Материал: 1532

схеме, запрещены правилами отбора? Сколько всего показано запрещённых переходов? Найти изменение орбитального момента

21. Масса некоторого газа, содержащегося в сосуде под давлением 2,53∙105 Па, равна 1,50 г. Ёмкость сосуда 1000 мл. Найти среднюю квадратичную скорость молекул газа. [710 м/с]

22. Площадь бетонной стены, выходящей на улицу, равна 40 м2, коэффициент теплопроводности бетона 1,2 Вт/(м∙К). Толщина стены 60 см, температура воздуха снаружи равна –20 °С, а в комнате +22 °С. Определить потерю тепла через эту стену за сутки. [290 МДж]

25. Поршень длиной 10 см и диаметром 15 см перемещается внутри цилиндра. Зазор между поршнем и внутренней поверхностью цилиндра, равный 0,5 мм, заполнен жидкостью с вязкостью 0,8 Па∙с. Какова мощность, затрачиваемая на преодоление сил вязкого трения, в момент, когда скорость поршня составляет 10 м/с? [7,5 кВт]

Вариант 14

1. Расстояние ℓ от источника света до поверхности S, на которую падает световой поток, измерено многократно с помощью линейки (1 мм/дел): ℓ, мм 81 80 82 81 80. Вычислить световой

поток по формуле Ф = IS/ℓ², где I = 21 кд; S = 0,4 см², и указать доверительный интервал Ф = <Ф > ± ΔФ с вероятностью Р = 0,95.

2. Материальная точка движется по окружности радиуса R = 0,5 м против часовой стрелки согласно закону s = 2t, где s – пройденный путь; t – время движения, с. Запишите уравнения движения x(t) и

76

3.Полная кинетическая энергия диска, катящегося по горизонтальной поверхности, равна 24 Дж. Определить кинетические энергии поступательного и вращательного движения диска. [16 Дж; 8 Дж]

4.Два горизонтально вращающихся один над другим диска расположены так, что плоскости их параллельны, а центры лежат на одной вертикали. Угловая скорость и момент инерции первого диска

равны 10 рад/с и 2 гּм², а второго диска — 5 рад/c и 4 гּм². Первый

диск падает на второй, и система вращается как единое целое. Рассчитать угловую скорость и изменение кинетической энергии вращающейся системы после падения первого диска на второй.

[7 рад/с; 0,02 Дж]

5. Две квадратные пластины площадью 1,0 м² находятся на расстоянии 1,0 см друг от друга. Разность потенциалов между пластинами 1000 В. Какова поверхностная плотность заряда на пластинах? Найти силу кулоновского взаимодействия пластин, пренебрегая краевыми эффектами. [0,88 мкКл/м²; 44 мН]

6. Конденсаторы ёмкостями 1,0 и 10 мкФ зарядили до 300 и 400 В соответственно и затем соединили параллельно. Определить заряд на каждом конденсаторе после их соединения. [0,39 мКл; 3,9 мКл]

7. Зависимость силы тока от времени в проводнике задана таблицей (табл. 7). Сопротивление проводника R = 5,0 Ом. Оценить заряд, протекший через поперечное сечение проводника за время наблюдения. Если скорость нарастания тока со временем сохранится, то какое количество теплоты будет получено при пропускании тока в течение следующей миллисекунды (от 8 до 9 мс)? [0,08 Кл; 2,3 Дж]

8. Длинный изолированный прямой провод с током образует

77

9. Плоский круговой контур, охватывающий площадь 100 см2, расположен в однородном магнитном поле c индукцией 0,2 Тл перпендикулярно силовым линиям. Контур в течение 0,1 с перегибают по диаметру так, что половина плоскости контура становится параллельной силовым линиям поля. Найти ЭДС, индуцируемую в контуре,

10.Точка совершает гармонические колебания. В момент, когда

точка сместилась на 5 см, скорость равна 0,2 м/с, а ускорение 0,8 м/с2. Найти амплитуду и угловую частоту колебаний. [ 7,1 см; 4,0 с ¹]

11.Определить угловую частоту вертикальных колебаний груза массой 0,80 кг, закрепленного на двух пружинах между горизонтальными опорами. Жёсткость верхней пружины с одной стороны груза

равна 1500 Н/м, жёсткость нижней – 500 Н/м. [50 с ¹]

12. Конденсатор ёмкостью 25,3 мкФ зарядили до максимального напряжения 40 В и замкнули на катушку индуктивностью 6,3 Гн. Пренебрегая сопротивлением контура, определить амплитуду колебаний силы тока в данном контуре. [80 мА]

13. Интенсивность звука равна 50 мВт/м2 на расстоянии 10 м от источника. Найти среднюю объёмную плотность энергии на этом расстоянии. Звук распространяется в воздухе при нормальных условиях. Считая источник звука точечным, найти его мощность.

[0,15 мДж/м3; 63 Вт]

14. Угол между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора составляет 45°. Во сколько раз изменится интенсивность проходящего света через них, если этот угол увеличить до 60°? [2]

15. Две узкие щели расположены так близко друг к другу, что расстояние между ними трудно установить прямым измерением. При освещении щелей светом с длиной волны 0,5 мкм оказалось, что на экране, расположённом на расстоянии 4 м от щелей, соседние светлые линии интерференционной картины отстоят друг от друга на 2 см. Каково расстояние между щелями? [ 0,1 мм]

16. При нормальном падении излучения на дифракционную решётку шириной 10 мм обнаружено, что компоненты жёлтой линии натрия (589,0 и 589,6 нм) видны раздельно (разрешены), начиная со спектра пятого порядка. Оценить период этой решётки. При какой ширине решётки с таким же периодом можно разрешить в третьем порядке дублет спектральной линии с длиной волны 460,0 нм, компоненты которого отличаются на 0,13 нм? [0,05 мм; 5,9 мм]

78

17. На идеально отражающую поверхность нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,55 мкм. Поток излучения составляет 0,45 Вт. Определите число фотонов, падающих на поверхность за время 3,0 с, и силу давления, испытываемую этой поверхностью. [3,7∙1018; 3,0 нН]

18. Электрическая печь имеет мощность 500 Вт. Температура её

внутренней поверхности равна 700 °С при открытом отверстии печи диаметром 5,0 см. Какая часть потребляемой мощности рассеивается

19. Учитывая число возможных состояний, соответствующих главному квантовому числу n = 5 и правило отбора, построить на энергетической диаграмме спектральные переходы атома водорода, образующие серию Лаймана. Определить их количество. Вычислить изменение орбитального момента импульса. [4; ±1,41ħ]

20. Изотоп урана U-234 содержится в природном уране в количестве 0,0058 %. Уран-234 является продуктом распада ядер U-

21. Плотность смеси газов водорода (Н2) и азота (N2) составляет 0,32 г/л при температуре 47 оС и давлении 202 кПа. Найти концентрацию молекул водорода в смеси и их наиболее вероятную скорость.

[4,2∙1025 м-3; 1,6 км/с]

22. Между двумя пластинами, отстоящими друг от друга на расстоянии 1 мм, находится воздух при нормальных условиях. Площадь каждой пластины 100 см2. Между пластинами поддерживается разность температур 1 К. Какое количество теплоты передаётся от одной пластины к другой за 10 мин? Диаметр молекулы воздуха составляет 0,3 нм. [0,08 кДж]

23.Диаметр цилиндра двигателя ВАЗ-21083 равен 82,0 мм, ход поршня 71 мм. Начальное давление 100 кПа, начальная температура

рабочей смеси 127 °С, степень сжатия V1/V2 = 9,9. Найти объём камеры сжатия, температуру и давление в конце сжатия, работу сжатия. Рабочую смесь считать двухатомным идеальным газом, а процесс сжатия – адиабатным. [0,042 л; 1,0 кК; 2,5 МПа; 1,04 Дж]

24.Сколько литров воды вытекает из отверстия в стенке сосуда за 10 мин, если уровень воды находится на высоте 1,5 м над отверстием, а диаметр отверстия составляет 5,0 мм, что много меньше

79

25. Определить наибольшую плотность несмачиваемой жидкостью проволоки диаметром D при условии, что проволока будет держаться на поверхности жидкости. Коэффициент поверхностного натяжения σ. Архимедовой силой пренебречь. [ρ ≤ 8σ/(πD2g)]

Вариант 15

1. Вычислить магнитный момент витка рm = Iπr², где π = 3,14, по результатам многократных измерений силы тока в витке амперметром (3 А; 1,5) и диаметра витка штангенциркулем (0,05 мм/дел):

I, A 1,3 1,2 1,4 1,5 1,4; d, мм 42,40 42,40 42,35 42,40.

2. Точка на ободе колеса радиусом 20 см начинает двигаться с постоянным тангенциальным ускорением 5,0 см/с2. В какой момент времени от начала движения вектор нормального ускорения образует с вектором полного ускорения угол π/6 рад? [2,6 c]

3. На барабан радиусом 0,2 м намотан трос, на конце которого закреплен груз 3 Мг. Момент инерции барабана равен 0,02 кг∙м². Груз опускается со скоростью 2 м/с. Найти момент силы, под действием которого барабан остановится за 6 с. [0,2 кН∙м]

4. Платформа в виде сплошного диска свободно вращается вокруг неподвижной вертикальной оси. На краю платформы стоит человек и затем переходит ближе к центру платформы на расстояние, равное половине радиуса. Масса платформы в 3 раза больше массы человека. Как и во сколько раз изменится угловая скорость вращения?

[1,43] 5. На тонком стержне длиной 20 см равномерно распределен

электрический заряд. На расстоянии 10 см от стержня по его оси находится точечный заряд 40 нКл, который взаимодействует со стержнем с силой 6 мкН. Определить линейную плотность заряда на стержне. [2,5 нКл/м]

6. Найти работу кулоновских сил по удалению точечного заряда на Δх = 2,0 см от бесконечной заряженной плоскости. Поверхностная плотность заряда на плоскости σ = 8,85∙10-9 Кл/м2. [20 нДж]

7. ЭДС гальванического элемента = 1,6 В, его внутреннее соп-

ротивление r = 0,5 Ом. Выразить КПД элемента как функцию силы тока. При какой силе тока КПД имеет максимальное значение? равен нулю? Чему равен КПД при силе тока 2,4 А?

[η = 1 – I r/ ; 0; 3,2А; 25 %]

80