (7) ы е док-ва — ср о то гр лер ии отделен. больших молекул — определение параметров молекулl£-j — опыт Бриджмена теория В Д ~ Эйнштейн - ISOS’r опытная проверка -Перрен 6?»pJ TZZzZZZWZ^^y'zZi рМО*Агм про сам и ван. i, Д и др ер УЗ ИЯ - самопроиьв перемешивание в-в П Р_и мер ьл, -слипание свинцовых Цилиндриков - прилипание стекла к Воде — плитки Иогансена - со п роти вл. Растяжению и сжатию — малая сжимаемость те. и ж. тел Масла через сталь Р м е р Л масса м олекУ А опыт Ленгмюра s , -откосит, молекул (атомнЛ масса <Я.т»с ^-Кол-во в-ва газов жидкостей Тб. тел (C-vmkh) (Т~ недели) года) д. зависит от t* £если в. Определение скоростей молекул теоРет. ~Кла«иус(нем) - ХР< в. экспер. — Штерн (нем.)-49ЯОг *— число М. в данном теле* ^л —число атомов в 42 г Сх Если V® л/д, то Q » 4 моль — $ (crP. toj VA- числе Авогадро (число атомов в моле г любого в-ва) л/ - мол» . _дз А* А ~ "оль М-молярная масса, ^масса моля) (fe) Если 4вт.*/пр. Если г-» со =$> F-*O Если =5* F-s» со
Строение твердых,жидких И ГАЗООБРАЗНЫХ ТС Л Л легко Слеи маем bi ГАЗ &51имодеиств. занимает весь объем Нет <р₽рМЬ( БРОДЯ ГИ в за и модем сте БЛИЖНИЙ ПОРЯДОК малая сжимаемость ср орм а — с ссуд, а есть объей кочевники оседлые тв. тело взаимодействие. сильное ДАЛЬНИЙ порядок (колеблются) с хи мае мы есть ^?орма/ обЬСМ
М.К.Т. идедльного ГАЗА Кёа идеальным raj ®-малгньк твердые шарики ОТТ. ПРИ СТОЛКНОВ С ТОЛ К И об АБСОЛЮТНО УПРУГИ^', зьо .. ____________|P«f'»E____________ ^основное ур-ие М.К.Т. ид. газа (ур-ие Кл^^иуса) Е = Р__ Л ггыГ* _ з ’ Cons4> В сеет, теплового равное. ^«кТ(а)=>Т-^$:О ^=О/п₽и р»о)-авсолют. нуль температур --------г-------—Лсх о л?з-----------т(к) {^0 3 - пост. ЕГольцМ. ИЭ(<)и®! |[Е SZ КТ,, ( ур-ие Болвцманд^ -слмвеЭливо для г^житозд * -уу Т-ме₽а 6км/ ие достижима -быстрее ТЛснаряЭа ! опытна проверка-Штерк (ней)
Газовые иконы ПЁ) Е - 4 кт/ р= и кт =- ^*КТ = •v ^£aJST:*Psv ^‘й*т R~%34 'к -Универсальная П слл 9 * is - ур'Ие газовая постоянная К& м.-к. >14 пь, X - Соя%£ ' p,V,.-a-RT, | р,Ч PiV4 - ур-ие К- иэотермическии (з-н Б.-М.) \ inyx- Const 1 г?<8а. W= рл =»|pv-Coast Произведение p данной массы taja на его V постоянно,если т газа не меняется о мы: И4оеарныи p,m,ju- Const pV, =^-RT( V данной массы газа при постоянн. р ПРОПОРЦИОНАЛЕН т с с ы изохорный (з-н 111.) Ч - CcnSt piV^ftT.T р данной массы газа при V пропорциондлен Т постоянн и 0 ы : Pt -г?» V* VifWefct), rje ci~ -термический коэ<р<рициенг ов> емкого расширений изохоры: Р’Р*(‘Tj'k), ГЭС 1СВ«1 -термический ко*^<р. льбления 5
Внутренняя энергия д11 -^геплопередлчА теплопров. конвекц. излучение кол-во II при теплопер. QsCnv^ -нАгрев&ние, охллждение G(=Q,*rrt — при сгорании топлива Ск “a* m - плдвление., отвердевание - парообоазОв.у конденсация (Q>o при поглощ. Q<o при выделен, теп ал) Работа в термодинлмике j। изотермич. процесс A=S 2 в_ ? б,4ем Сл^4 • 4 изохорный прд^с д V- о Ф А«о 6
I 3-H ТеРМОДИНАМИКИ Alt = Q-t AgWi41 или z\Ll=rQ-Ar 5Д? изоБАРнре расширение Р* . - J-bV £*f aU>o ) О^дЦ+Аг^ УТ Af^Oj 1»ИОГА._____ И зотер м и ч. с жат и е РТ =$> aU*O1 Vl=^ Ar<o изохорное охложА^НИе^ Pf W- - V|=*>Alt<O V-Cor»t=5»AsO а а и АБАТное расширен. VT^Ar>O “дЦлАг U их ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ I. A. — устройства , где часть 1Л-*А - основные виды - 1»р5инныеу поршневые^, реактивн. - используют #Д* расширения газа или пар* - состоят из нАгреВАТ , рабочего тела (газ, пар), хололильни» QM=A +Q+Q к ^пот. И- Ан - ^м~Ох-ДдеТ, I Он Он Pt Aiu’VA< ЦМКАЙЧИ.^ лот.-О ‘ To Щ установка) Идеальная теплов. машина-Слди Кмжо (срр.)-даг. Pt Тн Ти ^sy KB-
к^- ВзАИМНые преврАщеиия жидкостей и газов ® Насыщенный и ненасьнц. пар. Кипение парообразование ( испарение , JL® су при ЛЮб©И О О со свобод и поверхн ж. 45“ кипение- <%) п ₽И "t- кил 5) а© всем <?бг>еме ^•^Рнас = Ра+/?^ бсолютная ~ парциальное давление (зодяногс? пара насыщенны и па₽ (ж. - пар - динамич Равное.) Относительная - £ Пах мм рт. ст. J Э<рЪ</> ненасыщенный лаР (испарение > комденсац..) С'кил зависит от давлгн- А пара (рФ за счет пФ и ТФ) лр йек&с.п&р р — парциальн. давлен водя и • пара ро -давление насыщ. пара при Т-ка росы - темерат 7 при которой пар П риторы: Значение влажности - стр. si (^^ЧОО^ при данной ‘Ь таи Же t7 становится насыщен. лсикрометр 7
Поверхностное ндтяжение, СмдчивАние.- Капиллярность О Поверхностное натяжение Молек, повейхн. Слоя стремятся!- М.Т => создается с&оео&РаЗн. натяжение @* Поверхностная энергия Если М. перемец^-сд BB«PXZ то соверш-ся ?/А против(/Л => М Получает энергию 2L ЕИ1 = (Ли - поверхностная Ин - $ => и... = 6-- s Энергия к©э<рср. поеерхн- нзгяжения &^^(рода яс-у : все Тела стремятся -mln Принцип ШИП Е, к П.У. ₽. ; но П.У.Р, при Ыи-т^и? если S-mi-n - Ж. стремится принять срорму шарь. @ Сила поверхностного натяжения О п ы г • t |Fn = <T-€ напра^л касат. к ло&е,-хи. X границе по&ерхм. слоя А= 4Ех (и^- иИ1) = - (ег.л г a. 6"Cs, -sj € F = - р, не смачивает С ртуть (р) искри&л. поэерхц ж»-мениск Под действием S Еи созд-ся дополнительное, (лапласовское) давление _^> (Sиоагтлн ж. ~ S кяпиллЗ Подъем 'Опускание') Ял. происходит д© rex nopz пока I п Гт;--------—I Значение- — промокашка^ сритильz (ТодотенцСу кирпич^ питание растении, б<?роноааниСу... в
К/о/7 К Р ИСТ&ЛЛО в Свойств А ТВЕРДЫХ ТЕЛ о) Тв. тело, драгоц. камень 5) не проболит эл-Ьо €) сгорает в струе кислор- £) ОЛ^А1Х1.Л2У КРИСТАЛА . та тела С —* аморфные !) ___Упорядочено виды кристалл, решеток: о) ионные (л'а(Х) 0 металлич. (Со) <5) атомные (алма£) г) молекуларм. (леЭ) з) поли м о рф и з м ом образование различи структур одинаков атомами) -----* графит с) мягким минерал $ проводит Эл-Во <) делают огнеупор. глинт- ля монокристаллов) разным направлениям) \ * л к немн. рьпиир оптическая Но (меоВинаковость <рм5мч сев теп лопРО водности прочнести rv»fc»o ^SSS^ слюВ» ъ*с»------ Тепловое Расширение, -lUBA. §^4й£®ЛУг (з) ДеооррмАЦия. Механич. напряжение Деф. - изменение, формы или^под действ, внешних сил Рлстяжен. сжатие сдвиг (мосты/ валки) *» a L- авсолюкос. удлинение. L * £, в - откосит, удлинен. at ^6^ ~ ме> нхлряж.-|(стр.6С) упругость - св-во тел восстанавл. форму (Резинка) пластичность-св-so тел не восстанаел. форму (пластилин) ОА-область упругих деформаций ^в“ предел упругости - j (стр. 61} -овласть текучести материала 6^ - предал прочности - $(стя. 62) хрупкость - j (стр. 63 ) ® Заком Гука, участок ОА : ~ £ s><5^=E»fe______________ F _ с. аС _It-, £$ ж g F-J а 4 Е - - модуль Юнга, Ее] = С5хгПа1 Е характеризует сопротивляемость материала деформации 9
0 Эл, ЗАРЯД С^(сгр9<)^® + Электростатика (*. О 1Чс1 - (Чр| ~ ® Эл. поле близкод и действие на pagct-$(шр£5?-) Фарадей - Максвелл : /—д -каждый заряд создает эд. поле - взаимодействуют поле - заряд -эл. поле материально (радиоволны) -гллвное св-во - действие на. © Напряженность эл. поля @ 3-н сохрАнения ЗАРЯДА qM+4j+ch+ *4*- Const -|6tf95) Кулона г4 г _ г €ам. * г* - j(cTP. 97J Аиэлектрмч. проницлем. лреЯы Hug . ft,] = |>x = A^l Л=>9-Ю5 (“3 опита) *(K"orAi K = 2^g., Я = 1 ^5 - эл4кТр п<зсГеии) Принцип суперпозиции- Е--Е,тЕлтЕЛ" +ч @ ГрАфическое Е Опь(т; %------Fi ) F J LEJ - ЕД = ed Г _ BIQI-W . 1QJ. " 1<и ЕхМЧ-Г к £ь‘ изоьрАЖ&ние полей С. Л- ~ Это ... 5<сГрИОб) -имеют начало (+) и конеч(-) - не пересекаются «ЬА^оройнев- 10
к*% Электростатика (г. И) ик ® Работа сил эл.-ст, поля Эл-ст. поле потенциально : а\„д" не зависит от формы траектории Ъ) „Л" по замкнутому контуру -о — 4 Аг-5 =О,т. к- Соли.» О А i-г -л = A i-A * А г-а “ Е a cL А 1-5 = <^,Е ъсС Kz~\ =-«^ЕаоС = О @ Потенцилл ©Потенциях поля точечн. заряда (шара) If =OZ если t-»°° => т-ш-и кулевого потенциала на«-ся иа весконечиом удалении от ванного зарЯ-Эа © Знаки f. ^нескольких зарядов lf-скалхр, но приписывается знак •+• или — if >OZ если Ф<О/ если СХ'Ж^З А = cj,EЛсС- ^£^e£|-ctx)=-(^,EeL4“q,E<£<) 1 Wp = c^EcL-патент энерго По з.С.Э. : А^-д^р WpOJ 6 данном т-ме пала-1 О—уровень \Х/р - отрицательная плдстима • <u «ч» (э) Связь Е и 1Ь > A^jX <|,EacL Al-г — 1Х/ ХХЛ> ,п ( ~с^~~ 7 “(не зависит от <^? л только (энергетическая хар-ка поля) ® Разность потенциалов от поля) - ПОТЕНЦИАЛ 46 ® ЭквипотенциАЛьныЕ поверхности ЭПП - поверхности, у которых „if* одинаковы во всех точках а=Чч-ч)=- (ч’Сг = я. (<р. - ««ли А = 0 =5>Cob-Z’O =5> ЭПП -Lсилов. линиям А — не зависит О-уровня- or Wp ® Единицы и II Ц-асто „Е* и^мсрлю!^ Htr 6 на Л _ 1 н° м ~ г*^А '4 + 4 т +’ По&ерхм- заря* проводи. -Э.П.П. 11
Эле кт г t ст_ин к а ® Аиэлектрики в эл. поле \Д. ослабляют основное поле в £ Раз (фв°д<р~^ П р и ч и и м . Cl) пол# рные диполи ^вн^О» “О EerttU4 t о ДИПОЛИ + ------------>- Под влиянием поля f -—>С-----X центре! -f- и — Зарддоб Ос © , 4-—а----- z----„ смец&югся диэлектрик f ~ _ поля РИ ЗУ £ГОД Э-j?Л*SX?°е™К°СТь Ч>^ =. Const - С р _ Чл _ £ R. Тис' К Сс]=Г-^.ф1 пС з а в и сит &т i - Размеров, срормы проводника - ср<ды QE) —соседства с другими проводник '/ (|С не зависит си -ф ч - материала проводник^ мкФ = W 4 и Ф = -j о * 1ЛФ Р Радиусом 9- ]О Км ® Ко нДен сато рbj сп о «-с> 5н tn накаплий большой ~ „С не. зависит от соседства с дру- гими проводи (тк поле сосредот Внутри) С^доск ” j (£о “ Зл по сто я „ н. - 8/ g 5"’ «О ) bifjavor Воздушные, йлюдян(?1в/ керамические, вумажн, Эл екгролитич v. Ч^]3“ С = С,+Д L - X + X с С< т <4 <^=с-(Л — Я- U ~ V" у—~ О< <_-И 12
Эл. ток. 3-н Ома, Зависимость R(t) Ома Условия существ, тока Г ке< <М „ Ц/ Rz 4*1 К химическое магмитнсо Действия тока Сила тока 3 это ... $(стр. - [А J 0 скаляр. '52,53 (св-во Но s J3- удел. сопрет. At- к- сопротивление проводника влиять на J в Цепи) L — =Ъ з ~ 5Zf Гр] = £ом иj 7Л ч- °- - _ q.nv_ ч-па^е \J Д-t At дС 1Г- СКОРОСТЬ упорядоч. движ. е (1Г-МАЛЛ - ЙСЙ i ^пел, ® Зависимость K(t). Сверхпроводим. по неправд. ток& - ПО | ЗУ | — %, = в металл & х Мдндельшглм и Пдпллекси foi5c) Стюарт и, Тол мен (ЖбгЭ ЭТО R-RoA + eit) . л У. , Л г9е тем перат. коэсрср. сопротив Р=Ро(Н=<У м еталло в d>o Электролитов с4<О чистых металлов Для Для И?о; -сверхпроводимость Камерлинг-Онн&с -гола. -<9«г объяснен не. -Ландау - <95?гу Применение.- -получен t 3, t м/полей -передача О вез G ПОТ«рб 13
C S'» с охр. зарлЭ&З г.к. А»А,*А*|^) l) Ibf^U’^sti (тк. ^А’не £*амсит от фермы пути) £ Cl sth +0, (г. к. % [ : О \ х*. < ri;+iG О ^)U«U,tU, ( О u^a я< ) «а»а - Лг У jr = а я, +ofu 4> R ~ R. + «л © Довавочн. СОПРОТИ8Л. п=-£- 1л* nU^ Шэнт U=U^Ug Ue *tt-tfv-nuv-u, Rj = Rv(n-C 'S’ пЗа-За Да _ Jbs. _>» о _ 2а_£а 3 _2д_£д„ □«« " Ra За. аА(И'О jRa_ п -1 Йих = ® Равота, мощность/ кол-во теплоты А - (Л ф“ U-- о t = «0 p-t) ИоЛа провоАии^ неподви>к«м / г£> --»-н Л^оуАА-Лекцл. ГА/<^1 = = 0 ЗСл=В А С= А4 Ом С С J Р= 11= ъ*я. И = Ебт = = А-6 ’ А< Ом - ] Г~{
ЦС. J-И-Омд для ЗАМКНУТОЙ ЦЕЛИ, ШАк—И^точни^А ТОКА. ® ~ светится ® -с’релкл ЙПГКЛ аыл-ся за c«j<r ч«г© Г мехл^ичвйл тг.р«впа₽& (ОИЧТР. £НСРГИ.Я.) лить" «т F* £Т« Ж PWH Д> ^гГ С? кратком» (пока «П> л(р} izs е Т с> ч и ХИМИЧ Асг Ч' т) Щ^И н* оелкиямс. ра»с»№км. И.Т. — СХЖАЯ Р , НО н-р: В ’ £<-£х-^3 (s)j-H 0м& для ЗАМКНУТОЙ цепи J сэ I- Аст*£ a t ga<= ядяг+oxit-( S-aR + di, ==£>1 4k N fi-tz. вкпЛ 6. гч = fLt^n Тй 55 гЧ _ - 4 R+ 5*-
)л. ток в злектроЛ ИТАX R ТОК в ГАЗАХ кВ. J Ж Бывают ПРОВОД © ЭлежтРолитическАЯ диссоциация - р»сп»А « S-В® ионы По>д действиепл растворителя _ г © б? $ & Электролиз — в ы деление 6-в а на Электр«д^х ® 3-н электролиза (Фарадея) m ~ ™вь • л/j, = .Л' ’ ~ ~ hl'tt 'Ул’€'и’ ft-Электр ©хи м Эквивалент Ислользоеание электролиза б технике о} полчх^иие гч^гс’и ме13м JTT1 17^^ 4- чиста,*, медь ГГТ~Т?т1 А медная руда ^-нал г* cu5<mJ ^vlr^nj |Г‘тжи - jT>f’*f> — ни^елиройание, *роьшр£>&;н., з^лс^еннг- ... Л Гальванопластика - полуглние мйталл. копии с (натриц»1 6 типографии ! ИАОЛДТОРЬ(Х пробеги, j П/пров^д. 2 ПРОБОД (ртуть, ГАСЛА. метААлы) Ионном ПРОБОД. ^Электролиты} Под воздействием ионизатора гаь становится проводником лллга удьтрдф рентг/Рддиолкт. Виды ГАЗО&ОГО РАЗРЯДА разряд (р<рл) а) ТАвнрц|,ий &) Луговой разряд (Петров 0у гоа^^ь»н^^тер* прожект.) <) коронный раерд/i исира £модн«я} 15
©. •; . ф ДВОЙНОЙ сдои 0 Вакуум. ТЭ.Э. Т Р«Ре (нет носителей НАГРеваем катод- - поя вля ется ток. 0 Нажно 4(t*) Т.Э.Э -„испарение" свободных ё из металла при ft4 ® Л иод диод как выпрямит. Триод-усилитель: Пучки. ЭЛТ. -попадая на тела нагребают - при Тормомнении е- рентген, иллуч "^беченис некоторых в-в ОТКЛСН ЯЮТсЯ е ЭЛ и маги ПОЛЯХ рд^сьр, ^в\и) 5л л J-*C t^A of □ = ^(Ua., близость АиК материал* К) оксидным кьтод 1
Ток В ПОЛУПРОВОДНИКАХ № 0 Отличие п/п от металлов <Q: о) равное уд. сопротивл. О <r Р , < J * jMttn. Г n/a v j 8ufM- В)лй. некого рык и/л <Sj рааный хар-р ад висим. R (t*) термосолрот. Зависит — cpoTopejMCTp ©Собственная проводимость п/п парно электр. cg>jb ।—, Ж:- =Н^ дырка ® Примесная про&одимдеть п/п <з^ донорные примеси 1 11 11 (У-валентм.) Проводимость Электронная % „Н-тмла (дырок мало) Проводимость оеущест». S) Акцепторные примеси (3 - Валенти.) Проводимость дырочная типа Х4<1 4ЧЧг V£
взаимод. Млгнитное поле тока м а гнит.нее поле проводи. С ТОКОМ сщьст. маги Ф»л& поля', Св-в* магнитного " п Оро жЭдвусЯ ТОКОМ — обнаруживается п*> действии? на г® К -механизм 8НИМОД. ~ пели-то* <&> ПРОВОДНИК ©Вектор магнитной индукции (Тесда) ® Линии магнитной ИНДУКЦИИ (лМй)-j(стр. 153) - замкнуты (м/п«ле — вихревое) рравило Буравчика: £<аи жме ff 3^ р» Bpat%. рэкоят. НлМИ ® Магнитный поток СФП=Св«-Д СВевед) в Правил© овхвата гт/рхки: пальбы ffJ, то вттог I В м/цолв) Fa = 6- [ Направление Ед - правило левой* Р^ки - j (стр. 15б) ©Сила Лоренца ( на Частику sQ ^=zf« = Лд. - ВАаС5ч1<< - Направление ”КетР <бо) hia^ = ^A Я.= ->движ. no округе. В му - опред. •“ (масс- спеггРвгРас) - от клон. S' В Кинескопе - полярные сияния - циклотрон — МГХ) -генератор ® Магнитные св-ва вещества *eJK- _па₽амапктики-у*>1 ре. -В>?8о ~<рерромлгнетики~^их>< ____ ^*Bir ~ В < Во h«jk.’диамагнетики-р<1 магнытная и роми цлемоегь средн *— Вв =А о 17
A Явление 9. M. И. (?) Открытие -Фарадей (лкгд)-1831 г лозникАет при а<*> мере* S контур*, © Правило Ленца Зс имеет такое направление, что аФ, вызвавшего явление своим м. а препятствует индукции. СОГЛАСОВАНИЕ с 3-£.9. ® Причины ЭМИ 3 в движущемся В МП ПРОВОДИ . « .В. СМ<1ЦаИ5ТСЯ лол действием /л д<^ па. конца* - &L ® Формулы £ь а^Опыт- Htf з=4г (Замечание.: е£‘=-« ** glu^u б) в меподв. - 3-н ЭМИ. ® Самоиндукция Явление, п₽и котором л'М.л. , создав. током в к.-а. цепи, возеук- длвт ti В тон же цели ~с/и , л волкиклюи^ал £ - Замыкание цепи. 01 размыкание цепи вспыхивает, 7. к. я, ла гор и тех позже, т к ^с* Тф (лет- 2J - *ч £<***' т R₽r Мож<г ВЫТЬ £<£ » 8^ => М»ел»ИН. ВЫКЛК>Ч., МАГНИТНЫ*, пускжтвли ^С4 © Индуктивность проводнике 6^ н.п. Максвелл: ~ м-п. -* -♦ ~ 9*. поле (викремм! и наоборот at =*> Г4*] s С» c= BSj) - A*r- - = w~ < - 1/ s. £. <v ** £сс- Li-] я [Лг^О* с’Гн] ~ I L зависит от : а^рьлмера проВовника 0 формы проЛоЭяика б) магнитных св-в среды ® Энергия ZTW*\ 1.4 . ц> Ц nrrVVTVVVTV» Ц А 1 Ц >Ц (>*ИИЫ однна< jam. тахрк МАГНИТНОГО ПОЛЯ 1**1, При замен*, цепи источник совершает »А* против сил еихРевого Пол* -=^W запасается, при рлъмык цепи W 8ыд-ся (искра, дуга) W= ~Аналогично Ек ~ 18
1 Механические колебания -j ® сзободные ^елоеия свободи, <олевдний -асе к-с.. имеют п.у р - при амбгд из п^.Р. -FpM}. и п у Р. - П.у р вслеЭствии инертности “ Fjp О (З) бын^л<денные - Сстр. Я.Я) -** сри*. величины; х 1Г а, F постоянн ые величины'. Т-п«ри«& ] ч)-Частот* — г Р У f(ноле? еист) ^(А^-цикл. часг - £ (<гр. <£) 1 ‘ Хм -амплитуда -}(<гр <3) f (Ев) к о л а б а> н и а 2С.п,~Х^ (по одр V х =ХМ* Со$(<ллЧ) ~ <рааа - Величина, стоящая под зиа~ хом Соь или Sin ур ий Гармоннч. колебания, и показывающая, $<акая доля периода лрощ- Аа от начала колебания. 'вшя. бч«<х. С«ДЬ1 (то ЖС ^м. u)e J Y — я ) Лм Т-(>>4н«и,м. парям стро< к.^. П?И Ля«щ * - резонанс-£67.2^) ~ разрушение, мостов - вибрация фунЭ&меятов, станков, самол крнльве,... - Частотомер £+) 19
к % Электрические колеблния ©Б ы ваиэт с&ободные и &ы нужд^енные катушка прелягств. дЗТ Околев J двстдгочмо и>лител|>нь|е @ К оде^ательный контур. ® Ф о р м уд а То (М с о н к Е = т^с Если R = Ozro Е"Сон5'Ь и^и = -4-^'=? L<'=" е ^^"='ЕсЧ- / у. Ч и — колебания гармонические J- _ (Л __ LG - wo тх <юну _____ Т- ^тгуДТс1 20
Переменный электрич.ток ю ©Гармонический х<*₽-р колебании В-S’ С — -ф'~ 0«S-fa);SCn tOi. = » <?м * uJ fc С л - но: u - I J' lc^Um-^vh ^U = ^-возможный сдвиг пр «разе @>хр& цепитока, Действующ, значен. «з и ,Х При ~ токе р? 4Л - ИЗМ-СЯ • ^то Ж®- показывают -<§>-и-<S)-? лЯ=э-^1если p.^^a«x^ ^a=Vp твгГло в. ьг=^-(^ли)Ъ =^- i (1+бозЛй?-0 tab ~ О Ь \ R.+Z- } ^Co5^t<3-b .ЙЬцц^уС
к % Емкость и индуктивность в цепи ~гока G) А к т и в ное с о проти в. ® E м_к ост ное сопротивлен. ® И иду ктиеное con рот и елен GL - • Col i Uz UMCo5a>b L" « ~ ft - C7 и 't- - Гок ; 0= О пе-риедич. Заряд- >л ''"'Ток ZtC)/ ка и РазРЯДк*ТР под действием'"'^ CG - UM • Соь 00 -ь (ч) — То к I 3 БОЛЬШ . 'v1'OK* 22 МСН ЬШ-С- (^=00 v - < Cos о>-Ь® С-- О. =• С' СС М • C?s Ю Ъ i - - сОС Lt»^- S vn cOt = Q (l) и (z) L Опережает Ю на. L и U ссбллддют по сразе € - - L' - (_. n . cv- cO-b V»" **1 то к a. X # F< + Xl + X 21
Э — эмиттер G иоп^скатель*) Трани ст op ц-.-1 ,тт "т.:а— ,' л" /ws ~ К ~ коллектор („собиратель") F - база Генератор незатухающих колебаний 1-Я ЧСТВ . »о J~( идет * / возник плресекающ^ <^4epx^ ' нра&лго г>г>з.вап?а пра&оц р<р*и/ 4^ /pjw«*c_ препЛ&сгп&рющии t &f (/Wit*1) напр. вйерх. ^s> Lz am <5~ к <Z (^m „ n " к „ p") - л^е Modern ! ,2- я МСТЙ : «о if ugtm I h => €a^uk. *pf t ^ojmuk. СЛ/ препЛтст^ ^Фл. напр. =» от а.к <Г (от ,, р" к ^ожагп / И ТАК ; fT „ клапан ” докрыт£т открыт f “/контур по подлет энергию ^а czem~ *оетсг.ника. тахо*) 1
Т Р А Н С Ф о Р МАТОР Я Блочков, У саги н — конец. Х<Х ВвкА О Устройство, принцип работы № €>т~ксь (пл ^4/ГКвйу '~J =?'> K&1fC~ Нитке 4 о б~чл а ггухси сер&елник с вембынои @ Режим холостого ход& С ~ °) Если Q*->O,~ro Ct< =--£., ( Ч R ~ + £<") U* = - £л ('^^о) Ut „ Е< _ Ис & _ J21 коа<р<^ / к > 4 =^> U4<U| —noHuvtt i, iXl nz.€= тР&^Лк<4=^и^Щ^^ш ) ®* /ежим Нагр^ женного трансформатора а о- LA О 'v j пр^пятсг& лФ< £Лен«/) «О |«,|= iu,l =#><.,! 6 « U-4 - ConifJ Всякие &l j & Po^Tj». Lj cs^h © Непроизводительные расходы нагревание S) перемасниче&ание ё) нагревание сердечника г.) рассеивание магнитного обмоток (дхюулеео тепло сердечника тс кам и поток а <P»Ka к.п g 9^~SS/c tCj — У*, и* ~ з< ® Передача ЗА, энергии на Расстояние трудность : большое Q на лдоводад 0
К Угг Процзьодство _G) П Реи мужества_эл. энергии -0 м<зкке> передавать по про&одаи е} можно трансформировать j) легко превращается & другие виды .энергии 4) легко получается из других видов энергии^ Г химическая энергия (аккумулятор} } - световая энергия (соднечн б’атдрея) I o’J механическая (гидрогенератор} I < \ внутр, энергия пара] ' >-эл.энергия » I атомная энергия / » ^энергия магнит поля (мгд-генератор)J ® Устройство и наук ц ионного генератора ИНДУКТОР (овмстка.^ © кат^Рйй индуцируется ЗДс) кодд ек то Р со цет нами £даЯ снятия или подачи тока) 0 2
ц. энергии кёя @ В ы п ря .член и с тока о) рЭнопрлу периодмы й выпрямитель Э& ухп олу пери сдный выпрям итель |IL ----------м----------М----------1---------М-----------1--------->. ®_^спехи и перспективы злектгифик. Э л е к т ростанции / ! V 4» тепловые гидроэлектростанции атомные 1920г -план Г 0?ЛРО (за Юлы -Увелич. opj.Энергии в построено -вО эл. станций Р= VImah к0т) - 1~е место в Европе Эк ибасту зскии г' л f Бдссей и ь| канско-Ачинским J Единичные агрегаты Р, - {лоОмлн квт Г{3лекгросилл* 0 3
Kjj/б Механические волны ••* ! Ccr|S- 7<?^ Причини возникн. если 'эпр инертность ® (iWAAAbttbie^олнь^ -^(иеточм икл) ч ент. волн ~и *л<,*ен и е к° 1Ы« ВОАНЫ — JCcrp.Bb) суперпозиции волн 30 АсС-разность коЭь Если adl - hicuc усилен. A d ч) д? плд к ОСА А6Л. вуковые волны МУЗЫК ЗВУК 'О -г 1 7 - -ioocO Гц ик<р. Ц> улытд < сяс*п/е.-рьзряж~ •• • (провальные!) П »ОИЬГ*и.ИМ Причины с ‘ упруг, среды UJ^Mb» Соп*У хлРакТ-с» громкостью ГХи) и высотой (’О %9^31 Акэстичехкии резонанс: *- 24
К % Электромагнитное поле. Электромлгнитные волны ©Принцип.......Радиотеле ср. связи (A С Попов 1895г) 8-W бЛприемн и к Р/передьтчик генератора Амплитудная модуляция Микроер<?на (обнаружение- и определение местополож, объекта Ра/уи о волнами) направленность антенна шм г енердто р Развертки к [ПЛД 1 4 t 25
к%8 Геометрическая оптика © П ря моли ней ное Расп ростр, света @ Отражение света
Преломление света ©Законы преломления. j) АО, Ofi, С-Ю - в одной ПЛОСКОСТИ S НО СЛ __ ЬА J3 - rt Если 4 среда вакуум (воздух.),то И--авсолюгн. показат. ••.. обратимость хода Лучей . 1А Ну га п< И т & к: Среда, В которой ,(ть'больше (01Г"меньше_)-оптически Более плотная hX>ni © П РЛ-Н ° в. ,,, р т рд ж е н и в с б е^тд Если otj>o(0/TO SCr)j^ S<>> ЧТО невозможно , СЛ’НО при cL>oL0 произойдет отражение. © ПлоскрпаРАллельн. пласти Нка, т р е у гол. призма 27
Л И Н 5 Ы ~|бт₽ w) ОУ Ш сСБирлняц, (t) Расс ей еакяц. (.X) ^краеф^Асраеа °^cep«g) F - гл. «рок^с. F\ - мнимый фокус OF -срокусн рас ст. ерак&л плоек. мнимое, прямое, мни мое,прямое, УМ. л Або^л 4,6,0 : -£- = “• н | _п . КО F Д К О F со a F В, А, •- 37 ~ H3 i сС4^ гу ЧР df-<LF = fF ------------------------ —..... F ->О/ если линза со6ИРанз. F < О , если линзл- рльсеибаюш,. ^>0 ) если И5О6Р. действит. <О { если и»об₽. мнимое- — оптическая сила линлы LX)] =[м‘*;длгр] |Л( Г- увеличсние Н - высота изовр. L-высота предм. 28
Д -диапозитив К — комЭенсо р Э — экран О — овэ ектиб срильмоскоЛу киноаппарату срото у бедимиГ/ эпидиаскопу *'«
Д Гам. огьекгмв ОКМАЯР
К % С t Е Т О I Н Е волны К£< 3 М М Л_____^£-5А1^с^л*л<«и<- =^ H<j5> Пк '=$> раздожеии е, (н> впить) Дисперсия-' ааеисимость „п'света от его цвета (от’ опыт Юнга: ньдожениЯ когерентных свете &мх Волн Тонкие пленки колец ж Ньютона ПХЕП ^ифракциони. решетка? дАвс: sr^-Wn^ max если /ле^Дк ^- = кА f КХ *</• Syiy] к о =J> $й» <f *0 — ц«итр*льн- тоа> К«±4 — тал < оорлАка Кс±д, - max Xпорядка^.. © Поляризация оптическая анм»отролиА тзрммин, герапатит;... (РдляРомЭн) Итак, свет - поперечна* е^лна П/>именеяие -cj>ePHz вжтродеисТв. оптич. затворы. 30
кпД . Теория о О> П Ре дставлЁн и я, класси ч. ме^аникИ с bz €z О/ tn - Абсолютно *. XT -i — относительно /rvXfrwrr»'ч>> tr>№iwrn/i>liwrrrrrivniriirn О — » т Э f, механические явления я^и одинаковых начальных условие* протекайте одинаково Во Всех инер^иальи. Я/отсчеТа. .® с правеЭливо ли для других, физ. процессов? ЯрртиВоР^ч, электродинамики И класемч. з-на сложения .гГ 7у^>>? >?>>21 > По классич. механике. 1Г«ц.+с>с« J По 3-мам ЭлемтроЭмн, 1Гг=С /~Д 65/ Утттггттгггггттггтггггпт отсчета- отсчета. Омь не зависит от «. (Гп^мемк. свет»». С. Все процессы природы Нрот**<»«Т одинаково Во всех инер%ч системах — а. смресть света * вакууме одинакова для всех инердиальн. систем «нечета. Она н< зависит от «• 1Л»риемк. светов. си гнала. ® Относительность одновременности - -С в г оЭно временно М>тсд ВВ<ри ли еТкро- Ам В ® 0 тн осительность Ч-^--ч^-~ ч^-4 — — __ расстоянии furroi/f » тг^ггггггтгтт^гт^пггг> не ргиеи итак irnirjv rrftrrt г rrvuin fitmr/r rnir fr/> м @ Относительн о сть промежут. временй ©^Релятивистским j-h сложения скоростей П' % - скорость' телД относит. У» к' <4 -ск«р«хТЬ тела относит. У© к *{Т~‘СМросгь % К' огноснт'саьно % К STl*tT <CTV)Cl Если ^«c И 1Г<ЧС z То Если €J-C х П> 14»-^ Если VJ= V = с z то ® Релятивистская динамику 67 31
к% Спектры. Спектрдл. анализ U-Истомни к и свет ® Спектроскоп тепловые люминесцентные электро .. (гл>. разряд,) като»о...[Ул трубка) х*ми ... (гнилушки, светлячки) фото--. (лампы Энеен. света) ® _С п <g._K T pjk л ь н Ь1_йL.^.днадид. (метоЭ определения хии- состава В-ва по его спектру} Преи инцесте д ; Большая чувствительность (ло 1О r.J — мйл э&тоаты времени — фактор расстояния — открытие, новых элементов (гелии, рувиЭии, це»ий)
Шкала электромагнитных волн (Максвеллу ГеР1^х Попову Леб’еЭев/... 3 ' к OIKlfCy 1 HujKosacT. ^о^иоСолны им^ракр. ^/«P — Гершель (иен) - <800г некого?. в- ft -ионизация газов r<(f f ЛАл tftiilf t< дГЛЛШШШ 50-воо«а ранге. у'- лучи нагреаак5Т тала. мало поглоа^. fto>&yxoMz пылью, бфого в инфр. лучах} венеоа танк - пн.ft. О ft Ь> в — Волластон (а-нгл.) - 1801г Солни^е z ртути лампы - химическ. и биолог активность. У/<р лучи- Рентген (нем) -<В95г Llt(s-»oce) биологии. активность 1 ! ! i - проник, способ -действие на фотомаг. тттт - проник. спосоУн. -г?| ^(иескольхо см} - СноЛОГНЧ. акти&ность - химическая ахтивн, (<ро?»иат*р-3 - ионизация газов - свечение некого? б- в В Переход кол-ва в качество А качество} - слосв^ност» к рЖсПросгр. и Пропионов. — Эсистфие на «рогом ат ери ал ь< - биологическая активность — способность к И0НИНЦИИ
Ф о т о э первые исследования 2 3-Н 3 з-н £сли bL=Uje4 ,то 3'0 3.0. : дЕк-А =? g^--eUjQW £м не зависит °т <& ; е<Н=»?Ек~| ^Ф ф^^*) Для каждого tau^earsyer красная гра- НИ^а при которой Н&БЛ. °Р/э.
ojo Ф Е К Т отоэ Эйнштейн £ 190 5* г.) н % основе идеи -излучение и поглоц. света происходи’ — энергия сЛнои порции In s 6,6Л’1о ИЛж*с - пост. Пламкь — ПОРЦИЯМИ. \Ч'' © < Планка М: Ае+ Д -зр-ие, Эйнштейна V3 возможен ПРИ h1) ft А< Если = --ирлс-мая граница ф/з л * h“9 \ Ь9г mo* => с* С*п„оксля°> в = тс = г ч имеет энергию : м а сс у : им пульс: Дуализм св-в света СТ* волна у диалект. еЭинстве частица J Природа света оЭна э л в кт ₽ «? м а г м и т н ья ©Применение do отоэоо<£> е-кта - лвтоматикау телемеханика — «фотоэкспонометр - ср отст^.ле.грлср - запись и еоспроизв. звука в кино
(DO fiьггн...и.Л&А.ен p элекгростати^. явления (еде в атом е ^ <^/?) л) Тел е> электролитах- 3 н Фарад «я . (q,milt) $) сроТоэер^рект (что вылетает ив металла?) 4) Явление раЗио-акти внести (</-? Д ?) ^сьет-Ум «нолям-со^Э. fttj,*/ндх-ся внутри атом* в) >^к«*н*>меРк. В спектра* ’. У- &--Сз*- ь?) ~с«РИЯ балЬМер6. А*Я К* ^ - ^ (/£' - сер и Я Б“ал*мер*- РиЭаерга $ открытие в- Томсоном (англ.) - /в9?г SSLjblMI- 55 ра£сеи№н.^^чйсти^{3эо^ „Снаряды* — 4,cAw - ядра не» t£ = 4С?£>£?0 (if/fC1') -д $О4>0 те. яри попадай, на А^икй^ср-с^внгилд- JJ ы а & а ы ? е 5 в ? <р о р л а: атом-> ядро + в 1 '"""'-'A f U * <^д = £«><> 1 TXg^iO -Ю «и 'ЛНд ССИ1МвРНИЬ с mw Mi С$ЭИЗШШ^^^ f S ТР4ТЯ энергию НА излучен . Vm волн & дол*«н pG> J Приели* П ЯДРУ 3 s С \ ' 7 *) f со ектры ?. £ сплошные Выход ид противоречии - постулаты Етра(стр. лч 0 поглощение.' ииччений; ©Энергия и РАДИУСЫ ,Р1£^.£[1^!ЗЙ^911йЛий и4: т/3*5 ~ "г:||с ' w,ip.fcAj. =?> V*=4$? (<) ® гое -прхвиАР КВАНГО-- 4 бАй-яд V= -Я& (») (,^(3): '^в‘га^«; Р*” ~*Мк*Н (.") Ictr^T* =£-10<<ои~ рд^иус атемк Ец = “ПОТСН5- анергия вваийоЭ. *• Я<эром F » Е + Р лж Ш«Й^ - М»- - ^А4, (у\ 5- Ь-к-г_п ч> ~ А пу> . ?> Хт fax f <Л . ?= -- - JbALfc/T^' — fZ~3ti-4*/<Я - энергии ст&цион. W6(^: Е-~ Xn^-h^ -|_____________^-<^1 Хатояни^ По 2. мэ постулаты ~ jfJ’g' ( ₽W- Bj) т=. = -гДг-. ±- + хл Aa.et2?.. fA-_ j_\ р лх х’ Дп n \ нА 2.^7 \25 ?”✓ *м^ ® 9 коп к- (опыты фрар{ка -/^^Ы'НУТ Lm₽ * ~g4^'P>XJL и уЧ- А& Cft •“уп^^ги* ct«a<<»ioJ>еа £ С. ATOMiMM Hg- у г ЗС^Й)Е — вс.у i рдгмв. столкнеб. (.Г т«рлет эмеРппюЗ При свечение. с >) С= со>0а«г у^кх^чкнм,. поде. ил "СЛЛЗоо ^а^йрмив (ТОЛС (препяТст& попаЭлнию на А м<ал«нных /— (es 34
киЛт Фимка ат ® Явление радиоактивности. ал,Г-излечения 1896 г -Анри Беккерель (фр) - М и П К'нзри (<рр ) — Э. Pe-j»ep«po Р4, (днгл) © Методы наблюдения и регистрации частиц У J »♦< У ‘ с о «. т ж а «А - лич-и J^f - АОЧИ Т- личи Т^П р М > в Д А « m - и >Х поеимк. епосовк- 2 noasd. е »л-н M-ПОДАХ ul. НОНеаАИ^ олос^яосгь 1. .. Причина — споитаимый распад ядер Праг>ял^ см«»ц®ния ’ Jc^_?*cnc^ —раснпЭ: jX { счетчик Гейгера (<82Вг) Осчоевн и» (лейкнкой) ионидьцки. Только регистрирует! (88) аргон ^5“ поры •оаы и*>/ «ЛИСТА я. камера Вильсона (<awa) - <$<1г х—У йоршекь | «Ф р з*- (*Э«*батиый процесс} Ф Ф пар отанофитоя пересыщенным. Ионы - центры конденсации трек Капица и Скобельцин - камера а нлгн. пале '///7////////////Д 3, пуз»» Р&ко^а» камера ~ Гле»ер (США)- <9£2г Ж- eddopod/ пропан и г 2k при кипени* мет, т.к. р Т поршень Д «ф р »и. «ф ?к. становится перегретом «*>и®мы - центры паяообраз «f. метой толстослойны х фотоэмульсии - ($agr Мысовскии / Ж дамой - хрметаллики А$6с расцепляете л под дей- стбм«и элемент частиц (аналог фотогр) Тре^ «ороче-* радиоактивного распада Лс_ Числе атомов ,— н лД. ГЙ1 х. eft л/= # мЭея - Са^Эн (ам»л)- <9Нг V- дсаио» поля лас я«?а — } (ет* ЛбО л<у> "Gta/ л<г J Тйи’Д® 9мЛ} £тс> t-T V3T t*3T 1-пТ овивая опь?т—Д,»к. Томсом (air*), Астаибамгл) 'м н«он ЯС>М 2Х ЗедвроЭ — дсите^ий' «мтритам Отк»в|тие. протона („р"} — РеэсрлэорЭ ; * ^Не - факты: - о-.»о^ождем #р" при л дер и ох •• за<мЭ ядра кратен заряд» Но ’. гп д > X m р Открытие- нейтрона (чП’9 (^30-<95й.г^) Боте и бскеер («**♦) И. Кюри и Ф Жолмо-Кюри ► ;н * ?о V 9 реакций* Чэд@и«; /акгг-') Р ве мл^лфин Иваненко (сое) I. л л ч>^ ^*Р Геймнверг (мем) J л^с ЛЕЧ . ^-"^~сиаы—Вч-У «’мгант с очень коротк. / * 4 ЯГ«е^ «ЬЫАО р 1-И«ЛФ *7 рюхами'1' 35
быд-ся => а Е = ^-£,<.0 средних >пйи (принцип л|й| Еп) При синтезе, легк. или связи атомнь1*_ ядер Э. с - <, £\ н£х. Эля раси^епл. яф₽а иа отделен, нуклоны или «£*, аыд-ся при образо- вании ядер из нуклонов а М - Имр +-Vw„ - Мя -дефект массы = А И* СХ сгорай -I,S'- <3 вагонов к/угля) Ett , л _ ~ Е" бы деля ется объяснен. я елениЯ к ядра > р а н а »9*F "94f>. &) коэ<р<р. размио*. ли”»4. Спри — атомный взрыв} fe\ критическая масса (Ъля УРаиа «50 «г, при наличии Замедлителя и ©трам. чи*-^5Ог . J V У \ «ода, грырит бе грабит Применение Ядернои Энергии - § 11*/, 05" ерныв реакции для преодоления кдлоновск оттолкив *Не + + 1?z6 Мэв 5" Мэв ио- 1 наклон 101 36
ФИЗИКА. 10 КЛАСС ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ 1 группа Т — 10/1 к Какова масса 50 молей углекислого газа? 2. При автогенной сварке используют сжа- тый кислород, который хранится в баллонах емкостью 20 л. При 17° С давление в баллонах 100 ат. Какой объем займет этот газ при нор- мальных условиях? 3. Имеется 12 л углекислого газа под дав- лением 9- 105 Па и температуре 288 К- Опреде- лить массу газа. (0,2 кг) 4. Баллон вместимостью 40 л содержит кислород массой 2,6 кг. При какой температуре возникнет опасность взрыва, если допустимое давление не более 50- 103 Па? (296 К) 5. Какая линия иа графике (рис. 1) соот- ветствует большему объему? 6 Сколько молекул воздуха содержится в комнате объемом 60 м3 при нормальных ус- ловиях? Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль. 7. Газ при давлении 3,2» 104 Па и темпера- туре 17° С занимает объем 87 л. Привести объем газа к нормальным условиям. 8. Вычислить молярную массу бутана, 2 л которого при температуре 15° С и давлении 9« 104 Па имеют массу 4,2 г. (56* 10~3 кг/моль) 9. В баллоне емкостью 12 л находится водород массой 100 г под давлением 9,8- 10б Па. Какова температура этого газа? (10° С) 10. Перечертить графики (рис. 2) в коорди- натах р (Т) и V (Т). И. При нормальных условиях масса газа 738,6 мг, а объем 8,205 л. Какой это газ? 12. Определить плотность водорода при тем- пературе 15° С и давлении 730 мм рт. ст. (0,081 кг/м) 13. В батискафе содержится воздух массой 4,2 кг при давлении 105 Па и температуре 17° С. На сколько времени хватит этого воздуха человеку, если в минуту он потребляет 750 см3 воздуха? Примите молярную массу воздуха 29- 10~3 кг/моль. (77 ч) 14. Масса 14,92- 1025 молекул инертного газа составляет 5 кг. Какой это газ? 15. Перечертите график (рнс. 3) в коорди- натах р (Т) и р (V) 2—3 группы Т— 10/2 1. Определить массу 20 л аммиака (NH3), иаходящегоси под давлением 1450 мм рт. ст. и температуре 17° С. (28 г) 2. Объем пузырька газа, всплывшего со диа озера на поверхность, увеличился в 3 раза. Какова глубина озера? Атмосферное давление нормальное, температура ие изменяется. (20 м) 3. В баллоне объемом 0,2 м3 находится гелий под давлением J05 Па и температуре 17° С. После подкачивания гелия его давление увеличилось в 3 раза, а температура до 47° С. Найти измеиеиие массы гелия. (57 г) 4. Какой объем занимают 100 молей ртути? (1,5 л) 5. Какая температура больше: Т\ или (рис. 4)? 37
6. Газ находится под поршнем площадью 10 см2 в горизонтальном цилиндрическом сосу- де. Объем газа 50 л. С какой силой надо дей- ствовать на поршень, чтобы объем газа стал 10 л? Атмосферное давление 76 см рт. ст. Сжатие газа считать изотермическим (400 Н) 7. Имеются два сосуда с газом объемом 3 л и 4 л. Давление газа в первом сосуде 2 ат, во втором — 1 ат. Под каким давлением будет находиться газ, если сосуды соединить? Т = const. (1,43 ат) 8. Найти плотность углекислого газа при давлении 100 мм рт. ст. и температуре — 23° С. (2 кг/м3) 9. Открытую с обеих сторон узкую цилин- дрическую трубку длиной I — 80 см до поло- вины погружают в ртуть. Верхний конец ее закрывают и вынимают из ртути. При этом в трубке остался столбик ртути h = 22 см. Чему равно атмосферное давление? (71 мм рт. ст.) 10. Нарисовать график (рис. 5) в коорди- натах р (V) и р (Т). И. Как изменится давление газа в ци- линдре, если уменьшить объем газа, переместив поршень иа 1/3 высоты цилиндра? Температура газа постоянна. (Увеличится в 1,5 раза) 12. При сжатии воздуха в компрессоре тем- пература повысилась от 300 до 380 К, а дав- ление возросло .в 2,5 раза. Определите степень сжатия воздуха (отношение начального объема воздуха к конечному). (2) 13. Открытая с двух сторон цилиндрическая трубка длиной 100 см наполовину погружена в ртуть. Верхний конец ее закрывают и выни- мают из ртути. При этом часть ртути вытекает. Определить длину столбика ртути, оставшегося в трубке. Атмосферное давление нормальное. («25 см) 14. Аквалангист пользуется самодельным глубииометром — стеклянной трубкой, запаян- ной с одного конца. На какой глубине иахо-
рис. 6 дится аквалангист, если вода вошла в трубку, а) на 1/2; б) иа 1/4 длины трубки? Атмосфер- ное давление нормальное. (10 м; 3,3 м). 15. Перечертить график (рис. 6) в коорди- натах р (Т) и V (Т). ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ 1 группа Т — 10/4 1. В сосуд, содержащий 2,3 кг воды при 20° С, опускают кусок олова, нагретый до 230° С. Температура ноды в сосуде повысилась иа 15° С. Вычислить массу олова Испарением воды пренебречь. 2. Вода падает с высоты 1200 м. На сколько повысится температура воды, если иа ее нагре- вание затрачивается 60% работы силы тя- жести? ' 3. Какое количество теплоты иужио затра- тить, чтобы 6 кг льда при —20° С обратить в пар с температурой 100° С? (18,6 МДж).
4. Определить КПД нагревателя, в кото- ром израсходовано 80 г керосина длн нагре- вания 3 л воды на 90° С. (31%) 5. Газ при адиабатном процессе совершил работу 4- 10s Дж. Как изменилась его внут- ренняя энергия? Что произошло с газом? 6. Чтобы нагреть 1,8 кг воды от 18° С до кипения7 на горелке с КПД 25% потребова- лось 92 г горючего. Какова удельная теплота сгорания горючего? 7. При изотермическом процессе газу пере- дано 8- 10ь Дж теплоты. Чему равно изме- нение внутренней энергия? Определить работу, совершенную газом. 8. В сосуд, содержащий 2,8 л воды при 20° С, опускают кусок стали массой 6 кг, нагре- тый до 460° С. Вода нагревается до кипеиия, а часть ее обращается в пар. Найти массу воды, обратившейся в пар. (60 г) 9. Какую массу должны иметь железные вагонные тормоза, чтобы при полной остановке вагона от скорости 36 км/ч они нагрелись на 100° С. Масса вагона 10 т. На нагревание тормозов расходуется 90% энергии вагона. (9,8 кг) 10. Определить внутреннюю энергию всех молекул идеального газа, имеющего объем 20 м3, при давлении 5-105 Па. (15 МДж) 11. Одноатомный газ аргон массой 0,2 кг находится при температуре 127° С. Аргои рас- ширился без теплообмена с окружающими те- лами так, что его температура стала равна —23° С. Найти работу, совершенную газом. 12. В сосуд, содержащий 400 г воды при температуре 17° С, вводят 10 г пара при 100° С, который превращается в воду. Определить ко- нечную температуру воды. 13. В 500 г водь^ при 15° С впускают 75 г ctoiрадусного водяного пара, который превра- щается в воду. Найти конечную температуру воды. (98° С) 14. При расширении газа на 0,5 м3 при постоянном давлении 1,6• 106 Па ему передано 1,6« 10ь Дж теплоты. Определить изменение внутренней энергии газа. Что произошло с га- зом — нагрелся или охладился-1 (0,7- 106 Дж) 15. Какой высоты должен быть водопад, чтобы падающая вода в конце падения нагре- валась иа 1 К? Потери энергии не учитывайте, (ж 420 м) 2 группа Т — 10/5 1 Струя водяного стоградусного пара со- прикасается с куском льда массой 10 кг при тем- пературе 0° С. Какая установится температура после того, как лед растает, если масса израсхо- дованного пара 2 кг? (а? 40° С) 2. Какую скорость имела свинцовая пуля, если при ударе о преграду она нагрелась на 100 К? Потери энергии пули не учитывайте. 3. Сколько надо сжечь каменного угля, чтобы 6 т воды, взятой при 10° С, нагреть до 100° Си 1 т ее обратить в пар? КПД котла 70%. (215 кг) 4 С какой высоты над поверхностью Луны иадо опустит^ кусок меди при температуре —117° С, чтобы он в момент удара о поверх- ность Луны полностью расплавился? §л= = 1,6 м/с2. Считать, что вся кинетическая энер- гия падающего тела полностью переходит во внутреннюю энергию (а; 400 км) 5. В цилиндре прн температуре 20° С на- ходится воздух массой 1 кг Какая работа будет совершена при изобарном нагревании воздуха до 160° С? Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль. (40 кДж) 6. На сколько градусов нагреется при штамповке кусок стали массой 1,5 кг от удара молота массой 4000 кг, если скорость молота в момент удара 7 м/с, а на нагревание стали затрачивается 60% энергии молота? (7,8° С) 7. Для изобарного нагревания газа, коли- чество которого 800 моль, иа 500 К ему сооб- щили 9,4 МДж теплоты. Определить работу газа и приращение его внутренней энергии. (3,3 МДж; 6,1 МДж) 8. Алюминиевый калориметр массой 50 г содержит 250 г воды при 16° С. Какое коли- чество пара следует нвести в калориметр, чтобы температура воды в ием повысилась до 90° С? (35 г) 9. Одноатомный газ гелий массой 5 кг изохорно нагревают на 150° С. Определить теп- лоту, сообщенную газу. Молярная масса гелия 4- 10 3 кг/моль. (2,3 МДж) 10. Сколько льда при температуре —20° С можно расплавить одним килограммом стогра- дусного водяного пара? (7,8 кг) 11. Один моль одноатомного газа находится в закрытом баллоне при температуре 27° С. Какое количество теплоты необходимо сооб- щить газу, чтобы повысить его давление в 3 ра- за? (7,5 кДж) 12. При сверлении металла ручной дрелью стальное сверло массой 50 г за 3 мин. нагре- лось на 70° С. Считая, что иа нагревание свер- ла пошло 15% всей затраченной энергии, оп- ределить развиваемую при сверлении мощность. (65 Вт) 13. В сосуде находится смесь 200 г воды и 130 г льда при 0Q С. Какой будет темпе- ратура смеси, если в сосуд ввести 25 г водя- ного пара при 100° С? (16° С) 14. Автомобиль расходует беизин объемом 13 л на пути в 100 км. Определите развиваемую автомобилем полезную мощность, если скорость его 90 км/ч, КПД двигателя равен 24%.. (25 кВт) 15. Одноатомный идеальный газ массой 20 г при расширении без теплообмена совер- шил работу 249 Дж На сколько градусов изменилась температура газа? Молярная масса газа 0,4 кг/моль. (400° С)
3 группа Т — 10/6 1. В колбе находится 600 г воды при 80° С. Какое количество льда при —15° С нуж- но добавить в воду, чтобы окончательная тем- пература смеси стала 50° С? (0,13 кг) 2. С какой высоты иад поверхностью зем- ли должен начать падение кусочек льда при температуре —50° С, чтобы к моменту удара о землю он полностью обратился в пар? Счи- тать, что кинетическая энергия льда полностью идет на его нагревание при торможении в ат- мосфере. 3. Какое количество стоградусного водяно- го пара потребуется для того, чтобы 5 кг льда, взятого при температуре —10° С, превратить в воду при 10° С? (750 г) 4. При какой скорости свинцовая пуля, ударившись о преграду, плавится? Температура пули до удара 100° С. При ударе 60% энергии пули превращается во внутреннюю энергию. (426 м/с) 5. Идеальный газ изобарно увеличился в объеме в 3 раза при давлении 3* 105 Па. Оп- ределите первоначальный объем газа, если иа увеличение его объема потребовалось совер- шить работу в 12,9 кДж. (21,5 л) 6. Автомобиль «Москвич» расходует 5,67 кг бензина на 50 км пути. Определите среднюю мощность, развиваемую двигателем автомо- биля, если средняя скорость его движения 80 км/ч, а КПД двигателя 22%. (24600 Вт). 7. Одноатомный газ, находящийся при нормальных условиях в закрытом сосуде объе- мом 4 л, охладили иа 50 К- Найти прира- щение внутренней энергии газа и количество отданного им тепла. (^110 Дж) 8. В сосуд, содержащий 2 л воды и неко- торое количество льда при 0е С, было введено 0,4 кг водяного п*ара при 100° С, в результате чего весь лед растаял и вода в сосуде нагре- лась до 70° С. Определите массу находящегося в сосуде льда. (0,72 кг) 9. Сколько молей идеального одиоатомиого газа можно иагреть иа 5 К, подведя к нему 41,5 Дж теплоты, р —const'. (0,4 моль) 10. В железном баке массой 5 кг находится 20 кг воды и 6 кг льда при О’ С. Какое количество стоградусного водяного пара следу- ет ввести в бак, чтобы растопить лед и наг- реть воду до 70° С? (4 кг) 11. Один моль одноатомного газа находится в закрытом баллоне при температуре 27° С. Какое количество теплоты необходимо сооб- щить газу, чтобы повысить его давление в 3 раза? (7,5 кДж) 12. Какое количество снега, имеющего тем- пературу —5° С, растает под колесами автомо- биля, если ои буксует в течение 30 с? Мощ- ность автомобиля 2- 104 Вт, а иа буксовку уходит 80% всей мощности двигателя. (1,4 кг) 13. Для процесса с идеальным одноатомным газом, изображенным иа рис. 7 и представ- ляющим собой линейную зависимость р (V), иайти: а) работу, совершенную газом при рас- ширении; б) изменение внутренней энергии; в) количество теплоты, полученное газом. 14. В алюминиевом калориметре массой 50 г находится 400 г воды при 50° С. Какая темпе- ратура установится после помещения в кало- риметр 100 г льда при —8° С? (23,6° С) 15. Объем кислорода массой 160 г, темпера- тура которого 27° С, при изобарном нагрева- нии увеличился вдвое. Найти работу газа при расширении; количество теплоты, которое пош- ло иа нагревание кислорода; изменение внут- ренней энергии. (« 12,5 кДж; 44 кДж; 32 кДж) ЭЛЕКТРОСТАТИКА 1 группа Т — 10/7 1. До какой разности потенциалов надо за- рядить горизонтально расположенные на расстоя- нии 4 см друг от друга пластинки, чтобы пы- линка массой 3* 10-8 г и зарядом —1,6* - 10 1й Кл была между ними в равновесии. (7,5- 104 В) 2. Расстояние между двумя точечными за- рядами ?1 = 5«10-9 Кл и ^2 = “6-10'6 7 8 9 * Кл равно 6 см. Определите напряженность поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Среда — воздух. (11 - 104 Н/Кл) 3. При бомбардировке протон подошел к ядру атома калня на расстояние 5’ 10 11 см. Заряд ядра калия равен 19 | . Определите силу электростатического отталкивании. (1,75*10~2 Н) 4. Между горизонтальными заряженными пластинами находится в покое капелька масла, заряд которой —10 | е|. Определите массу кап- ли, если напряженность поля 0,3- 10;> Н/Кл. (4,8- 10~13 кг) 5. Определите напряженность электриче- ского поля в вакууме в точке, в которой на заряд 4> 10 9 Кл действует сила 1,2*10 ° Н. Чему равен заряд до, создающий это поле, если данная точка находится от него иа рас- стоянии 10 см? (3-102 Н/Кл; 0,3-10 9 Кл) 40
6. В вершинах А и В равнобедренного прямоугольного треугольника с катетами по 5 см находятся одноименные заряды по 25» 10 9 Кл. Определить напряженность в тре- тьей вершине С прн прямом угле. 7. Два заряда +5- 10-8 Кл и +20- 10-8 Кл находятся на расстоянии 21 см друг от друга. В какой точке на линии, соединяющей эти заря- ды, надо поместить третье тело с зарядом —2- 10“8 Кл, чтобы оно оказалось в равно- весии? 8. Два точечных одноименных заряда 16-10 6 Кл и 24-10 ° Кл находятся на рас- стоянии 10 см друг от друга. Найти напря- женность в точке, отстоящей иа 4 см от 1-го заряда на прямой, соединяющей заряды? (3- •107 8 9 Н/Кл) 9. Два заряда qx = +2,7- 10-8 Кл н ^2 = — —6,4- 10-8 Кл расположены на концах гипо- тенузы в точках А н В (рис. 8). Определить напряженность электрического поля в точке С. (5-Ю4 Н/Кл) 10. Пылинка массой 10-8 г находится в од- нородном электрическом поле. Сила тяжести пылинки уравновешена электрической силой. Найти напряженность электрического поля, ес- ли заряд пылннки 16- 10 1Ь Кл. (6,1 • 104 Н/Кл) 11. Двигаясь в электрическом поле, элект- рон увеличил свою скорость с 2000 км/с до 3000 км/с. Какова разность потенциалов меж- ду начальной н конечной точками пути? рис. 9 12. Расстояние между двумя точечными за- рядами qi — +8- 10~9 Кл и q2=~ 6- 10-9 Кл равно 5 см. Определить напряженность в точке, находящейся на расстоянии 4 см от заряда q{ и 3 см от заряда q2. 13. Какую скорость приобрел электрон, про- летающий расстояние между точками поля с разностью потенциалов 3000 В? Начальная ско- рость электрона равна нулю. (3,24 • 107 м/с) 14. Между двумя точечными зарядами 4-4- 109 Кл и —5- Ю 9 Кл расстояние равно 0,6 м. Найти напряженность в средней точке между зарядами. (900 Н/Кл) 15. Найтн напряженность в точке В (рис. 9), если каждый из зарядов q равен +8- 1'0-11 Кл. («280 Н/Кл) 2 группа Т— 10/8 1. Напряженность поля между обкладками плоского конденсатора 6000 В/м. Определить массу помещенной в это поле пылинки, несу- щей заряд 1,6- 10-1! Кл и находящейся в равновесии. (10ч кг) 2. Два заряда +6- 10~7 Кл и 4-24* • 10-/ Кл находятся на расстоянии 12 см друг от друга. Где надо поместить между иими третий заряд, чтобы он находился в равнове- сии? (4 см) 3. В вершинах квадрата расположены од- ноименные точечные заряды по 4-10" Кл. Оп- ределите потенциал и напряженность электри- ческого поля в центре квадрата. Диагональ квадрата 20 см. Среда — воздух. (0; 3600 В) 4. Два заряженных шарика массой т\ = = т2 = 2 г подвешены на нитях длиной 2 м. Шарикам сообщается одиоимеиный заряд по 5* 10-8 Кл. Найти расстояиие между центрами шариков. (16,4 см) 5. В электронно-лучевой трубке электроны разгоняются, проходя точки с разностью потен- циалов 8 кВ. С какой скоростью электроны бомбардируют экран трубки? (5,3-104 км/с) 6. Электрон влетает со скоростью Цо = — 6- 10' м/с в плоский конденсатор параллель- но его пластинам, расстояние между которыми d=l см. Длина конденсатора 10 см, напря- жение иа его пластинах 1000 В. Найти откло- нение электрона, вызванное напряжением на пластинах. (2,45 см) 7. Два шарика массой по 5 г подвешены на нитях. После получения одинаковых отри- цательных зарядов оии разошлись на расстоя- иие г = 10 см, а угол между нитями стал 30°. Определите число электронов на каждом шаре. (7,6- 1010 * 12 2 *) 8. Шарик массой 150 мг, подвешенный на непроводящей нити, имеет заряд 10" 8 Кл. На расстоянии 32 см снизу помещается второй маленький шарик. Каким должен быть по вели- чине и знаку его заряд, чтобы натяжение нити увеличилось в два раза? (1,7- 10 6 Кл) 9. Два заряда по 2- 10 7 Кл каждый на- ходятся на расстоянии 40 см друг от друга. Найти напряженность и потенциал в точке, уда- 41
ленной на 25 см от каждого заряда Заряды разноименные. 10. Между двумя разноименно заряжен- ными пластинами конденсатора находится ка- пелька масла массой 10~8 г, заряд которой 10“i4 Кл. Разность потенциалов между пла- стинами 240 В, а расстояние между ними 2,5 см. Найти время, в течение которого капелька до- стигнет пластины, если вначале она находи- лась на равном расстояиии между ними. (0,25 с) 11. Сила тяготения между двумя наэлектри- зованными шариками массой по 1 г уравнове- шена электрической силой отталкивания. Счи- тая заряды шариков равными, определить их величину. (0,86-10-13 Кл) 12. Заряжениая капелька масла (о = “800 кг/м3) радиусом г=.2 мкм несет заряд в 3 электрона. Расстояние между пластинами горизонтального конденсатора, где «висит» кап- ля, 8 мм. Какое напряжение на пластинах? (4350 В) 13. Электрон, пролетая в электрическом по- ле из точки А в точку В, увеличил скорость с уд= 1000 км/с до г?в=3000 км/с. Найти Фа—Фв> если в/т= 1,76-10й Кл/кг. (—22,5 В) 14. Электрой влетает в плоский конденсатор на равном расстоянии от пластин, имея скорость 2- 10 м/с, направленную параллельно пласти- нам конденсатора. Расстояние между пласти- нами 1 см, нх длина 4 см, напряжение между пластинами 91 В. Вылетит лн электрон из кон- денсатора? 15. Два заряда по 2- 107 Кл расположены на расстоянии 40 см друг от друга. Найти напряженность и потенциал поля в точке, уда- ленной на 25 см от каждого заряда. (3450 В/м; 14,4 кВ) 3 группа Т — 10/9 1. На пластины плоского конденсатора, отстоящие на расстояние 3 см, подано напря- жение 300 В. Электрон, имеющий в некоторой точке А скорость 2000 км/с, пролетает против силовой линии 5 мм. Какую скорость он будет иметь в конце этого пути? (4,65- 10ь м/с) 2. Точечные заряды ф, qz, qz расположены в вершинах правильного треугольника со сто- роной а. Определить напряженность и потен- циал в точке пересечения биссектрис, если ^1 = ^2 = ^3. (0; Зд/З-к^/е-а) 3. Маленький шарик массой 0,3 г и зарядом +3- 10~6 7 8 Кл подвешен на шелковой нити На какое расстояние снизу нужно поднести другой шарик с зарядом 4-5-10-8 Кл, чтобы натя- жение нити стало вдвое меньше? (30 см) 4. Имеются конденсаторы электроемко стью до 300 пФ. Как их соединить и сколько надо взять конденсаторов, чтобы получить об- щую электроемкость 75 пФ? 5. Точечные заряды —5д н -|-2^ закреп- лены на расстоянии г друг от друга Где на линии, соединяющей заряды, следует поместить положительный заряд q, чтобы ои был в равно весии? (1,72 г) 6. В вертикальном электрическом поле между пластинами плоского конденсатора поко- ится капелька масла (р = 900 кг/м3), имеющая заряд 1.6- 1Ск 19 Кл. Определить радиус ка- пельки, если напряжение между пластинами 500 В, а расстояние между ними d = 0,5 см (7,5- 107 м) 7. Электрон с начальной скоростью и0 = = 1,8-104 м/с влетает в электрическое поле напряженностью 3-10-3 В/м и движется про тив поля на расстояние 7,1 см Каково его ускорение? Скорость в конце пути? (0,53- 10э м/с2; 2.104 м/с) 8. Два заряженных шарика, подвешенные на нитях одинаковой длины, опускают в керо- син е = 2,1. Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения в воздухе и в керосине был бы один и тот же? (1527 кг/м3) 9. В электрическое поле между двумя пла- стинами конденсатора влетает электрон со ско- ростью vo=3-lO7 м/с параллельно пласти- нам, расстояние между которыми d = 2 см. Оп ределить напряжение между пластинами, если отклонение электрона по пути 5 см в этом поле равно 2,5 мм. (200 В) 10. В .вершинах квадрата со стороной а рас- положены одинаковые по модулю заряды (рис. 10). Найти потенциал поля в точке А и напряженность поля в точке В, если эти точки расположены посередине сторон квад- рата (0; 1,43 K-q/d2) Рис 10 И Два шара, емкости которых Ci = 2 пФ и С2 —3 пФ, заряженных зарядами 71 = 20* • Ю-8 и ^2=10-10 8 Кл соединили прово- локой Каким станет заряд на каждом^ шаре после соединения? (1,2-10 7 Кл; 1,8-10 Кл) 12 Электрон влетает параллельно пласти- нам конденсатора со скоростью ио=1О м/с. Напряженность поля 1и0 В /см, длина пластин ' конденсатора /=5 см Определить модучь и направление скорости электрона перед вылетом из конденсатора (1,33-10' м/с; 42 ) 13 Большая капелька воды получилась при слиянии 125 мелких одинаковых капелек До какого потенциала были они заряжены, если потенциал большей капли 2,5 (0,1 В) 42
14 Конденсатор С| = 3 мкФ заряжен до на- пряжения (71 = 300 В конденсатор Сд=2 мкФ до (72 = 200 В Обкладки конденсаторов соеди- няют параллельно Какое установится напряже- ние на их обкладках после соединения’ (260 В или 100 В) 15 Плоский воздушный конденсатор имеет емкость С Определить емкость того же конден- сатора, когда он наполовину погружен в транс- форматорное масло (е: = 2,2) так. что его пласти- ны перпендикулярны к поверхности масла. (1,6 С) постоянный ток 1 группа Т — 10/10 1. Два проводника, соединенных парал- лельно, имеют сопротивление 2,4 Ом. Сопро- тивление одного из них 4 Ом. Чему равно сопротивление этих проводников при их после- довательном соединении? 2. Батарея аккумуляторов, установленная на автомобиле, имеет ЭДС 12 В н внутреннее сопротивление 0,005 Ом. Определить силу тока, проходящего через стартер в начальный мо'- мент, и напряжение на зажимах батареи, если сопротивление стартера и соединительных про- водов 0,07 Ом. 3. Через алюминиевый проводник длиной 70 см и площадью поперечного сечення 0,75 мм2 протекает ток 0,5 А. Какое напряжение на концах этого проводника? Какой заряд про- текает через проводник за 3 мин? р = 0,028 • 10-6 Ом-м. (0,013 В; 90 Кл) 4 Определить ЭДС источника тока с внут- ренним сопротивлением 0,25 Ом, если прн замы- кании его железным проводником длиной 5 м и сечением 0,2 мм2 в цепи возникает ток 0,5 А 0г.е= 0,098- 10-6 Ом - м. (1,37 В) 5. Как изменятся показания приборов (рис И), если включить лампу 3? 6. Определить электрическую энергию за 5 ч работы д гателя токарного станка, если при напряжении 220 В в двигателе идет ток 5 А. Определить стоимость израсходованной энергии при тарифе 4 коп. за 1 кВт-ч. 7. Каковы будут показания амперметра (ри^ 12), если переключатель поочередно по- ставить в положение А, В, С? ЭДС батареи равна 10 В, а ее внутреннее сопротивление 0,8 Ом; сопротивление резисторов = = = 18,4 Ом. 8. Определить силу тока в каждом рези- сторе (рис. 13). Сопротивления даиы в Омах. 9. Сопротивление нити накала электриче- ской лампы в рабочем состоянии 144 Ом, напря- жение 120 В. Определить ток в лампе, потреб- ляемую мощность н расход энергии за 10 ч го- рения. (0,83 А; 100 Вт; 3,6 МДж) 10. Определить силу тока, протекающего через резисторы, и общее сопротивление цепи (рис. 14). Сопротивления даны в Омах. (2 А; 3 А; 10 Ом) 43
11. Определить мощность каждой лампы, если 7?i = 5 Ом; 7?2 = 20 Ом; U\ = 2 В (рнс. 15). 12. При равномерном движении трамвай- ного вагона на горизонтальном участке дви- гатели развивают силу тяги 2 кН. Сила тока в цепи 80 А, КПД 80%, напряжение сети 550 В. Определить скорость движения трамвая. (63,5 км/ч) 13. Электрический кипятильник за 10 мии нагревает 2 кг воды от 20° С до кипения. Оп- ределить сопротивление нагревательного эле- мента кипятильника, по которому протекает ток 5 А, если считать, что вся выделившаяся в нем теплота пошла на нагревание воды. 14. Как изменятся показания приборов (рис. 16), если провод АВ перерезать пополам, сложить половинки и снова включить? 15. Электропогрузчик поднимает груз мас- сой 500 кг на высоту 2 м. Двигатель работает от аккумуляторной батареи напряжением 24 В при силе тока 41 А и КПД 80%. Определить скорость подъема. (0,16 м/с) 2 группа Т — 10/11 1. Определить силу тока в магистрали, ес- ли через амперметр, снабженный шунтом с соп- ротивлением 0,04 Ом, идет ток 5 А Сопротив- ление амперметра 0,12 Ом. (20 А) 2. ЭДС элемента равна 2 В, а его внутрен- нее сопротивление 4 Ом. Как нужно соединить два таких элемента, чтобы в проводнике сопро- тивлением 2 Ом получить наибольшую силу тока? 3. Определить сопротивление нагреватель- ного элемента электрического чайника, в кото- ром 1,8 л воды при 10° С нагреваются до 100° С за 22,5 мин. Электрический чайник рабо- тает от сети с напряжением 120 В и имеет КПД 80%. Чему равен ток в нагревательном элементе? (22,6 Ом; 5,3 А) 4. Определить общее сопротивление цепи и силу тока в отдельных проводниках. На рис. 17 сопротивления даны в Омах.*
рис. 15 44
5. Каким должен быть диаметр железного проводника длиной 5 м, чтобы, замкнув нм эле- мент с ЭДС 1,5 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом, получить ток 0,6 А. (0,52 мм) 6. Электрический камин изготовлен из ни- келинового провода (р = 0,42-10 6 Ом-м) длиной 50 м и сечением 1,4 мм2. Определить мощность, потребляемую камином, и стоимость электроэнергии за 2 ч работы, если напря- жение в сети 120 В. Тариф 4 коп. за 1 кВт-ч. (960 Вт; 7,7 коп.) 7 Определить общую силу тока в 6 элект- родвигателях, установленных на электровозе, если напряжение на лннни 3000 В, мощность каждого двигателя 350 кВт, КПД 92%. (760 А) 8. Лифт массой 1,57 т поднимается со ско- ростью 1 м/с. Какую мощность потребляет электродвигатель лифта? Определить силу тока, если напряжение £7 = 220 В, КПД = 92%. (17 кВт; 77 А) 9. Электрический кипятильник мощностью 1 кВт, работающий от сети с напряжением 220 В, за 12 мни нагревает 1,5 л воды на 88° С. Определить стоимость израсходованной энергии и силу тока в цепи. Тариф 4 коп за 1 кВт-ч. Чему равен КПД кипятильника? (0,8 коп.; 4,6 А; 77%) 10. Как изменятся показания приборов и накал лампы (рнс. 18), если ползун реостата подвинуть влево? 11. Две лампы накаливания мощностью 100 и 80 Вт рассчитаны на напряжение 120 В. Какую мощность будет потреблять каждая лам- па, если нх включить в сеть не параллельно, а последовательно? Какая лампа будет гореть ярче? Найти напряжение на каждой лампе (19,7 Вт; 24,6 Вт; 53 В; 66,5 В) 12. Шахтная клеть массой 1,8 т подни- мается равномерно на 25 м за 1 мин и приво- дится в движение двигателем с КПД 90%. (7 = 220 В Определить мощность тока в элект- родвигателе и израсходованную за один подъем энергию. Чему равен ток в двигателе? (8200 Вт; 0,14 кВт-ч; 37 А) 13. В калориметр (С=378 Дж/кг-К) мас- сой 0,13 кг налито 0,3 кг керосина и опущена спираль сопротивлением 3 Ом. Сколько времени следует пропускать через спираль ток 2 А, чтобы температура в калориметре повысилась на 25 К? Скеро( =2100 Дж/кг-К,- (2,35 мин) 14 Сколько льда прн температуре —10° С можно растопить за 10 мин на электрической плитке, работающей от сети с напряжением 220 В прн силе тока 3 А, если общий КПД установки 80%^ Х=3,4-105 Дж/кг. (0,98 кг) 15. Определить показания амперметра и си лу тока в резисторе (рис. 19), если ЭДС од- ного элемента 1,44 В, его внутреннее сопро- тивление 0,6 Ом = 1;2 Ом; /?з = 2 Ом; Я4 = 3 Ом. (0,72 А; 0,43 А) 3 группа Т — 10/12 1. К. сети напряжением 120 В присоединя- ются два сопротивления. Прн их последователь- ном соединении сила тока равна 3 А, а прн параллельном — 16 А Чему равны сопротив- ления? (10 Ом; 30 Ом) 2. Электронагреватель мощностью 600 Вт нагревает 1,5 л воды от 20е С до кипения за 20 мин. Определить КПД электронагревателя. (78%) 3. Имеется катушка медной проволоки се- чением 0,1 мм2. Масса проволоки 0,3 кг. Опре делить сопротивление проволоки, (о = 0,017- • 10 ~6 Ом-м, р=8900 кг/м3). (57,3 Ом) 4. Из куска проволоки сопротивлением 7?= 10 Ом сделано кольцо. Где следует при- соединять провода, подводящие ток, чтобы сопротивление кольца равнялось г — 1 Ом? (/,//,«1/8) рис. 2.0 5. Батарея элементов с ЭДС 6 В и внут- ренним сопротивлением г=1,2 Ом создает ток в цепи 1 А. Определить сопротивление R и напряженность поля в плоском конденсаторе (рис. 20), если расстояние между его обклад- ками 0,16 см. (4,8 Ом; 3000 В/м) 45
6. Три одинаковых элемента, соединенные последовательно и замкнутые проводником с сопротивлением 1,5 Ом, создают ток 2 А При параллельном соединении элементов в том же проводнике возникает ток 0,9 А. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление каждого элемента (1,4 В; 0,2 Ом) 7. Определить силу тока в обмотке трам- вайного двигателя, развивающего силу тяги 5 кН, если напряжение в сети 550 В и трамвай двигается со скоростью 30 км/ч. КПД двига- теля 80%. (95 А) 8. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора, если известно, что при замы- кании его на внешнее сопротивление Z?i= 1 Ом напряжение на зажимах аккумулятора U\ = 2 В, а при замыкании на сопротивление /?г = 2 Ом напряжение на зажимах аккумулятора U<i — = 2,4 В. (0,5 Ом) 9. При помощи амперметра с сопротивле- нием 0,9 Ом, рассчитанного на измерение мак- симального тока 10 А, необходимо измерить силу тока до 100 А. Какой длины потребуется железный проводник сечением 0,28 мм2 для из- готовления шунта? (р = 0,098-10 ’’ Ом-м) (0,285 м) 10. Нагревательный элемент имеет две оди- наковые спирали. При включении одной спи рали мощность прибора равна 0,3 кВт. Чему равна мощность прибора прн последовательном и параллельном включении спиралей? (0,15 кВт; 0,6 кВт) 11 Какое напряжение покажет вольтметр, присоединенный к то.чкам А и Д; В н Е; С и F? На рис 21 сопротивления даны в Омах (22 В; 9,6 В; 6,4 В) 12. Определить сопротивление металличе- ского каркаса (рис. 22). Сопротивление каж- дого звена г. (R = 1,5 г) 13. Однородный стальной проводник длиной 100 м подключают к источнику постоянного напряжения 100 В на 10 с. Как изменится рис. 2.3 при этом температура проводника? Изменением сопротивления проводника при его нагревании пренебречь, р = 0,12 • 10 h Ом • м; о= 7800 кг/м ’. (23,3° С) 14. Как изменятся показания приборов (рис. 23), если ползун реостата передвинуть вниз? 15. Определить сопротивление сеткн, сде- ланной в виде шестиугольника. Сопротивление каждого звеиа равно г. (J? = 0,8 г) ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ 1 группа Т — S 0/13 1. Какая сила действует иа проводник дли- ной 10 см в однородном магнитном поле с ин- дукцией 1,5 Тл, если сила тока в проводнике 50 А, а угол между направлением тока и поля 30°? 2 Электрон влетел перпендикулярно ли- ниям магнитного поля с индукцией 5- 10~3 Тл со скоростью 10' м/с. С какой силой поле действует на электрон? | = 1,6- 10-!9 Кл; /ие=9- 10~5' кг. 3. Какая ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита с индуктивностью 0,6 Гн при изменении тока на 2 А в течение 0,1 с? (12 В) 4. Прямолинейный проводник длиной 86 см движется со скоростью 14 м/с в магнитном поле с индукцией 0,025 Тл. Определить угол между вектором индукции поля н скоростью, если в проводнике индуцируется ЭДС, равная 0,12 В. (24°) 5. В однородном магиитном поле с индук- цией 0,25 Тл находится прямолинейный провод- ник длиной 1,4 м, на который действует сила 2,1 Н. Определить угол между направлением тока в проводнике н направлением магнитного поля, если сила тока в проводнике 12 А. (30°) 46
6. Самолет с размахом крыльев 50 м летит горизонтально со скоростью 800 км/ч. Найти разность потенциалов на концах крыльев, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли 5- 10" 5 Тл. 7. Индуктивность катушки равна 20 Гн, ток в ней 10 А. Какая ЭДС самоиндукции возникнет в катушке, если цепь разорвется и ток равномерно спадет до 0 за 0,1 с? 8. Электрон влетает в магнитное поле пер- пендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью 10‘ м/с. Определите радиус кривиз- ны траектории, по которой будет двигаться электрон, если индукция магнитного поля 5,6- 10"3 Тл. (1 см) 9. Какую длину активной части должен иметь проводник, чтобы при перемещении его со скоростью 15 м/с перпендикулярно линиям индукции поля в нем возбудилась ЭДС индук- ции 3 В? Магнитная индукция 0,4 Тл. (0,5 м) 10. Чему равна индуктивность катушки с сердечником, если за время 0,5 с ток в цепи изменился с 10 А до 5 А, а наведенная при этом на концах катушки ЭДС равна 25 В? (2,5 Гн) И. При помощи реостата равномерно уве- личивают ток в катушке со скоростью 100 А/с. В катушке возникает ЭДС индукции в 20 В. Найти индуктивность катушки. 12. В магнитное поле со скоростью 10 м/с влетает электрон. Найти индукцию магнитного поля, если электрон описал окружность радиу- сом 1 см. (5,6- 10 3 Тл) 13. Найдите направление и модуль силы Лоренца, действующей на частицу-электрон, которая «влетает» в магнитное поле под углом 45° со скоростью и = 10° м/с (рис. 24). Индук ция магнитного поля В = 2- 10 4 Тл. 14. Электрон, двигаясь со скоростью 3,54 «Ю5 м/с, попадает в магнитное поле с индукцией 2-10 ' Тл перпендикулярно к его линиям индукции и продолжает двигаться по рис. 24 окружности радиусом 10 см. Найти отношение заряда электрона к его массе. (1,77 • 10 * * * 11 12 Кл/кг) 15. На проводник длиной 50 см с током 20 А в однородном магнитном поле с магнит- ной индукцией 0,1 Тл действует сила 0,05 Н. Определить угол между направлением тока в проводнике и вектором магнитной нндукиин. (30°) 2 группа Т — 10/14 1. Плоская прямоугольная катушка нз 200 витков со сторонами 10 см н 5 см находится в магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. Какой максимальный вращательный момент может действовать на катушку, если сила тока 2 А? (0,1 Нм) 2. Какую работу надо совершить при перемещении на 0,25 м проводника длиной 0,4 м с током 21 А в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл? Проводник движется перпендикулярно линиям поля. (2,52 Дж) 3. Прямоугольный проводник движется со скоростью 25 м/с в магнитном поле с индук- цией 0,0038 Тл перпендикулярно линиям поля. Чему равна длина проводника, если на его концах возникает напряжение 28 мВ? (29 см) 4. Электрон движется по окружности в од- нородном магнитном поле с индукцией 12- • 10~3 14 * * * * 1 Тл. Определить период обращения элект- рона. 5. В однородное магнитное поле с индук- цией 0,085 Тл влетает электрон со скоростью 4,6- 10' м/с, направленной перпендикулярно линиям поля. Определить силу, действующую на электрон, и радиус дуги окружности, по которой он движется. (3,1 мм; 6,3- 1()|! Н) 6. Протон, влетев в магнитное поле с ин- дукцией 6,01 Тл, описал окружность радиусом 16 см. Найти его скорость. тр=1,67- 10_г? кг. (« 96 км/с) 7. Сколько витков надо навить на стальной сердечник сечением 25 см2 3 4, чтобы в этой обмотке при равномерном изменении индукции от 0 до 1 Тл в течение 0,005 с возникла ЭДС =50 В? (100) 8. Металлическое кольцо радиусом 4,8 см расположено в магнитном поле с индукцией 0,012 Тл перпендикулярно к полю. На его уда- ление из поля затрачивается 0,025 с. Какая средняя ЭДС прн этом возникает в кольце? (35- Н) ’ В) 9. Одноразово ионизированная частица движется со скоростью 956 км/с в однородном магнитном поле по окружности диаметром 20 см. Индукция магнитного поля 0,1 Тл. Найти массу частицы. Какая это частица? 16. Магнитное поле катушки с индуктивно- стью 95 мГн обладает энергией 0,19 Дж. Чему равна сила тока? (2 А) И. Электрон и протон, двигаясь с одина- ковой скоростью, попадают в однородное маг- нитное поле. Сравнить радиусы кривизны про- тона н электрона. 12 Электрон влетает в магнитное поле пер- пендикулярно к нему н движется в нем по дуге окружности радиусом 1 см. Индукция магнит- ного поля 10 "2 Тл. Найти силу, действующую на электрон. те = 9-10~31 кг; | = 1,6- 10“19 Кл. (0,28- 10"* Н) 47
13. Определить кинетическую энергию про- тона. влетевшего в магнитное поле с индукцией 0,5 Тл и двигающегося в нем по дуге окружно- сти радиуса 40 см. тп — 1,67-10 * 1 2 * 4 кг, qp = 1,6- ГО'19 Кл. (3- НГ1* Дж) 14. В вертикальном магнитном поле на тон- кой нити подвешен проводник длиной 2 м. Индукция поля 0,2 Тл. Если по проводнику пропустить ток силой 2 А. то нить отклонится на угол 45° от вертикали. Найти массу про- водника. (0,08 кг) 15. В одиородном магнитном поле в плос- кости, ему перпендикулярной, по замкнутым кривым движутся протон и электрон. Опреде- лить отношение времен, затрачиваемых каждой частицей на полный оборот по своей кривой Масса протона 1,67-К)-27 кг, электрона 9- 10 3! кг. (1855) 3 группа Т — 10/15 1. Какую работу надо совершить при пе- ремещении на 0,25 м проводника длиной 0,4 м с током 21 А в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл? Проводник движется перпендикулярно линиям индукции поля. (2,52 Дж) 2. На прямой провод длиной 2 м с током 50 А в магнитном поле под углом 30е к линиям индукции действует сила 5 Н. Найти индукцию магнитного поля. (0,1 Тл) 3 На прямолинейный проводник из ни- хрома (q = 1,1-10 6 Ом-м) площадью се- чеиня 1 мм2, помешенный в магнитное поле с индукцией 0,4 Тл, действует сила 0,5 Н. Угол между проводником н полем 30°. Опреде- лить напряжение на концах проводника. (2,85 В) 4. Проволочная рамка, содержащая 40 витков, охватывает площадь 240 см2. Вокруг нее существует магнитное поле, перпендикуляр- ное к ее плоскости. Определить индукцию маг- нитного поля, если при повороте рамки на 1/4 оборота за 0,15 с в ней наводится ЭДС, равная 16- 10 2 В. (0,025 Тл) 5. Проволочный виток площадью 100 см2 равномерно вращается в одиородном магнит- ном поле с индукцией 0,1 Тл с частотой 100 об/с. Ось вращения рамки перпендикулярна линиям индукции Определить ЭДС, возникаю- щую в рамке при повороте на 90°. (0,4 В) 6 Между полюсами магнита на двух топ- ких нитях подвешен горизонтально проводник весом 0,1 Ни длиной 0,2 м. Индукция маг- нитного поля 0,25 Тл и направлена вверх На какой угол от вертикали отклонятся нити, если по нему пропустить ток 2 А? (45°) 7. Протон разгоняется в электрическом поле с разностью потенциалов U — 1,5 кВ и по- падает в однородное магнитное поле перпен- дикулярно линиям нидукции. В магннтиом поле он движется по дуге радиусом 56 см. Опреде- лить индукцию магнитного поля. т„ = 167- - 10-27 кг (10~2 Тл) 8 Протон влетел в однородное магнитное поле, описал там дугу в 1/4 окружности н снова вылетел из поля. Найти время его движения в магнитном поле. Индукция магнитного поля 0,3 Тл (5,5-10~8 с) 9. Разогнавшись в электрическом поле ((/ = 2000 В), электрон влетает в магнитное поле с индукцией В = 15- 10 Тл и дви- жется в нем по окружности радиусом 1 м в плоскости, перпендикулярной полю Опреде- лить отношение заряда электрона к его массе (I е| /т). (17,7- 10|д Кл/кг) 10. В однородном магнитном поле с индук цией 0,89 Тл перпендикулярно к полю располо- жен проводник из меди длиной 0,2 м. Опреде- лить напряжение, приложенное к этому провод- нику, если его сила тяжести уравновешена си- лой, действующей на проводник со стороны магнитного поля. (0,34- 10“5 * * В) 11 Поток магнитной индукции через пло- щадь поперечного сечения катушки с 1000 вит- ков изменился на 0,002 Вб в результате изме- нения тока с 4 А до 20 А. Найти индуктивность катушки. (0,125 Ги) 12 Электрон разогиался в электрическом поле ((/ = 1000 В) и влетел в однородное магнитное поле (В = 0,01 Тл) перпендикулярно полю. Определить радиус окружности, по кото- рой двигается электрон. (10,6 мм) 13. Прямой проводник длиной 20 см н ве- сом 5- 10-2 Н подвешен горизонтально на двух тонких нитях в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен го- ризонтально н равен по модулю 5-10 2 Тл Ка- кой ток надо пропустить по проводнику, чтобы нить разорвалась, если предельная сила натя- жения каждой иитн 4- Ю-2 Н? (3 А) 14. Из алюминиевой проволоки сечением 1 мм2 сделано кольцо радиусом 10 см. Пер- пендикулярно плоскости кольца изменяют маг- нитное поле с индукцией 1 Тл в течение 0,01 с. Определить индукционный ток, возникающий в кольце (178 А) 15. Одноразово ионизированные ионы неона с массовыми числами 20 и 22 н кинетической энергией 6,2- 10-16 Дж влетают в однород- ное магнитное поле (В = 0,24 Тл) перпенди- кулярно линиям индукции. Описав полуокруж- ности, ионы вылетают из поля двумя пучками Определить расстояние между пучками. т^с = = 1,995- 10-26 кг. (1,8 см) 48
ФИЗИКА. 11 КЛАСС ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК 1 группа Т — 11/1 1. Конденсатор емкостью 250 мкФ включа- ется в сеть переменного тока. Определить его сопротивление при Частотах 50 и 200 Гц. 2. Будут ли настроены в резонанс контуры передатчика и приемника, если их параметры: С( = 200 пФ, С|=2 мГн и С2=100 пФ, L‘2 = 4 мГн? 3. Напряжение вторичной обмотки транс- форматора 24 В. Определите коэффициент трансформации и число витков вторичной об- мотки, если первичная обмотка состоит из 880 витков и имеет напряжение 220 В. (96; 9,16) 4. Расстояние от Земли до Венеры при- мерно 4,3- 10' км. Определить время, за кото- рое радиосигнал, посланный на Венеру, отра- зится и будет принят на Земле. (286,6 с) 5. Определить период и частоту собствен- ных колебаний в контуре при емкости 2,2 мкФ и индуктивности 0,65 мГи (4166 Гц) 6. На какую длину волны настроен радио- приемник, если приемный контур обладает ин- дуктивностью 2 мГн и емкостью 500 пФ? 7. В радиоприемнике катушка имеет индук- тивность 0,05 Гн. Какова должна быть емкость переменного конденсатора, чтобы принимать передачу радиостанции «Маяк», работающей на частоте 545 кГц? 8. Определить емкость конденсатора, соп- ротивление которого в цепи переменного тока частотой 50 Гц равно 800 Ом. (4 мкФ) 9. Во вторичной обмотке трансформатора, содержащей 1900 витков возникает ЭДС 600 В Сколько витков содержит первичная обмотка, если трансформатор подключен к цепи с напря- жением 220 В? (700) 10. Какую индуктивность надо включить в контур, чтобы при емкости 2 мкФ получить звуковую частоту 1000 Гц? (12,7 мГн) 11. Контуры радиопередатчика и радиопри- емника настроены в резонанс. Параметры этих контуров; Ci = 500 пФ, L\ = 4-10 Гн и С2 = 250 пФ. Определить индуктивность £2. 12. Найти период переменного тока, если конденсатор емкостью 1 мкФ создает для него сопротивление 16 Ом, 13. Напряжение, при котором происходит пробой конденсатора, равно 40 В. Можно ли конденсатор включать в сеть переменного тока напряжением 35 В? 14. Колебательный контур состоит из ка- тушки с индуктивностью 2-10-6 Гн, парал- лельно включенной с конденсатором, емкость которого меняется от 2-Ю-8 до 10-8 Ф. На какие длины волн рассчитан контур? (377— 264 м) 15. Определить дальность действия радио- локатора, если ои излучает 1000 импульсов в секунду. (150 км) 2—3 группы Т — 11/2 1. Радиостанция «Ленинград» работает иа волне А. = 4,44 м. На какую электроемкость должен быть настроен конденсатор, чтобы при- нимать эту радиостанцию? Индуктивность ка- тушки приемника равна L = 2-10ъ Гн. (2,7 пФ) 2. Сила тока изменяется по закону i = 90 sin (314 t Н-л/4) Определить действую- щее значение силы тока и частоту. (^ 64 А; 50 Гц) 3. Передающий контур имеет параметры: С] = 10-5 Ф, L\ = 4- 10 "* 1 2 3 Гн. Какой емкости надо подобрать конденсатор, чтобы настроить этот контур в резонанс с другим контуром, имеющим индуктивность 1,6-I0-3 Гн? (25,0 мкФ) 4. Цепь, находящаяся под напряжением 120 В, состоит из последовательно соединен- ных активного сопротивления 6 Ом, емкост- ного и индуктивного сопротивлений по 10 Ом каждое. Найти ток в цепи и падение напряже- ния иа отдельных сопротивлениях. (20 А; 120 В) 5. Может ли локатор обнаружить самолет на расстоянии 200 км, если время развертки локатора на экране 10 ‘3 с? 6. Когда в колебательный контур был включен 1-й конденсатор, то собственная часто- та. контура равна 30 кГц, а когда 2-й — 40 кГц. Какой будет частота контура при параллель- ном соединении конденсаторов? (24 кГц) 7. Изменение тока в колебательном конту- ре описывается уравнением i = 0,3 sin 15,7 t. Найти длину излучаемой контуром волны. (1,2 - Ю8 м) 8. ЭДС переменного тока выражается уравнением е— 125 sin 628 t. Определить дей- ствующее зиачение ЭДС и период ее измене- ния. (89 В; 0,01 с) 9. Сколько радиостанций может работать без помех в диапазоне 20 км — 5 км, если каждой отводят положу частот 4 кГц? (11) 10. Мгновенное значение переменного тока в проводнике определяется по закону i — — 0,564 sin 12,56 t. Какое количество теплоты выделится в проводнике с активным сопро- тивлением 15 Ом за время, равное 10 перио- дам? (12 Дж) 11 Колебательный контур состоит из пло- ского конденсатора с площадью пластин 49
S = 100 см и катушки с индуктивностью L ~ 10 мГи. Длина волны колебаний, происхо- дящих в контуре, 10 м. Определить расстоя- ние между пластинами конденсатора. (ж 3 см) 12, Катушка с активным сопротивлением 2 Ом и индуктивностью 75 мГн последова- тельно с конденсатором включена в сеть пе- ременного тока с напряжением 50 В и часто- той 50 Гц. Чему равна емкость конденсатора при резонансе? Определить напряжение на ка- тушке и на конденсаторе. (135 мкФ; 590 В) 13. Определите мгновенные значения силы тока, изменяющегося по закону i 12 sin «в/ для фаз л/6, 320° и моментов времени Т/2, Т/3. (6 А; —7,7 А; 0; 10, 44 А) 14. Колебательный контур составлен из дросселя с индуктивностью 0,2 Гн и конден- сатора с емкостью 10~5 Ф. В момент, когда напряжение на конденсаторе 1 В, ток в контуре 0,01 А. Каков заряд конденсатора в момент, когда ток равен 0,005 А? Каков максимальный ток в контуре? (1,54-10~5 Кл; 0,012 А) 15. Колебательный контур имеет собствен- ную частоту 30 кГц. Какой будет его соб- ственная частота, если расстояние между пла- стинами плоского конденсатора увеличить в 1,44 раза? (36 кГц) ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА (повторение) 1 группа Т— 11/4 I. Оптическая сила линзы равна 5 дптр. Предмет высотой 10 см поместили иа расстоя- нии 60 см от линзы. На каком расстоянии от лиизы и какой высоты получится изображение этого предмета? (0,3 м; 5 см) 2. На какой угол отклоняется луч от пер- воначального направления, если он падает на поверхность воды под углом 20° к поверхности? Начертите ход лучей. (5°) 3. С помощью лупы с фокусным расстоя- нием 8 см рассматривают предмет высотой 1,5 см и получают его мнимое изображение высотой 6 см. На каком расстоянии от лупы расположен предмет? Постройте ход лучей. (24 см) 4. Выйдет ли луч света из воды в воздух, если угол падения равен 30°; 60°? Начертите ход лучей. 5. Оптическая сила линзы равна 4 дптр. На каком расстоянии надо поместить предмет перед линзой, чтобы, получить изображение на расстоянии 50 см от линзы? Чему равно увели- чение линзы? (0,5 м; 1) 6. Луч света переходит из глицерина в воз- дух. Каков будет угрл преломления луча, если он падает под углом 22°? 7. Изображение предмета, поставленного на расстоянии 0,25 м от двояковыпуклой лиизы, получилось действительным, обратным и увели- ченным в 3 раза. Каково фокусное расстояние лиизы? 8. Луч света падает из воздуха на поверх- ность жидкости под углом 40° и преломляется под углом 24°. При каком угле падения луча угол преломления будет 20°? (33°) 9. Найти оптическую силу и фокусное рас- стояние двояковыпуклой линзы, если изображе- ние предмета, помещенного в 24 см от линзы, получается иа расстоянии 0,4 м от нее. Найти увеличение. (15 см; 6,7 дптр; 1,7) 10. Рисунок иа диапозитиве имеет высоту 2 см, а на экране 80 см. Определить опти- ческую силу объектива, если расстояние от объектива до диапозитива 20,5 см. («5 дптр) 11. Главное фокусное расстояние объектива проекционного фонаря 15 см. Диапозитив нахо- дится иа расстоянии 15,6 см от объектива. Какое линейное увеличение дает фонарь? 12. Луч света падает из воды в воздух под углом 60°. Найти дальнейший ход луча. 13. Мнимое изображение предмета, ' полу- чаемое с помощью лиизы, в 4,5 раз больше самого предмета. Чему равна оптическая сила лиизы, если предмет находится иа расстоянии 3,8 см от линзы? 14. Лучи солнца составляют с поверхностью воды угол 38°. Какой угол с поверхностью воды составят эти лучи для наблюдателя, на- ходящегося в воде? (36°) 15. Главное фокусное расстояние двояковы- пуклой линзы 50 см. Предмет высотой 1,2 см помещен на расстоянии 60 см от линзы. Где и какой высоты получится изображение этого предмета? (3 м; 6 см) 2 группа Т — 11/5 1. На каком расстоянии от выпуклой линзы с фокусным расстоянием 60 см следует поме- стить предмет, чтобы получить действительное изображение, увеличенное в 2 раза? (90 см) 2. Находясь в воде, водолаз установил, что направление на Солнце составляет с верти- калью угол 28°. Когда он вышел из воды, то увидел, что Солнце стоит ниже иад горизон- том. Определите, иа какой угол изменилось направление на Солнце для водолаза. (11°) 3. Каковы главное фокусное расстояние н оптическая сила лннзы, если для получения изображения предмета в натуральную величину он должен быть помещен на расстоянии 20 см от линзы? (10 см; 10 дптр) 4. Фотоаппаратом с фокусным расстоянием 5 см сделан снимок предмета высотой 1,6 см. С какого расстояния сделан снимок, если высо- та предмета на снимке 4 мм? (20 м) 5. Под каким углом должен падать луч иа поверхность стекла, чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла падения? (82°) 6. С помощью линзы, оптическая сила ко- торой 4 дптр, необходимо получить увеличенное в 5 раз изображение предмета. На каком рас- 50
стоянии перед линзой нужно поместить предмет? 7. На стеклянную пластинку падает луч света. Каков угол падения луча, если угол между отраженным и преломленным лучами ра- вен 90°? (56°) 8. На каком расстоянии от двояковыпук- лой линзы, фокусное расстояние которой 40 см, надо поместить предмет, чтобы его изображение получилось: 1) в натуральную величину, 2) иа расстоянии 2 м по другую стороны линзы? Найти увеличения. (80 см; 1; 50 см; 4) 9. Мальчик старается попасть палкой в предмет, находящийся на дие ручья глубиной 40 см. На каком расстоянии от предмета палка попадет в дно ручья, если мальчик, точно при- целившись, двигает палку под углом 45° к по- верхности воды? (15 см) 10. Определить главное фокусное расстоя- ние рассеивающей линзы, если известно, что изображение предмета, помещенного перед ней иа расстоянии 50 см, получилось уменьшен- ным в 5 раз. ( — 12,5 см) 11. В трубку на расстоянии 16 см одна от другой вставлены две собирающие лиизы. Фокусное расстояние первой линзы 8 см, вто- рой — 5 см. Предмет находится иа расстоянии 40 см от первой линзы. На каком расстоянии от второй линзы получится изображение? (30 см) 12. Луч падает на стеклянную плоскопарал- лельную пластинку толщиной d = 3 см под углом а — 70°. Определить смещение h луча внутри пластинки. («2 см) 13. Светящийся предмет расположен на расстоянии 12,5 м от линзы, а его действитель- ное изображение — иа расстоянии 85 см от иее. Где получится изображение, если предмет под- винуть к линзе на 2,5 м? (87 см) 14. Столб вбит в дно реки. 1 м столба возвышается над водой. Найти длину тени столба на поверхности и на дне реки, если высота Солнца иад горизонтом 30°, а глубина реки 2 м. (1,71 м; 3,4 м) 15. На экране, отстоящем от объектива (тонкая линза Д = 5 дптр) на расстоянии 4 м, получено четкое изображение диапозитива. Эк- ран отодвигают на 40 см. На сколько надо переместить диапозитив, чтобы восстановить четкость изображения? (1 мм) 3 группа Т — 11/5 1. Предмет расположен иа расстоянии 40 см от линзы с оптической силой 2 дптр. Как изменится расстояние до изображения предмета, если последний приблизить к линзе на 15 см? (1,5 м) 2. Под каким углом должен падать луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла падения? (82°) 3. Расстояние между предметом и экраном 120 см. Где нужно поместить собирательную линзу с фокусным расстоянием 25 см, чтобы иа экране получилось отчетливое изображение предмета? (35,5 см; 84,5 см) 4. Луч света выходит из стекла в воздух (и = 1,5). Угол падения луча 55°. Найти даль- нейший ход луча. 5. Собирающей линзой получено изоб- ражение светлого квадрата на расстоянии 30 см от линзы. Площадь изображения в 4 раза больше площади квадрата. Найти фокусное расстояние линзы и расстояние от линзы до квадрата. (15 см; 10 см) 6. Собирающая линза с оптической силой 2,5 дптр сложена вплотиую/с тонкой рассеи- вающей’ линзой с фокусным расстоянием 0,5 м так, что их оптические оси совпадают. Определить местоположение предмета, поме- щенного перед линзами, если его изображе- ние получено на расстоянии 0,5 м от лиизы. (d =0,4 м) 7. Светящаяся точка в системе координат (х, у), данных в см, находится в точке с коор- динатами 0, 4. Ее изображение в линзе —- в точке с координатами 5, 2. Где находится линза и какова ее оптическая сила? {d = 0,1 м; 10 дптр) 8. В дно водоема глубиной 1,5 м вбита свая, которая выступает из воды иа 30 см. Найти длину тени от сваи на дне водоема при угле падения лучей 45°. (124,5 см) 9. Собирающая лииза увеличивает изоб- ражение предмета в 4 раза. Если этот пред- мет передвинуть на 5 см, то увеличение умень- шится в 2 раза. Найти фокусное расстояние линзы. (20 см) 10. Луч света падает на трехгранную приз- му из кварцевого стекла (я = 1,54) под углом 36°. Преломляющий угол призмы 40°. Под каким углом луч выйдет из призмы и каков его угол отклонения от первоначального на- правления? (28°; 24°) И. На оптической скамье расположены две собирающие линзы с фокусным расстоянием F\ = 12 см; Fi = 15 см. Расстояние между линзами I == 36 см. Предмет находится иа рас- стоянии ~ 48 см от первой линзы. На ка- ком расстоянии от второй линзы получится изображение предмета? (60 см) 12. Сходящийся световой пучок падает на рассеивающую лиизу с фокусным расстояни- ем — F и собирается в точку, лежащую в фо- кальной плоскости по другую сторону лиизы. На каком расстоянии от линзы соберется пу- чок, если рассеивающую лиизу заменить на собирающую с фокусным расстоянием -ГЕ? (f = Fm 13. Луч света падает на плоскопараллель- ную стеклянную пластину (п = 1,5) под углом а 60°. Какова толщина пластинки d, если при выходе из нее луч сместился-на 20 мм? (39 мм) 14. Собирающая линза дает на экране изоб- ражение лампы, увеличенное в 2 раза. Когда 51
линзу подвинули на 36 см ближе к экрану, то оиа дала изображение, уменьшенное вдвое. Найти фокусное расстояние линзы (24 см) 15. Луч света из воздуха попадает на одно- родный прозрачный шар, проникает в него и до- стигает поверхности раздела шар — воздух. Какой угол составляет вышедший луч с падаю- щим на шар, если угол падения луча а — 26°, а угол преломления 17°? (18°) ВОЛНОВЫЕ И КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА СВЕТА СТРОЕНИЕ АТОМА 1 группа Т — 11/6 1. Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для серебра равна 0,26 мкм. Оп- ределить работу выхода (в джоулях). 2. Показатель преломления воды для край- них красных лучей в спектре видимого спект- ра равен 1,329, а для крайних фиолетовых — 1,344. Определить скорость распространения красных и фиолетовых лучей в воде. 3. Определить импульс фотона и энергию красного излучения, длина волны которого 700 нм. (0,94- 10-27 кгм/с; 2,8-10“19 Дж) 4. На сколько энергия фотоиа синего цве- та (Л( = 480 нм) больше, чем красного (2.2 = 670 нм)? Почему при печатании фото- графий используют красный све?? (0,01 ♦ • 10-’7 Дж) 5. Определить красную границу фотоэф- фекта для калия, если работа выхода равна 2 эВ. (0,62 мкм) 6. ' Энергия фотоиа некоторого излучения равна 6- 10~13 Дж. Сделав расчет, устано- вите, вызывает ли оио световое ощущение у человека? 7. Достаточна ли энергия фотоиа ультра- фиолетового излучения частотой 8-104 с_ , чтобы вырвать электрон из молибдена^ Работа выхода для молибдена равна 7,0- 10-19 Дж. 8 Дифракционная решетка, постоянная которой 0,004 мм, освещается светом с длиной волны 687 им, падающим перпендикулярно ре- шетке. Под каким углом к решетке нужно производить наблюдение, чтобы видеть изобра- жение спектра второго порядка? (20°) 9. При переходе электрона в атоме водо- рода с одной орбиты на другую, более близкую к ядру, излучаются фотоны с энергией 3,03- 10“19 Дж. Определить частоту и длину волны излучения. (0,46 • 1015 * Гц; 6,52* .10-7 м) 10. Определить скорость распространения света в стекле, если при переходе света из воздуха в стекло угол падения луча оказался равным 50°, а угол преломления 30е. (1,96 • • 108 м/с) И. Определите длину волны излучаемого света, если при. переходе электрона в атоме водорода с четвертой стационарной орбиты на вторую атом теряет 4,05- 10-’9 * * 12 Дж. 12. Какую максимальную скорость могут получить вырванные из калия электроны при облучении его фиолетовым светом с длиной волны 420 им? Работа выхода для калия рав- на 2 эВ. 13. Определить абсолютный показатель пре- ломления и скорость распространения света в слюде, если при угле падения светового пучка 54° угол преломления равен 30°. (1,618; 185 400 км/с) 14. При переходе электрона в атоме водо- рода с третьей стационарной орбиты иа вто- рую излучаются фотоны, соответствующие дли- не волны 0,652 мкм (красная линия спектра водорода). Какую энергию теряет при этом атом водорода? (3-10 19 Дж) 15. Работа выхода для циика равна 5,6’ 10“19 Дж. Возникнет ли фотоэффект под действием излучения, имеющего длину волны 0,45 мкм? 2—3 группы Т— 11/7 1. Работа выхода электрона из ртути 4,53 эВ. Возникнет ли фотоэффект, если на поверхность ртути будет падать видимый свет? 2 Найти период решетки, если дифрак- ционное изображение первого порядка получе- но на расстоянии 243 см от центрального, а расстояние от решетки до экраиа 1 м^ Решетка была освещена светом с длиной волны 0,486 мкм. (20 мкм) 3. Поверхностный скачок потенциала для алюминия 4,25 В. Определить длину волны красной границы фотоэффекта у алюминия. (292 им) 4. Натриевую пластинку облучают светом, длина волны которого 6,6- 10 8 м. Определите скорость фотоэлектронов, если работа выхода равна 4’ Ю-19 Дж. (2,4- 10е м/с) 5. Определить период решетки, если спектр первого порядка для зеленой линии ртути (X = 574,5 нм) наблюдается под углом 20°. Сколько штрихов имеет решетка на 1 мм дли- ны? (0,00168 мм; 595 м !) 6. Найдите массу фотона видимого света, длина волны которого 5-10-7 м. (0,44- • 10-35 кг) 7. Длина волны красных лучей в воздухе 700 мкм. Какова длина волны этих лучей в воде? (5,26-10~7 м) 8. Каким наименьшим напряжением пол- ностью задерживаются электроны, вырванные ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 300 нм из вольфрамовой пластины, если работа выхода равна 7,2- 10'"19 Дж. (—0,36 В) 9. Спектры дифракционной решетки со 100 штрихами иа 1 мм проектируются на экран, расположенный параллельно решетке на рас- стоянии 1.8 м от нее. Определить длину волны 52
монохроматического света, падающего на ре- шетку, если расстояние от спектра второго по- рядка до центральной светлой полосы 21,4 см. (590 нм) 10. Определить импульс и энергию кванта ультрафиолетового излучения, длина волиы которого 20 нм. (9,93* 10“17 Дж) лазера, если длительность импульса t^2- •10“3 с? (3000 Вт) 15. При облучении паров ртутн электрона- ми энертия атома ртути увеличивается на 4,9 эВ. Какой длины волны будет излучать атом при переходе в невозбуждениое состоя- ние? (0,253 мкм) II. Два когерентных источника Si и с длиной волны 0,5 мкм находятся на расстоя- нии 2 мм друг от друга (рис. 25). Параллельно А линии, соединяющей источники, расположен экран MN на расстоянии 2 м от иих Угол — прямой. Что будет наблюдаться в точ- ке А экрана: свет или темнота? 12. Сколько фотонов в секунду испускает электрическая лампа накаливания, полезная мощность которой 100 Вт, если средняя длина волны излучения 600 нм? (3- 1О20) 13. Под каким углом а свет падает на плос- кую границу раздела воздух — стекло, если отраженный и преломленный лучи образуют прямой угол? Абсолютный показатель прелом- ления стекла 1,43. С какой скоростью распрост- раняется свет в стекле? (54,5°; 2,1-10 м/с) 14. Рубиновый лазер излучает в импульсе 2- 101 световых фотонов с длиной волны А = 694 им. Чему равна мощность вспышки 53
ДЛЯ ЗАМЕТОК Куперштеин K)pi.il Семенович Марон Абрам Евсеевич ФИЗИКА Опорные конспекты и дифференцированные задачи 10, И классы Технический редактор Л. А Батенко Корректор Н А Смирнова Оформление обложки Л А. Кудрявцева Сдано в набор 25-03 91 г Подписано к печати 15.06.91 Заказ Ле 208. Формат 60X84/8. Бумага офсегная Гарнитура литературная Печать оф- сетная Объем 7,5 уч.-изд. л., 13.02 уел. печ л Тираж 8000 экз НИИ НОВ АПН СССР 191187 Ленинград, наб Кутузова, 8 Кооператив «Миниатюра» 199004, Ленинград, В О , 5 линия 28.