Самостоятельные работы

11 класс

Электродинамика

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Электрический ток. Сила тока

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Конденсатор емкостью 5 мкФ, заряженный до разности потенциалов 200 В, разрядился по проводу в 0,001 с. Какова средняя сила тока при разрядке?

2.По каким признакам можно установить, идёт ли в цепи ток или нет? Приведите примеры.

3.По проводнику сечением 50 мм² течет ток. Средняя скорость дрейфа электронов проводимости 0,282 мм/с, а их концентрация 7,9·10²⁷ м^-3. Какова сила тока в проводнике?

4.За одну минуту через поперечное сечение проводника прошел заряд 100 Кл. При этом первые 10 с сила тока равномерно возрастает от нуля до некоторой величины I, а последние 10 с равномерно уменьшалась до нуля. Найдите I.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Электрический ток в проводниках представляет собой направленное движение свободных электронов. Электрические сигналы распространяются по проводам со скоростью, практически равной скорости света. Значит ли это, что свободные электроны в проводах движутся со скоростью света?

2.Какой заряд проходит через поперечное сечение проводника в течение 5 с, если за этот промежуток времени сила тока равномерно возрастает от 0 до 12 А?

3.По проводу течет ток силой I = 10 А. Найти массу электронов проходящих через поперечное сечение этого провода за 1 час.

4.В электрическом поле потенциал точки А выше потенциала точки В. Однако если поместить в это поле проводник АВ, то ток по нему идти не будет. Почему?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.В проводнике течет постоянный ток. За 30 мин протекает электрический заряд 1800 Кл. Определить силу тока. За какое время при этой силе тока протечет заряд 600 Кл?

2.Является ли электрическим током молния, возникшая между облаком и Землей? между двумя облаками?

3.Найти скорость упорядоченного движения электронов в проводнике площадью поперечного сечения 5 мм² при силе тока 10 А, если концентрация электронов проводимости 5·10²⁸ м^-3.

4.В компьютере импульс тока от одного устройства к другому должен передаваться за 10^-9 с. Можно ли эти устройства соединить проводником длиной 40 см?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Вблизи поверхности Земли существует электрическое поле напряженностью более 100 В/м. Можно ли использовать это поле для получения электрического тока?

2.Через серебряную проволоку сечением 1 мм² течет ток 1 А. Вычислить среднюю скорость дрейфа электронов в этой проволоке, полагая, что каждый атом серебра дает один электрон проводимости.

3.Всегда ли электрический ток представляет собой упорядоченное движение электронов, а не каких-либо других частиц?

4.Через одну электролампу проходят 450 Кл за каждые 5 мин, а через другую – 15 Кл за 10 с. В какой лампе ток сильнее?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Скорость направленного движения электронов по проволоке не так уж велика – несколько миллиметров в секунду. Как в связи с этим объяснить то, что электрическая лампочка зажигается одновременно с замыканием цепи?

2.Сила тока в лампочке от карманного фонаря 0,32 А. Сколько электронов проходит через поперечное сечение нити накала за время 0,1 с?

3.Почему тепловое движение электронов в проводнике не может быть названо электрическим током?

4.Автомобильный электродвигатель-стартер в течение 3 с работал от батареи аккумуляторов при силе тока 150 А. Когда автомобиль двинулся в путь, генератор стал подзаряжать аккумуляторы током 4,5 А. За какое время восстановится прежнее состояние батареи?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Является ли электрическим током искра, проскакивающая между шариками разрядника электрической машины?

2.По медному проводнику течет ток силой 1 А. Какова площадь поперечного сечения проводника, если концентрация свободных электронов в проводнике 8,5·10²⁸ м^-3, а их скорость движения 7·10^-5 м/с?

3.Электроны, летящие к экрану телевизионной трубки, образуют электронный пучок. В какую сторону направлен ток в пучке?

4.Во включенном в цепь приборе сила тока равна 8 мкА. Какое количество электричества проходит через этот прибор в течение 12 мин?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Источник тока. Источник тока в электрической цепи.

Закон Ома для однородного проводника (участка цепи)

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Могут ли существовать токи, текущие от более низкого потенциала к более высокому?

2.Какой заряд пройдет по проводнику сопротивлением 10 Ом за время 20 с, если к его концам приложено напряжение 12 В?

3.Почему несъемные зубные протезы нельзя изготавливать из разных металлов, например коронки или передние зубы из золота, а задние – из нержавеющей стали?

4.Возникнет ли в медном проводнике ток, если один его конец опустить в водный раствор поваренной соли, а другой – в водный раствор серной кислоты?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Определите напряжение на концах проводника сопротивлением 20 Ом, если сила тока в проводнике 0,4 А.

2.Объясните, пожалуйста «народный» метод «оживления» батареек: батарейку кладут на камень и несколько раз ударяют по ней другим камнем. И в самом деле «оживают»! Почему?

3.В чем состоит главное отличие между током, возникшим в металлическом проводнике, с помощью которого разряжают электроскоп, и током, идущим по проводнику, соединяющим полюсы гальванического элемента?

4.Если взвесить цинковую пластинку гальванического элемента до и после работы элемента, то обнаружится ли разница в её весе?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Если взять старую батарейку и измерить напряжение на ней, то оказывается, что оно равно напряжению новой. Почему от старой батарейки не горит лампочка фонарика?

2.Определите сопротивление электрической лампы, сила тока в которой 0,5 А при напряжении 120 В.

3.Изменится ли ЭДС гальванического элемента, если его электроды сблизить?

4.Имеются две батарейки – одна на 3 вольта, а вторая на 9 вольт. Какое напряжение покажет вольтметр, подключенный к плюсу первой батарейки и к минусу второй?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Почему гальванометр показывает наличие тока, если к его зажимам присоединить стальную и алюминиевую проволоки, вторые концы которых воткнуть в лимон или свежее яблоко?

2.Какое нужно приложить напряжение к проводнику сопротивлением 0,25 Ом, чтобы в проводнике была сила тока 30 А?

3.Изменится ли ток в электрической цепи, если заменить один гальванический элемент другим того же типа, но с большим размером пластин?

4.При проверке качества батарейки от карманного фонарика иногда прикасаются языком к металлическим пластинам. Если язык ощущает горьковатый привкус, то батарейка хорошая. Почему же электричество батарейки горьковато на вкус?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Чему равно сопротивление спирали электрической лампы, если на цоколе написано 6,3 В, 0,22 А?

2.Лампочка, присоединенная к батарейке, горит три часа, после чего батарейка полностью разряжается. Сделали копию этой батарейки вдвое больших линейных размеров из тех же материалов. Сколько времени будет гореть та же лампочка, подключенная к такой копии? Внутреннее сопротивление батарейки много меньше сопротивления лампочки.

3.Две разнородные металлические пластинки, опущенные в водный раствор соли, щелочи или кислоты, всегда образуют гальванический элемент из двух одинаковых металлических пластинок, но погруженных в различные растворы.

4.Каково направление электрического тока внутри гальванического элемента или аккумулятора, питающего электрическую цепь?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Гальвани делал следующий опыт. Соединив две проволоки из различных металлов, он концом одной из них касался лапки свежепрепарированной лягушки, а концом другой – поясничных нервов, при этом лапки судорожно сокращались. Объяснить явление.

2.Электрический утюг включен в сеть с напряжением 220 В. Какова сила тока в нагревательном элементе утюга, если сопротивление его 48,4 Ом?

3.Последовательно с аккумулятором соединили лампу и амперметр, и замкнули эту цепь концами проводников, опущенных в водный раствор медного купороса. Изменится ли показание амперметра, если раствор подогреть?

4.Бак для воды, изготовленный из листового алюминия с помощью медных заклепок, быстро разрушается вследствие коррозии. Почему?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Сопротивление проводника. Зависимость удельного сопротивления от температуры. Сверхпроводимость

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.После протягивания проволоки через волочильный станок длина её увеличилась в 4 раза. Каким стало сопротивление этой проволоки, если до обработки её сопротивление было 20 Ом?

2.Какой длины нужно взять никелиновую ленту, чтобы изготовить реостат сопротивлением 40 Ом? Удельное сопротивление никелина 4·10^-7 Ом·м, толщина ленты 0,5 мм, ширина 10 мм.

3.Вольфрамовая нить электрической лампы накаливания имеет сопротивление 220 Ом при 2000 ⁰С. Определите сопротивление нити при 0 ⁰С. Температурный коэффициент сопротивления вольфрама 0,005 1/К.

4.Почему опаснее прикасаться к электрическим проводам мокрыми руками, чем сухими?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Почему электрические лампочки часто перегорают в момент замыкания цепи и очень редко в момент размыкания?

2.Определить сопротивление мотка стальной проволоки диаметром 1 мм. Масса проволоки 300 г.

3.Алюминиевая проволока при 0 ⁰С имеет сопротивление 4,25 Ом. Каково сопротивление этой проволоки при 200 ⁰С?

4.Определить длину нихромовой проволоки, из которой сделана катушка, если при включении её в сеть с напряжением 120 В возник ток 1,2 А. Сечение проволоки 0,55 мм², удельное сопротивление 1,1·10^-6 Ом·м.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.При включении электрической лампы сила тока в первый момент отличается от силы тока, которая установится после того, как лампа начинает светиться. Как объяснить это явление?

2.Какова длина нихромовой проволоки в резисторе, если при подключении его в сеть с напряжением 120 В сила тока равна 2,4 А? Сечение проволоки 0,55 мм².

3.Сопротивление платиновой проволоки при температуре 20 ⁰С равно 20 Ом, а при нагревании проволоки до 500 ⁰С её сопротивление увеличивается до 59 Ом. Найти среднее значение температурного коэффициента сопротивление платины.

4.К концам медного и алюминиевого проводников одного сечения и массы приложены одинаковые напряжения. В каком проводнике сила тока больше?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Почему лампочка ярко вспыхивает, если включенный последовательно с ней проволочный резистор поместить в жидкий гелий?

2.Определить площадь поперечного сечения и длину проволоки из алюминия, если её сопротивление 0,1 Ом и масса 54 г.

3.Сопротивление нити электрической лампочки в холодном состоянии равно 60 Ом. При полном накале сопротивление нити 636 Ом. Какова температура накала нити? Температурный коэффициент сопротивления материала нити 0,005 К^-1.

4.Найти силу тока в стальном проводнике длиной 10 м и сечением 2 мм², на который подано напряжение 12 мВ.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.При нагреве металлического проводника сопротивление его возрастает. Это учитывают, вводя термический коэффициент сопротивления. Одновременно при нагреве проводник удлиняется, и сопротивление его за счет увеличения длины больше первоначального. Почему же не учитывается и это увеличение сопротивления?

2.Найдите напряжение на железной проволоке длиной 100 м при силе тока в ней 2 А. Сечение проволоки имеет форму квадрата со стороной 3 мм. Удельное сопротивление железа 9·10^-8 Ом·м.

3.Температура накала нити электролампы 2000 ⁰С. Температурный коэффициент сопротивления лампы 0,0045 1/К. Во сколько раз сопротивление раскаленной нити больше, чем холодной, при 0 ⁰С ?

4.Проводит ли стекло электрический ток?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Для чего на электрифицированных дорогах на стыках рельсов устраиваются соединители в виде жгутов толстой медной проволоки, приваренных к концам рельсов?

2.Через проводник длиной 12 м и сечением 0,1 мм², находящийся под напряжением 220 В, протекает ток 4 А. Определите удельное сопротивление проводника.

3.В сырых помещениях с земляным или бетонным полом разрешается пользоваться электрическим током только низкого напряжения (не более 36 В). Чем это объясняется?

4.До какой температуры нагревается нихромовая электрогрелка, если известно, что ток, проходящий через обмотку в момент её включения (20 ⁰С), в 1,09 раза превышает рабочий ток?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Соединения проводников. Расчет сопротивления электрических цепей

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Выислите общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если R₁ = 6 Ом, R₂ = 3 Ом, R₃ = 5 Ом, R₄ = 24 Ом.

2.Какие сопротивления можно получить, имея три резистора по 6 кОм?

3.Три сопротивления R₁ = 2 Ом, R₂ = 3 Ом, R₄ = 4 Ом соединены параллельно. Определить общий ток I, текущий по этому участку цепи, если по сопротивлению R₂ течет ток I₂ = 1,2 А.

4.Общее сопротивление двух последовательно соединенных проводников R₁ = 5 Ом, а параллельно соединенных – R₂ = 1,2 Ом. Определить сопротивление каждого проводника.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Определить общее сопротивление схемы, изображенной на рисунке.

2.Два последовательно соединенных сопротивления R₁ = 1 Ом и R₂ = 5 Ом соединены параллельно с сопротивлением R₃ = 4 Ом. Падение напряжения на сопротивлении R₂ равно U₂ = 2 В. Определите общий ток для этого участка цепи I.

3.Кусок неизолированного провода сложили вдвое и скрутили. Изменилось ли сопротивление провода и как?

4.Из куска проволоки сопротивлением 100 Ом сделано кольцо. В каких точках кольца следует присоединить провода, подводящие ток, чтобы сопротивление между ними равнялось 9 Ом?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.На сколько равных частей надо разрезать проводник, чтобы при параллельном соединении этих частей получить сопротивление в N раз меньшее?

2.Определить сопротивление R проволочного каркаса, изображенного на рисунке. Сопротивление каждого звена r.

3.Проводники сопротивлением R₁ = 1 Ом и R₂ = 5 Ом соединены параллельно. Определить ток в каждом из них, если ток в неразветвленной части цепи равен I = 15 А.

4.Почему птицы без всякого вреда для себя могут садиться на провода высокого напряжения?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Трамвайная сеть напряжением 600 В питает в трамвае и двигатели, и лампочки. Какой тип соединения используется для включения лампочек в трамвайную сеть?

2.Пять резисторов соединены так, как показано на рисунке. Определить общее сопротивление цепи, если R₁ = 1 Ом, R₂ = 1 Ом, R₃ = 10 Ом, R₄ = 8 Ом, R₅ = 1 Ом.

3.Цепь состоит из трех последовательно соединенных проводников, подключенных к источнику постоянного тока, напряжение на клеммах которого U = 17 В. Сопротивление первого проводника R₁ = 3 Ом, второго – R₂ = 5 Ом. Напряжение на концах третьего проводника U₃ = 1 В. Найти напряжение на концах первого проводника U₁.

4.Последовательно соединены N равных сопротивлений. Во сколько раз изменится сопротивление цепи, если их соединить параллельно?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Три сопротивления соединены последовательно. Как, не разъединяя цепь, с помощью дополнительных проводов соединить эти сопротивления параллельно?

2.Определить общее сопротивление цепи и напряжение между точками А и В, если амперметр показывает 4 В.

3.60 ламп накаливания с сопротивлением 220 Ом каждая включены параллельно в сеть с напряжением 127 В. Сопротивление подводящих проводов равно 0,2 Ом. Определить общую силу тока в лампах и падение напряжения в проводах.

4.Елочная гирлянда спаяна из лампочек для карманного фонаря. При включении этой гирлянды в сеть на каждую из лампочек приходится напряжение три вольта. Почему же опасно, выкрутив одну из лампочек, сунуть в патрон палец?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Имеется шесть проводников с сопротивлением соответственно 1, 2, 2, 4, 5 и 6 Ом. Требуется соединить их так, чтобы общее сопротивление было равно 1 Ом. Как это сделать?

2.Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм², в котором сила тока 250 мА.

3.Лампы в елочной гирлянде соединены последовательно. Что произойдет, если: а) однако лампа перегорит; б) одну лампу закоротить?

4.Докажите, что при параллельном соединении двух проводников общее сопротивление такого соединения меньше меньшего из них.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Закон Ома для замкнутой цепи. Расчет силы тока и напряжения

в электрических цепях. Измерение силы тока и напряжения

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.При каких условиях от данного элемента можно получить самый большой ток?

2.Вольтметр, рассчитанный на измерение напряжений до 2 В, необходимо включить в сеть с напряжением 12 В. Какое для этого потребуется дополнительное сопротивление, если сила тока в вольтметре не должна превышать 0,05 А?

3.Если оборвется и упадет на землю провод линии высокого напряжения, в каком случае человек, оказавшись недалеко от места падения провода, подвергается меньшей опасности: когда земля сырая или сухая? Как это можно объяснить?

4.При замыкании элемента на сопротивление 1,8 Ом в цепи идет ток силой 0,7 А, а при замыкании на сопротивление 2,3 Ом сила тока в цепи 0,56 А. Найдите ток короткого замыкания.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Ученик по ошибке включил амперметр вместо вольтметра. К чему это привело?

2.При подключении добавочного сопротивления предел измерения напряжения увеличился в 5 раз. Во сколько раз надо увеличить добавочное сопротивление, чтобы увеличить предел измерения ещё в 5 раз?

3.Является ли работа, совершаемая источником тока во внутренней части цепи, величиной постоянной для данного источника?

4.Источник постоянного тока с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 1,4 Ом питает внешнюю цепь, состоящую из двух параллельно соединенных сопротивлений 2 и 8 Ом. Найдите разность потенциалов на зажимах источника.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.При измерении ЭДС старой батарейки для карманного фонарика вольтметр показал 4,3 В, однако лампочка от этой батарейки не горит. Почему?

2.Определите силу тока в магистрали, если через амперметр, снабженный шунтом с сопротивлением 0,4 Ом, идет ток силой 5 А. Внутренне сопротивление амперметра 1,2 Ом.

3.Почему при коротком замыкании напряжение на клеммах источника близко к нулю, ведь ток в цепи имеет наибольшее значение?

4.ЭДС сухого элемента 1,5 В. Ток короткого замыкания равен 30 А. Чему равно внутреннее сопротивление элемента? Каким будет напряжение на его полюсах, если замкнуть элемент на катушку сопротивлением 1 Ом?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Можно ли подключать непосредственно к зажимам источника тока амперметр и вольтметр?

2.К батарейке с ЭДС 3 В подключили резистор сопротивлением 20 Ом. Падение напряжения на резисторе оказалось 2 В. Определить ток короткого замыкания.

3.Почему опасно прикасаться к опорам линий высокого напряжения, хотя провода с током отделены от опор гирляндами изоляторов?

4.Имеется прибор с ценой деления 10 мкА. Шкала прибора содержит 100 делений. Внутренне сопротивление прибора 50 Ом. Как из этого прибора сделать вольтметр для измерения до 200 В или миллиамперметр для измерения силы тока до 800 мА?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.На батарее карманного фонаря имеется надпись: ЭДС 4,5 В, а на лампочке указано напряжение 3,5 В. Почему допускается такая разница в напряжении?

2.Каким сопротивлением должен обладать электроизмерительный прибор, чтобы его можно было использовать либо в качестве вольтметра с пределом измерения 15 В, либо в качестве миллиамперметра с пределом измерения 7,5 мА?

3.Какой длины нужно взять кусок стальной проволоки сечением 0,2 мм², чтобы, присоединив его к полюсам элемента с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 1,2 Ом, получить в цепи силу тока 250 мА?

4.При сборке цепи ученик по ошибке включил вольтметр вместо амперметра, а амперметр вместо вольтметра. Что произойдет при этом с измерительными приборами?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Электрическая цепь включена так, как изображена на рисунке. Что показывает высокоомный вольтметр: 2Е или нуль? ЭДС и внутреннее сопротивление обоих элементов считать одинаковыми.

2.Во сколько раз увеличится верхний предел шкалы вольтметра с сопротивлением 1 кОм, если к нему последовательно присоединить добавочное сопротивление 9 кОм?

3.Могут ли существовать токи, текущие от более низкого потенциала к более высокому?

4.Четыре аккумулятора, каждый из которых имеет ЭДС 2 В и внутреннее сопротивление 0,8 Ом, соединены в батарею последовательно. К полюсам батареи присоединен проводник сопротивлением 4,8 Ом. Найти силу тока во всей цепи.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

Передача мощности электрического тока от источника к потребителю

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Вагон освещается 10 лампами, включенными последовательно. Как изменится расход электроэнергии, если уменьшить число ламп до пяти?

2.Два проводника с сопротивлениями 7 и 5 Ом соединяют параллельно и подключают к источнику тока. В первом проводнике выделилось 300 Дж теплоты. Какое количество теплоты выделится во втором проводнике за это же время?

3.Почему при электросварке большое количество тепла выделяется именно в месте соединения свариваемых кусков?

4.Два заполненных водой электрических чайника, имеющие номинальные мощности 800 и 400 Вт, при параллельном включении в сеть закипают за одинаковое время 16 минут. При последовательном включении тех же чайников время их закипания оказывается различным. Найдите большее из этих времен. Сопротивление чайников не зависит от условий работы.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Две лампы рассчитаны на напряжение 220 В каждая. Мощность одной лампы 60, другой –100 Вт. У какой лампы сопротивление больше?

2.Какое количество электроэнергии расходуется на нагревание электроутюга в течение 50 с, если напряжение в сети постоянно и равно 220 В, а сила тока 2 А?

3.Нить лампы накаливания с течением времени становится тоньше из-за испарения и распыления материала с её поверхности. Как это влияет на мощность, потребляемую лампой?

4.В электрочайник с сопротивлением обмотки 30 Ом налита вода массой 0,5 кг при температуре 20 ⁰С. Через 15 мин выкипело 10 % воды, при силе тока в обмотке 4 А. Чему равен КПД чайника?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Почему концы перегоревшего волоска предохранителя обычно оканчиваются шариками?

2.Два проводника сопротивлением 10 и 23 Ом включены в сеть напряжением 100 В. Какое количество теплоты выделится в каждую секунду в каждом проводнике, если их соединить: 1) последовательно; 2) параллельно?

3.Почему электрические лампы чаще «перегорают» в момент замыкания цепи и очень редко в момент размыкания?

4.Два проводника с сопротивлениями 7 и 5 Ом соединяют параллельно и подключают к источнику тока. В первом проводнике выделилось 300 Дж теплоты. Какое количество теплоты выделится во втором проводнике за то же время?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Подводящие провода имеют большую толщину, чем спирали нагревательных приборов. Почему?

2.Какое количество теплоты ежесекундно выделяется ксеноновым электрическим светильником мощностью 300 кВт?

3.В цепь включены параллельно медная и стальная проволоки равной длины и сечения. В какой из проволок выделяется большее количество теплоты?

4.Источник постоянного тока замыкают первый раз на проводник сопротивлением 9 Ом, второй раз на проводник сопротивлением 4 Ом. Оба раза за одинаковое время на проводниках выделяется одинаковое количество теплоты. Определите внутреннее сопротивление источника тока.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Почему плавкий предохранитель выходит из строя раньше, чем какой-либо другой участок электрической цепи?

2.В каком из сопротивлений, изображенных на рисунке, выделяется наибольшее количество теплоты?

3.Электрики говорят: «Горячая спайка всегда холодная, а холодная – всегда горячая». В чём смысл этого выражения?

4.В кипятильнике емкостью 5 л с КПД 70 % вода нагревается от 10 до 100 ⁰С за 20 мин. Какой силы ток проходит по обмотке нагревателя, если напряжение равно 220 В?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1. Почему при сварке и резке металла электрической дугой используют токи, достигающие сотен ампер?

2. Электроплитка подключена к сети напряжением 220 В. За некоторое время в ней выделилось энергия 1100 Дж. Какой заряд прошел за это время через плитку?

3. Ток проходит по стальной проволоке, которая при этом слегка накаляется. Если одну часть проволоки охлаждать, погрузив её в воду, то другая часть накаляется сильнее. Почему? Разность потенциалов на концах проволоки поддерживается постоянной.

4. Две электролампы, на которых указаны их мощности 100 и 150 Вт, включены последовательно в сеть с постоянным напряжением, соответствующим номинальному напряжению ламп. Какая суммарная мощность будет выделяться на лампах? Сопротивления ламп не зависят от условий работы.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Электрический ток в растворах и расплавах электролитов

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Каким образом с помощью электролиза можно покрыть металлом изделия, изготовленные из непроводящих материалов (дерева, гипса, кожи и т. д.)?

2.Металлическую поверхность с площадью 200 см² надо покрыть слоем серебра толщиной 20 мкм. Сколько минут надо пропускать ток силой 0,5 А через электролит? Плотность серебра 10500 кг/м³, электрохимический эквивалент серебра 1,12 мг/Кл.

3.Почему при заземлении нужно пластины закапывать во влажный слой почвы (зарывание, например, в сухой песок недостаточно)?

4.Почему в небольших гальванических ваннах обычно применяют три штанги: на две крайние помещают аноды, а на среднюю – изделие?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Две одинаковые электролитические ванны соединены между собой последовательно. В одной из них – раствор CuCl, в другой - CuCl₂. В какой из ванн на катоде выделится больше меди?

2.В медной ванне за 20 мин выделилось 1,98 г меди. Определить мощность, идущую на нагрев электролита. Сопротивление раствора в ванне 0,8 Ом.

3.Каким образом, опустив два провода от гальванического элемента в стакан водопроводной воды, можно узнать, существует ли между ними постоянное напряжение?

4.Почему на электрифицированных железных дорогах положительный полюс источника напряжения соединяют с воздушным проводом, а отрицательный – с рельсами?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Могут ли при диссоциации образоваться ионы одного какого-нибудь знака? Почему?

2.При токе 2,5 А за 20 мин в электролитической ванне выделилось 1017 мг двухвалентного металла. Какова его атомная масса?

3.Почему провода, предназначенные для электропроводки в сырых помещениях, покрывают влагонепроницаемым веществом (например, смолой)?

4.Цинкование и никелирование мелких деталей производится в гальванических ваннах колокольного типа или барабанах, которые во время электролиза вращаются. Для какой цели применяется вращение ванн?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Чистая дистиллированная вода и поваренная соль являются изоляторами. Почему же раствор соли в воде является проводником?

2.Определите, какая масса алюминия отложится на катоде за 10 ч при электролизе Al₂(SO₄)₃, если сила тока равна 1А.

3.В раствор медного купороса опущены два цилиндрических угля, на одном из которых отлагается медь. Почему наиболее толстый слой меди получается на той части его поверхности, которая обращена к другому углю?

4.Концентрированную серную кислоту можно хранить в стеклянном и железном сосудах, а разведённую водой – только в стеклянном сосуде. Почему?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Для чего изделия перед гальваническим покрытием тщательно очищают, обезжиривают, промывают и подвергают травлению?

2.Для серебрения ложек ток 1,8 А пропускался через раствор соли серебра в течение 5 ч. Катодом служит 12 ложек, каждая из которых имеет площадь поверхности 50 см². Какой толщины слой серебра отложится на ложках?

3.Почему нельзя прикасаться к неизолированным электрическим проводам голыми руками?

4.Почему вокруг электролита, например, вокруг раствора поваренной соли, нет электрического поля, и он представляется незаряженным, хотя внутри него имеются заряженные ионы?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.При электролизе выделенные из раствора ионы металлов переходят, теряя заряд, на катод. Каким образом пополняется количество ионов металлов в растворе?

2.Цинковый анод массой 5 г поставлен в электролитическую ванну, через которую проходит ток 2 А. Через какое время анод полностью израсходуется на покрытие металлических изделий?

3.Для улучшения качества электролитического покрытия изделий применяется реверсирование, то есть изменение направления тока в ваннах. Почему это улучшает качество покрытия изделий металлом?

4.Вследствие короткого замыкания загорелись провода. Почему их нельзя гасить водой или огнетушителем до того, пока загоревшийся участок не будет отключен от сети?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Магнетизм

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Магнитное взаимодействие. Магнитное поле электрического тока.

Магнитное поле

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Как, пользуясь компасом, можно определить знаки полюсов источника тока?

2.В каком месте Земли магнитная стрелка обоими концами показывает на юг?

3.К двум точкам проволочного кольца подведены идущие радиально провода, соединенные с весьма удаленным источником тока. Чему равна индукция поля в центре кольца?

4.На заводах для выявления в стальной детали мелких трещин и внутренних дефектов намагничивают её так, чтобы линии индукции магнитного поля замыкались внутри детали, т. е. отсутствовали магнитные полюсы всего изделия. Затем деталь поливают мыльной водой или маслом с примесью мельчайшего железного порошка. Как по расположению частиц порошка можно обнаружить дефекты детали?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Шнур настольной лампы, поднесли к магнитной стрелке. Отклонится ли стрелка в магнитном поле тока?

2.Проволока протаскивается между двумя зажимами, к которым подключен источник ЭДС, со скоростью, равной скорости дрейфа электронов и направленной в противоположную сторону. Будет ли этот проводник с током создавать вокруг себя магнитное поле?

3.Показать направление магнитного поля рамки с током, изображенной на рисунке.

4.Намагниченная тонкая стальная полоса сгибается кольцом так, что концы её соединяются. Будет ли место соединения концов притягивать стальной предмет?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.На тонких проводах подвешены две катушки (см. рисунок). Почему они притягиваются (или отталкиваются), если по ним пропускать электрический ток?

2.Чем объяснить, что магнитная стрелка вне однослойного достаточно длинного соленоида, по которому протекает постоянный ток, устанавливается поперек его длины?

3.Шарик, лежащий на стекле, притягивается магнитом по направлению к его полюсу. Каким будет движение шарика: равномерным или ускоренным? Сопротивлением воздуха и трением шарика о стекло пренебречь.

4.Как построить сильный электромагнит, если поставлено условие, чтобы ток в электромагните был сравнительно слабым?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Как изготовить электромагнит, подъемную силу которого можно было бы регулировать?

2.На тонких проводах подвешена катушка (см. рисунок). Если по катушке пропустить ток, она притягивается к магниту. В чем причина этого явления?

3.Разведчик обнаружил двухпроводную линию постоянного тока. Как при помощи вольтметра постоянного тока и магнитной стрелки он определил, на каком конце линии находится электростанция?

4.Как, не пользуясь никакими другими предметами, определить, намагничена ли сломанная пилочка от лобзика?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Имеются два одинаковых стальных стержня, один из которых намагничен сильнее другого. Как определить этот стержень?

2.Дан плоский замкнутый контур произвольной формы, по которому идет ток (см. рисунок). Определите направление вектора магнитной индукции магнитного поля в точке А, лежащей внутри контура, и в точке В, лежащей вне контура.

3.Почему стальные оконные решетки с течением времени намагничиваются?

4.Можно ли на Луне ориентироваться с помощью магнитного компаса?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.В каком направлении относительно стрелки компаса надо идти в местности с восточным магнитным склонением, равным 10⁰, чтобы перемещаться строго в северном направлении?

2.Будет ли отклоняться магнитная стрелка, если провод, по которому течет ток, согнуть пополам (см. рисунок)?

3.Если у постоянного магнита отпилить тот конец, на котором находится северный полюс, то получится ли магнит только с южным полюсом?

4.Поток зерна, поступающего на жернова мельницы, пропускается сначала между полюсами сильного электромагнита. Зачем это делается?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Действие магнитного поля на проводник с током.

Рамка с током в однородном магнитном поле

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1. В магнитном поле внесены четыре провода с токами, направления которых показаны на рисунке. Каково направление силы Ампера, действующей на каждый провод?

2.Определите наибольшее и наименьшее значения силы, действующей на проводник длиной 0,6 м с током 10 А при различных положениях проводника в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1,5 Тл.

3.На горизонтальных рельсах, находящихся в вертикальном однородном магнитном поле, лежит стальной брусок, перпендикулярный рельсам. Расстояние между рельсом 15 см. Масса бруска 300 г, коэффициент трения между бруском и рельсами 0,2. Чтобы брусок сдвинулся с места, по нему необходимо пропустить ток силой 40 А. Какова индукция магнитного поля?

4.Для гашения электрической дуги, образующейся при размыкании больших токов, часто вблизи рубильника располагают электромагнит так, чтобы линии магнитной индукции были перпендикулярны возникающей дуге. Почему это приводит к цели?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1. Определить направление магнитного поля для каждого из случаев, показанных на рисунке. Проводник помещают перпендикулярно магнитному полю.

2. На проводник длиной 50 см с током 2 А однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл действует с силой 0,05 Н. Вычислить угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

3.Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со сторонами 10 см и 5 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. Какой максимальный вращающий момент может действовать на катушку в этом поле, если сила тока в катушке 2А?

4.Как зависит скорость вращения якоря электродвигателя от величины магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом? Двигатель работает без нагрузки.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Определить направление силы взаимодействия тока с магнитным полем для каждого из случаев, показанных на рисунке.

2.В горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией В =10 мТл подвешен на двух нитях горизонтальный проводник длиной L =10 см, перпендикулярный магнитному полю. Как изменится сила натяжения каждой из нитей, если по проводнику пропустить ток силой J = 10 А?

3.Модель электродвигателя работает без нагрузки. Почему греется обмотка, если пальцем затормозить вращения якоря?

4.Виток диаметром 0,2 м может вращаться вокруг вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установлен в плоскости магнитного меридиана, и сила тока в нем 10 А. Найдите механический момент, который надо приложить к витку, чтобы удержать его начальном положении. Горизонтальная составляющая магнитной индукции поля Земли 20 мкТл.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Стальной корпус морских судов намагничивается в магнитном поле Земли. Плавающие в море мины взрываются при приближении такого судна. Чтобы уберечь корабль от мин, корпус судна обвивают кабелем с током. В чем суть такого способа защиты судна?

2.По горизонтально расположенному проводнику длиной 20 см и массой 4 г течет ток 10 А. Найдите индукцию (модуль и направление) магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.

3.На рисунке изображены три пары проводников с током. Нарисуйте направление сил Ампера, приложенных к каждому из проводников.

4.На прямой проводник длиной 0,5 м, расположенный перпендикулярно силовым линиям магнитного поля с индукцией 2·10^-2 Тл действует сила 0,15 Н. Найти силу тока, протекающего по проводнику.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Как будет вести себя рамка с током, помещенная в магнитные поля, показанные на рисунке?

2.Определить индукцию магнитного поля, если максимальный вращающий момент сил, действующий на рамку площадью 1 см², равен 5·10^-4 Н·м при силе тока в 1 А. На рамке намотано 100 витков провода.

3.Проводник длиной 10 см с током 5 А находится в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл. Угол между направлением тока и магнитной индукцией 60⁰. Определить работу магнитного поля при перемещении проводника на расстоянии 10 см в направлении действия силы Ампера.

4.Железные опилки, посыпанные на горизонтально расположенный картон, сквозь который проходит вертикально протянутый провод, несущий ток, при постукивании по картону стягиваются по направлению к проводу; при этом они двигаются в направлении, перпендикулярном к линиям магнитной индукции поля тока. Почему это происходит?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Нарисуйте направление магнитных линий вокруг проводника с током, изображенного на рисунке.

2.К востоку или к западу от магнитного меридиана будет отклонен магнитным полем Земли прямолинейный ток, перпендикулярный к линиям индукции магнитного поля Земли и идущий сверху вниз?

3.Максимальный вращающий момент, действующий на рамку площадью 1 см², находящуюся в магнитном поле, 2 мкН·м. Сила тока в рамке 0,5 А. Найти индукцию магнитного поля.

4.Проводник длиной 110 см согнули под углом 60⁰ так, что одна из сторон угла равна 30 см, и поместили в однородное магнитное поле с индукцией 2 мТл обеими сторонами перпендикулярно линиям индукции. Какая сила будет действовать на этот проводник, если по нему пропустить ток силой 10 А?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы.

Масс-спектрограф и циклотрон.

Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Действует ли сила Лоренца: а) на незаряженную частицу в магнитном поле; б) на заряженную частицу, покоящуюся в магнитном поле; в) на заряженную частицу, движущуюся вдоль линии магнитной индукции поля?

2.Основной частью электронного микроскопа являются магнитные линзы. Простейшая магнитная линза представляет собой катушку с током. Рассеянный пучок электронов фокусируется, проходя через магнитное поле катушки. Как это объяснить?

3.Определить частоту обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле, индукция которого В = 0,2 Тл.

4.В какую сторону отклонится горизонтальный пучок положительных ионов, если к нему сверху поднести магнит (см. рисунок)?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Какая разница в отклонении одним и тем же магнитным полем токов в ионизированном газе: а) ионов положительных и отрицательных; б) заряженных однократно, двукратно и более; в) ионов с большим и малым молекулярным весом?

2.Для чего на горловину телевизионных кинескопов надевают постоянный магнит?

3.Объяснить, почему частица, движущаяся в магнитном поле, отражается от области, где индукция магнитного поля увеличивается (см. рисунок).

4.Протон и α – частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сравните радиусы окружностей, которые описывают частицы, если у них одинаковы: а) скорости; б) энергии.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Мимо молекулы пролетает заряженная частица. Существует ли в системе отсчета, связанной с молекулой, магнитное поле? Зависит ли ответ от знака заряда частицы?

2.Скорость электрона направлена из-за чертежа (см. рисунок). В каком направлении отклонится электрон под действием магнитного поля? Ответьте на тот же вопрос, если: а) скорость электрона направлена в противоположную сторону или б) линии магнитной индукции направлены в противоположную сторону.

3.Протон описал окружность радиуса R = 5 см в однородном магнитном поле с индукцией В = 20 мТл. Определить скорость протона.

4.Что произойдет, если к экрану работающего телевизора поднести магнит?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Электрон движется в однородном магнитном поле. Чему равна работа силы, действующей на электрон?

2.Протон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 8,36 мкТл перпендикулярно линиям поля. С какой угловой скоростью будет вращаться протон?

3.Можно ли считать, что в трубке, заполненной газом, траекторией движения электронов в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной к линиям магнитной индукции, является окружность?

4.Точечный заряд q = -10^-6 Кл, летящий горизонтально, влетает со скоростью V = 8 м/с в однородное магнитное поле. На заряд действует сила F = 10^-5 Н, направленная вертикально вверх. Определить модуль и направление индукции магнитного поля.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Каков радиус окружности, по которой движется нейтрон, влетевший в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью 10⁵ м/с? Величина магнитной индукции 4мТл.

2.Как с помощью телевизора определить полюса постоянного подковообразного немаркированного магнита?

3.Протон в однородном магнитном поле вращается в вертикальной плоскости по часовой стрелке. Куда направлен вектор В?

4.Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 4 мТл, Найдите период обращения электрона.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Как движется заряженная частица в однородном магнитном поле, если начальная скорость частицы: а) перпендикулярна линиям магнитной индукции; б) составляет некоторый угол с линиями магнитной индукции; в) параллельна линиям магнитной индукции?

2.Какие из молекул движущихся в магнитном поле отклоняются на больший угол одним и тем же магнитным полем: более быстрые или более медленные?

3.Изобразить траекторию, по которой будет двигать электрон в магнитном поле (см. рисунок).

4.Определить радиус R кривизны траектории электрона в камере Вильсона, помещенной в магнитном поле с индукцией В = 0,007 Тл, если энергия электрона Е = 6,24∙10¹⁶ Дж.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Взаимодействие электрических токов.

Взаимодействие движущихся зарядов

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему два параллельных проводника, по которым проходят токи в одном направлении, притягиваются, а два параллельных электронных пучка отталкиваются?

2.Как с помощью телевизора определить полюса постоянного подковообразного немаркированного магнита?

3.Индукция магнитного поля в точке, которая находится на расстоянии 4,5 см от прямолинейного проводника с током, равна 2,8∙10^-4 Тл. Определить силу тока в проводнике.

4.С какой силой взаимодействуют два электрона летящих параллельно друг другу со скоростью 200 тысяч км/с? Расстояние между ними 20 см.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Если через струю расплавленного металла пропустить электрический ток, то она уменьшится в поперечном сечении. Как это объяснить, ведь жидкость несжимаема?

2.В каждом из двух параллельных проводников сила тока равна 100 А. Каково расстояние между проводниками, если при их взаимодействии на отрезок проводника длиной 75 см действует сила 50 мН?

3.Как будут взаимодействовать соседние витки соленоида, когда по ним потечет постоянный ток? переменный ток?

4.На расстоянии 5 см параллельно прямолинейному длинному проводнику движется электрон с кинетической энергией 1 кэВ. Какая сила будет действовать на электрон, если по проводнику пустить ток 1 А?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Прямолинейный ток I₂ проходит по оси кругового тока I₁ (смотри рисунок). С какой силой взаимодействуют эти токи?

2.Три параллельных длинных проводника расположены в одной плоскости на расстоянии 0,5 м друг от друга. Сила тока в каждом из проводников равна 100 А. Ток в первом и втором (среднем) проводниках течет в одном направлении. Какая сила действует на единицу длины первого, второго и третьего проводников?

3.Как взаимодействуют два провода троллейбусной линии: притягиваются или отталкиваются?

4.С какой силой будут взаимодействовать электрон и протон, летящие соответственно со скоростями 200 тысяч км/с и 100 тысяч км/с, на расстоянии 1 см параллельно друг другу?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.На рисунке изображены три пары проводников с током. Нарисуйте направление сил Ампера, приложенных к каждому из проводников.

2.Почему замкнутый подвижный проводник, по которому идет ток, стремится принять форму кольца, даже если он не находится в магнитном поле?

3.Два параллельных длинных проводника расположены на расстоянии 4 см друг от друга. Сила тока в одном из них равна 25 А, а в другом она составляет 5 А. Найти длину участка проводника, на который действует сила 1,2 мН.

4. Мягкий провод, свитый в спираль, подвешен за один конец. Что произойдет, если по спирали пропустить ток?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Описать процессы, происходящие с пружиной в электрической цепи после замыкания ключа. Нижний конец пружины лишь на незначительную глубину погружен в ртуть. Как при этом изменяется сила тока в цепи?

2.Два параллельных проводника длиной 2,8 м каждый находятся на расстоянии 12 см один от другого и притягиваются с силой 3,4 мН. Сила тока в одном из них равна 58 А. Определить силу тока в другом проводнике. Как направлены в проводниках электрические токи?

3.В прямом, бесконечно длинном проводнике сила тока 50 А. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной на расстояние 5 см от проводника.

4.Мимо молекулы пролетает заряженная частица. Существует ли в системе отсчета, связанной с молекулой магнитное поле? Зависит ли ответ от знака заряда частицы?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Почему струя жидкого расплавленного металла при пропускании по ней тока сужается?

2.Два параллельных проводника с протекающими по ним одинаковыми токами находятся на расстоянии 8,7 см друг от друга и притягиваются с силой 2,5·10^-2 Н. Определить силу тока в проводниках, если длина каждого из них равна 320 см.

3.Почему сила взаимодействия проводников с током достаточно велика, в то время как сила взаимодействия отдельных движущихся электронов мала?

4.Как взаимодействуют токи, направленные так, как указано на рисунке? Почему?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Магнитный поток. Энергия магнитного поля тока

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Как известно, сила Лоренца работу не совершает. Почему же совершает работу электродвигатель, ведь проводники обмотки якоря приводятся в движение магнитной силой?

2.При изменении силы тока в электромагните с 2,9 до 9,2 А энергия магнитного поля изменилась на 12,1 Дж. Найти индуктивность электромагнита.

3.Поясните превращения энергии, происходящие при следующих процессах: а) магнитная стрелка поворачиваются вблизи провода, по которому пустили ток; б) электромагнит притягивает к себе якорь; в) от электромагнита, по обмотке которого идет ток, отрывают якорь; г) постоянный магнит притягивает к себе кусок железа.

4.Виток находится в однородном магнитном поле так, что индукция направлена перпендикулярно его плоскости. На сколько изменится магнитный поток, пронизывающий виток, если его повернуть на 180⁰? Индукция магнитного поля 0,3 Тл, радиус витка 0,2 м.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.В цепь батареи аккумуляторов последовательно включены обмотка электромагнита и лампа накаливания. В то время, когда электромагнит перемещает (притягивает к себе) груз, накал нити лампы уменьшается. Объясните явление.

2.При изменении силы тока в катушке, индуктивность которой 0,11 Гн, в 5,13 раз энергия магнитного поля изменилась на 16,2 Дж. Найти начальные значения энергии и силы тока.

3.В магнитном поле, индукция которого 0,05 Тл, вращают стержень длиной 1 м. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, параллельна силовым линиям магнитного поля. Найти поток магнитной индукции, пересекаемый стержнем при каждом обороте.

4.На что затрачивается энергия источника тока в момент замыкания цепи, помимо преодоления сопротивления проводника?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.В катушке с индуктивностью 0,2 Гн сила тока 10 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия поля, если сила тока увеличится вдвое?

2.Плоский контур площадью 25 см² находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Определить магнитный поток, пронизывающий контур, если его плоскость составляет угол 30⁰ с линиями индукции.

3.Прямолинейный проводник начинает двигаться с возрастающей скоростью, пересекая линии магнитной индукции однородного магнитного поля. В одном случае концы проводника замкнуты на активное сопротивление; в другом последовательно с активным сопротивлением включена катушка. В какие виды (в обоих случаях) превращается энергия, затрачиваемая на перемещение проводника?

4.Имеется гибкая длинная прямая катушка (соленоид). Изменится ли индуктивность катушки, если её свернуть в кольцо (тороид)?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.По катушке протекает ток, создающий магнитное поле, энергия которого 0,5 Дж. Магнитный поток через катушку 0,1 Вб. Найдите силу тока.

2.Определить магнитный поток, пронизывающий плоскую прямоугольную площадку со сторонами 25 и 60 см, если магнитная индукция во всех точках площадки равна 1,5 Тл, а вектор магнитной индукции образует с нормалью к этой площадке угол 0, 45⁰ и 90⁰.

3.Как сделать намотку, чтобы получить безындуктивную катушку?

4.Какова индуктивность соленоида, если при силе тока 5 А через него проходит магнитный поток в 50 мВб?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Покажите, что индуктивность катушки пропорциональна квадрату числа витков.

2.Сила тока в катушке уменьшилась с 12 до 8 А. При этом энергия магнитного поля катушки уменьшилась на 2 Дж. Какова индуктивность катушки? Какова энергия её магнитного поля в обоих катушках?

3.Кольцо радиусом R помещено в перпендикулярное плоскости кольца магнитное поле, индукция которого в центральной области кольца l (l < R) равна 2В, а в остальном пространстве внутри кольца – В. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий контур?

4.Индуктивность контура 0,04 Гн, сила тока в нем 5 А. Найти магнитный поток.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Сила тока в катушке равна 10 А. При какой индуктивности катушки энергия её магнитного поля будет равна 6 Дж?

2.Какой формы должны быть катушки для получения большой индуктивности?

3.Катушка помещена в однородное магнитное поле индукцией 5 мТл так, что ось катушки составляет угол 60⁰ с вектором магнитной индукции. Радиус катушки 20 см. На сколько нужно изменить число витков катушки, чтобы магнитный поток через неё увеличился на 0,1 Вб?

4.Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 6 А создается магнитный поток 12 мВб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Магнитное поле в веществе. Ферромагнетизм

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему на заводах для переноски раскалённых болванок не применяют электромагнитные подъемные краны?

2.Начертите линии индукции поля подковообразного магнита, между полюсами которого находится стальное кольцо, плоскость которого параллельна линиям поля.

3.Чем отличаются стали, применяемые для постоянных магнитов и электромагнитов?

4.Если к мощному магниту поднести подвешенную на нитке спичку, то она, скорее, всего не притянется. Но если затем сжечь её серную головку, то спичка притянется. Дайте объяснение.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Если взять долларовую купюру за угол и поднести её к мощному магниту (например, подковообразному), создающему неоднородное магнитное поле, бумажка отклонится к одному из полюсов. Почему?

2.Шарик из магнитомягкого железа был сначала помещен в слабое магнитное поле, а затем – в сильное. Однако во втором случае на него действовала меньшая сила, чем в первом. Когда это возможно?

3.Если поднести к плотницкому пузырьковому уровню большой магнит, пузырек сдвинется. Почему? В какую сторону сдвинется пузырек: к магниту или от него?

4.Как размагнитить сталь и как сохранить магнитные свойства магнита постоянными?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.В поэме «О природе вещей» древнеримский философ Лукреций Кар пишет: «Видеть случалось мне, как прыгают в медных сосудах самофракийские кольца с железа опилками вместе, бурно бушуя, когда под сосудом камень магнитный, словно скорей убежать они жаждут от этого камня». Как объяснить описанное здесь явление? Будет ли оно происходить, если сосуд железный, а не медный?

2.В поддоне тракторного двигателя имеется отверстие для слива масла, в которое завинчивается намагниченная пробка. Каково её назначение?

3.При переноске грузов электромагнитным краном бывает, что часть груза не отрывается от сердечника при выключении тока. Что в таком случае необходимо сделать?

4.Можно намагнитить шар или кольцо?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.С какой целью на полюсах сердечника электромагнита подъёмного крана иногда делают медные напайки?

2.Кусок железа нагревается в печи, размещенной между полюсами магнита. Почему может измениться ориентация образца при нагревании?

3.Упаковку гвоздей в ящики иногда производят в сильном магнитном поле. Чем выгоден такой способ упаковки?

4.В романе Жюля Верна «Пятнадцатилетний капитан» есть такое место: «…Негоро положил под компас железный брусок. Железо притянуло к себе стрелку компаса… стрелка сместилась на четыре румба… После того как из-под нактоуза был убран железный брусок, стрелка компаса заняла вновь нормальное положение и указывала своим острием прямо на магнитный полюс». Объясните описанное явление.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.В некоторых специальных радиолабораториях МГУ стены, пол и потолок обиты оцинкованным железом. Для чего это сделано?

2.На шлифовальных станках по обработке стальных деталей вместо механических держателей применяются электромагнитные. В чем их преимущество? Какими силами деталь удерживаются на станке?

3.Зачем научно-исследовательские суда для изучения магнитного поля Земли строят не стальные, а деревянные и для скрепления деталей применяют винты из бронзы, латуни и других немагнитных материалов?

4.При нагревании выше точки Кюри магнит размагничивается. В какие виды превращается при этом энергия магнитного поля?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.В замкнутую накоротко катушку вставлена другая меньшего диаметра, по которой идет постоянный ток. Если в эту катушку вдвигать железный сердечник, то внешняя нагревается. Почему это происходит?

2.Почему стальные рельсы, лежащие на складах, оказываются намагниченными сильнее, чем те, которые эксплуатируются на железных дорогах?

3.Какой полюс появится у заостренного конца железного гвоздя, если к его шляпке приблизить южный полюс стального магнита?

4.Почему корпус компаса делают из меди, алюминия, пластмассы и других материалов, но не из железа?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Электромагнетизм

-------------------------------------------------------------------------------------------

ЭДС в проводнике, движущемся в магнитном поле. Электромагнитная индукция.

Способы индуцирования тока

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Сквозь отверстие катушки падает прямой магнит. С одинаковыми ли ускорениями он движется при замкнутой и разомкнутой обмотках катушки? Сопротивлением воздуха пренебречь.

2.Какую длину активной части должен иметь проводник, чтобы при перемещении его со скоростью 15 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции, равной 0,4 Тл, в нем возбуждалась ЭДС индукции 3 В?

3.Почему для обнаружения индукционного тока замкнутый проводник лучше брать в виде катушки, а не в виде прямолинейного провода?

4.Катушка, имеющая 100 витков и расположенная перпендикулярно магнитному полю с индукцией 6 Тл, поворачивается за 1 с на угол 90⁰. За это время в катушке наводится ЭДС со средним значением 0,6 В. Определите площадь поперечного сечения катушки.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Рама автомобиля составляет замкнутый контур. Будет ли в ней возникать индукционный ток при движении автомобиля?

2.Квадратная рамка со стороной 6,8 мм, сделанная из медной проволоки с площадью поперечного сечения 1 мм², помещена в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Индукция магнитного поля равномерно изменяется на 2 Тл за 0,1 с. Чему равна при этом сила тока в рамке?. Удельное сопротивление меди 1,7∙10^-8 Ом∙м.

3.Какова индукция магнитного поля, если в проводнике с длиной активной части 50 см, перемещающемся со скоростью 10 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции, возбуждалась ЭДС индукции 1,5 В?

4.Между любыми точками некоторого контура разность потенциалов равна нулю, а ток в контуре существует. Когда это возможно?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Южный полюс магнита удаляется с некоторой скоростью от металлического кольца, как показано на рисунке. Определите направление индукционного тока в кольце.

2.Вертикальный проводник перемещают в магнитном поле Земли с запада на восток. Будет ли в нём возбуждаться ЭДС индукции?

3.Какой магнитный поток пронизывает каждый виток катушки, имеющей 6 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение 0,2 с в катушке индуцируется ЭДС 120 В?

4.Определить ЭДС индукции в проводнике длиной 20 см, движущемся в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл со скоростью 1 м/с под углом 30⁰ к вектору магнитной индукции.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Плоский замкнутый контур площадью 10 см² деформируется в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл, оставаясь перпендикулярным линиям индукции. За 2 с. площадь контура равномерно уменьшается до 2 см². Определить среднюю силу тока в контуре за этот промежуток времени, если сопротивление контура 1 Ом.

2.Почему иногда недалеко от места удара молнии могут расплавиться предохранители в осветительной сети и повредиться чувствительные электроизмерительные приборы?

3.В вертикальной плоскости подвешено на двух нитях медное кольцо. В него один раз вдвигают стальной стержень, а другой раз – магнит. Влияет ли движение стержня и магнита на положение кольца?

4. Определить изменение магнитного потока за время 0,01 с через катушку, если она имеет 2000 витков и в ней возникает ЭДС индукции 200 В.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Сквозь горизонтальное проводящее кольцо падают с одинаковой высоты алюминиевый брусок и магнит. Какой предмет упадет первым?

2. Магнитный поток через соленоид, содержащий 500 витков провода, равномерно убывает со скоростью 60 мВб/с. Определить ЭДС индукции в соленоиде.

3.Известен эффектный опыт: если над чашей сделанной из сверхпроводника, поместить магнит, то он неподвижно повиснет над ней. Чем это объясняется?

4.Проволочная рамка сопротивлением 2 кОм помещена в магнитное поле. Магнитный поток через площадь равномерно изменяется на 6 Вб за 0,01 с. Чему равна при этом сила тока в рамке?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Почему подземный кабель, подающий переменный ток на предприятия и в жилые дома, не разрешается прокладывать вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб?

2.Как будет падать в однородном магнитном поле медное кольцо, если плоскость его перпендикулярна линиям магнитной индукции?

3.Чему равна максимальная ЭДС, которая может возникнуть при движении самолета со скоростью 900 км/ч, если размах его крыльев 20 м? Горизонтальная составляющая магнитного поля Земли 0,03 мТл, вертикальная составляющая 0,04 мТл.

4.Какой магнитный поток пронизывает каждый виток катушки, имеющей 10 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение 1 с в катушке индуцируется ЭДС 10 В?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Опыты Генри. Использование электромагнитной индукции

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему отключение от сети мощных электродвигателей производят плавно и медленно при помощи реостатов?

2.Почему нагруженный трансформатор гудит? Какова частота звука трансформатора, включенного в сеть тока промышленной частоты?

3.Сила тока в первичной обмотке трансформатора 0,5 А, напряжение на её концах 220 В. Сила тока во вторичной обмотке 11 А, напряжение на её концах 9,5 В. Определите КПД трансформатора.

4.Чему равна индуктивность катушки с железным сердечником, если за время 0,5 с сила тока в цепи изменилась с 10 до 5 А, а наведенная при этом ЭДС на концах катушки равна 25 В?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Индукционный нагреватель состоит из металлических труб, в которые уложены изолированные провода. По проводам пропускается переменный ток. Почему при этом нагреваются трубы?

2.Под каким напряжением находится первичная обмотка трансформатора, имеющая 1000 витков, если во вторичной обмотке 3500 витков и напряжение на ней 105 В?

3.Почему трансформатор выходит из строя, когда в нем замыкаются накоротко хотя бы два соседних витка?

4.При равномерном изменении силы тока в катушке индуктивностью 6 мГн в ней возникает ЭДС самоиндукции 8 мВ. На какую величину изменяется сила тока за 3 с?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Замыкание витка вторичной обмотки приводит к выходу из строя первичной обмотки трансформатора. Почему это происходит?

2.При пуске электродвигателя или при его перегрузке (то есть при вынужденном замедлении вращения) сила тока в цепи гораздо больше, чем при нормальном режиме работы. Почему?

3.В катушке индуктивностью 0,2 мГн с помощью реостата равномерно увеличивают силу тока со скоростью 100 А/с. Какова абсолютная величина ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке?

4.Сколько витков должна иметь вторичная обмотка трансформатора, чтобы повысить напряжение с 220 до 11 000 В, если в первичной обмотке 20 витков? Каков коэффициент трансформации?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Почему трансформатор при подключении к источнику постоянного тока может выйти из строя?

2.Почему иногда возникает искрение между бугелем трамвая и воздушным проводом? Почему искрение значительно уменьшается, если трамвай движется с отключенным электродвигателем, и ток идёт только через осветительные лампы?

3.В катушке индуктивностью 6 мГн при равномерном увеличении силы тока на 40 А возникла ЭДС самоиндукции 8 В. Сколько времени длилось увеличение тока?

4.Сила тока в первичной обмотке трансформатора 2 А, напряжение на её концах 220 В. Напряжение на концах вторичной обмотки 40 В. Определите силу тока во вторичной обмотке. Потерями в трансформаторе пренебречь.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Первичная обмотка силового трансформатора для накала радиолампы имеет 2200 витков и включена в сеть с напряжением 220 В. Какое количество витков должна иметь вторичная обмотка, если её активное сопротивление 0,5 Ом, а напряжение накала лампы 3,5 В при силе тока накала 1 А?

2.Зачем сердечник трансформатора собирают из отдельных пластин?

3.Предохранители радиоприемников и телевизоров обычно плавятся не время работы, а в момент включения или выключения этих приборов?

4.Определить скорость изменения силы тока в катушке с индуктивностью 100 мГн, если в ней возникла ЭДС самоиндукции 80 В.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Ток в первичной обмотке трансформатора равномерно увеличивают. По какому закону меняется напряжение во вторичной обмотке?

2.Мощность, потребляемая трансформатором 100 Вт, а напряжение на зажимах вторичной обмотки 50 В. Определите силу тока во вторичной обмотке, если коэффициент полезного действия трансформатора 80%.

3.За какое время в катушке с индуктивностью 240 мГн происходит нарастание силы тока от нуля до 11,4 А, если при этом возникает средняя ЭДС самоиндукции, равная 30 В?

Генерирование переменного электрического тока.

Передача электроэнергии на расстояние

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему генераторы, приводимые в движение гидротурбинами, делают многополюсными, а турбогенераторы – двухполюсными?

2.Почему преобразование тока трансформаторами в высоковольтный и обратно необходимо при передаче на дальнее расстояние?

3.Рамка площадью 159 см², содержащая 50 витков проволоки, равномерно вращается со скоростью 120 об/мин в однородном магнитном поле с индукцией 0,8 Тл. Найти амплитуду ЭДС индукции в рамке.

4.Может ли трамвай при движении не только не потреблять энергию, но и отдавать её в сеть?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Количетво витков в якоре генератора уменьшили с 900 до 600. Как нужно изменить частоту вращения якоря, чтобы амплитуда ЭДС индукции в якоре не изменилась?

2.Если два генератора постоянного тока соединить последовательно и ротор одного из них внешней силой привести во вращение, то будет вращаться и другой. Почему?

3.Рамка площадью 300 см² имеет 200 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией 1,5·10^-2 Тл. Определите период вращения, если максимальная ЭДС индукции равна 14,4 В.

4.Ротор работающего электрического генератора при вращении в магнитном поле статора испытывает (кроме сил трения) действие тормозящих сил. Какова природа этих сил?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Один генератор переменного тока имеет на роторе три пары полюсов и вращается с частотой 1000 об/мин. С какой частотой должен вращаться ротор другого генератора, имеющий четыре пары полюсов, чтобы он мог работать параллельно с первым генератором, т. е. давать ток той же частоты?

2.Почему для освещения не применяют переменный ток с частотой 15 Гц?

3.Определите максимальный поток магнитной индукции через прямоугольную рамку, которая вращается в однородном магнитном поле со скоростью 10 об/с; амплитуда наводимой в рамке ЭДС равна 3 В.

4.Можно ли одновременно по одной и той же цепи передавать постоянный и высокочастотный переменный ток?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Почему число оборотов паровой турбины, являющейся составной частью турбогенератора, обычно равно 3000 об/мин? С чем связана эта величина скорости вращения?

2.На конце двухпроводной линии переменного тока мощность равна 24 кВт и напряжение 220 В. Длина линии 175 м, провода сечением 35 мм². Вычислить потерю мощности в линии.

3.В мощных генераторах переменного тока вращается индуктор (электромагнит) помещённый на роторе, а ток индуцируется в обмотках статора, в то время как в генераторе постоянного тока, наоборот, статор является индуктором, а ток индуцируется в обмотке ротора. Чем обусловлено такое различие?

4.Мгновенное значение ЭДС дано выражением ε = 100 sin 800 πt, где t выражено в секундах. Найти амплитуду, частоту, период и фазу, кода ε = 50 В.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Как может генератор постоянного тока, питающий электромагниты своего статора собственным током, начать подачу тока в сеть, если для возбуждения этого тока необходимо магнитное поле?

2.Как известно график зависимости ЭДС от времени при равномерном вращении рамки в однородном магнитном поле представляет собой синусоиду. Как изменится график, если частота вращения рамки удвоится?

3.Мощность, отдаваемая источником в линию, 50 кВт. Сравните потери мощности в линии и КПД передачи для напряжений 220 и 380 В. Сопротивление линии 0,1 Ом.

4.Генератор переменного тока имеет на роторе шесть пар полюсов. Какой должна быть частота вращения ротора, чтобы генератор вырабатывал ток стандартной частоты?

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Ротор двухполюсного генератора переменного тока делает 3000 об/мин. Определить частоту и период тока.

2.Сколько витков имеет рамка площадью 500 см², если при вращении её с частотой 20 Гц в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл, амплитудное значение ЭДС индукции 63 В?

3.В генераторах постоянного тока всегда указывается направление вращения их ротора. В обратную сторону машину вращать нельзя. Почему? Что произойдёт, если пустить машину в обратную сторону?

4.Что надо сделать, если индуктор генератора постоянного тока размагнитился?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Векторные диаграммы для описания переменных токов и напряжений.

Резистор в цепи переменного тока

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Сила тока изменяется по закону i = sin(314t + 0,651). Определить амплитудное значение силы тока, его начальную фазу и частоту. Найти силу тока в момент времени t = 0 c. Каково показание амперметра, включенного в цепь?

2.Напряжение зажигания неоновой лампы 150 В. Почему эта лампа горит в сети переменного тока с напряжением 127 В?

3.Электроплитку можно питать и постоянным и переменным током. Будет ли разница в накале спирали, если напряжение, измеренное вольтметром, для обоих токов одинаково?

4.Изобразите на векторной диаграмме гармоническое колебание напряжения u = 5sin(3t – π/3) В.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.При равномерном вращении витка в однородном магнитном поле амплитуда возникающей в ней ЭДС равна 20 В. Определить мгновенные значения ЭДС через 1/12, 1/8, 1/6, 1/4 и 1/2 периода. Начальная фаза ЭДС равна нулю.

2.Напряжение в сети изменяется по закону U = 310 sin ωt. Какое количество теплоты отдает в 1 мин электрическая плитка с активным сопротивлением 60 Ом, включенная в эту сеть?

3.Допустимо ли в цепь переменного тока с напряжением 220 В включать конденсатор, пробивное напряжение которого 250 В?

4. Изобразите на векторной диаграмме гармоническое колебание силы тока i = 6cos(4,5t +3π/4) А.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.В сеть переменного тока с действующим напряжением 220 В включено активное сопротивление 55 0м. Определить действующее и амплитудное значение силы тока.

2.В рамке, содержащей 100 витков и равномерно вращающейся в однородном магнитном поле, магнитный поток изменяется по закону Ф =15•10^-4cos628t. Определить частоту изменения ЭДС индукции, её максимальное и действующее значение.

3.Вольтметр, включенный в сеть переменного тока с частотой 50 Гц, показывает 220 В. Написать формулу для вычисления мгновенных значений напряжения.

4.Почему для измерения сопротивления растворов не рекомендуется использовать постоянный ток.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Какое из двух колебаний u₁ = 10cos(ωt +3π/4), u₂ = 10sin(ωt +3π/4) отстает по фазе? Чему равно это отставание? Покажите его на векторной диаграмме.

2.Имеются две лампы накаливания с амперметрами, регистрирующими ток в них. Одна из ламп подключена к источнику переменного, а другая – к источнику постоянного тока; показания амперметров одинаковы. Какая лампа горит ярче?

3.Напряжение на концах участка цепи, по которому течет переменный ток, изменяется со временем по закону: u₁ = U₀ sin(ωt +2π/3). В момент времени t =T/12 мгновенное значение напряжение равно 9 В. Определите амплитуду напряжения.

4.Вольтметр, включенный в цепь переменного тока, показывает 220 В. На какое напряжение должна быть рассчитана изоляция в этой цепи?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.По цепи течет переменный ток частотой 2 МГц. Через сколько времени после прохождения через нулевое значение ток будет равен 25 мА, если его амплитудное значение равно 100 мА?

2.На участке цепи с активным сопротивление 4 Ом сила тока изменяется по закону I = 6,4sin314t. Определить действующее значение силы тока, активную мощность, выделяющуюся на этом участке. На какое напряжение должна быть рассчитана изоляция проводов?

3.Напряжение зажигания неоновой лампы равно 150 В. Почему эта лампа горит в сети напряжением 127 В, если ток переменный?

4.Почему для измерения сопротивления растворов не рекомендуется использовать постоянный ток?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Напряжение и сила тока изменяются в цепи по закону u = 60sin(314t + 0,25) и I = 15sin314t. Определите сдвиг фаз между силой тока и напряжением. Каковы значения силы тока и напряжения при t = 1,2 •10^-2 с?

2.График изменения ЭДС, возникающий в рамке при её равномерном вращении в однородном магнитном поле, представляет собой синусоиду. Как изменится график, если частота вращения рамки удвоится?

3.Почему П. Н. Яблочков для питания изобретённых им «электрических свечей» пользовался не постоянным, а переменным током?

4.Почему не применяется для освещения переменный ток с частотой 10-15 Гц?

---------------------------------------------------------------------------------------------

Конденсатор в цепи переменного тока.

Катушка индуктивности в цепи переменного тока

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Изолированный провод намотан на железный стержень. Изменилось ли его сопротивление постоянному току? Переменному току?

2.Катушка индуктивностью 0,2 Гн включена в цепь напряжением 220 В стандартной частоты. Напишите уравнение зависимости силы тока, текущего в катушке, от времени. Изобразите график этой зависимости.

3.Лампа и конденсатор включены последовательно в осветительную сеть переменного тока. Как изменится накал лампы, если включить ещё один конденсатор параллельно первому?

4.Найти период переменного тока, для которого конденсатор емкостью 2 мкФ представляет сопротивление 20 Ом.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Переменный ток прекращается, если цепь в каком-либо месте разорвать, в то время как включение в цепь конденсатора не приводит к такому же результату. Почему?

2.Два конденсатора емкостью 0,2 мкФ и 0,1 мкФ включены последовательно в цепь переменного тока напряжением 220 В. Частота переменного тока равна 50 Гц. Найдите силу тока в цепи и падение напряжения на каждом конденсаторе.

3.Проволочный соленоид подключен к батарее. Нарисуйте, как будет меняться ток в цепи при быстром распрямлении провода.

4.Найти индуктивность катушки, если амплитуда переменного напряжения на её концах 157 В, амплитуда силы тока 5 А и частота 50 Гц. Активным сопротивлением катушки можно пренебречь.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.В одном ящике находится реостат, в другом – конденсатор, в третьем – катушка индуктивности. Выводы подключены к наружным зажимам. Как, не открывая ящиков, узнать, что находится в каждом из них?

2.Определить период переменного тока, для которого конденсатор емкостью 2 мкФ представляет сопротивление 8 Ом.

3.В электрическую цепь включена катушка, по которой пропускают сначала постоянный ток, а затем переменный ток того же напряжения. В каком случае катушка нагреется больше?

4.Конденсатор и электрическая лампочка включены последовательно в цепь переменного тока напряжением 440 в и частотой 50 Гц. Какую емкость должен иметь конденсатор для того, чтобы через лампочку протекал ток 0,5 А и падение напряжения на ней было равным 110 В?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Катушка с сердечником из ферромагнетика поочередно включается на одно и то же напряжение в цепи постоянного и переменного тока. Одинаковая ли сила тока будет в цепи? Если нет, то когда она больше?

2.Катушка с индуктивностью 35 мГн включается в сеть переменного тока. Определить индуктивное сопротивление катушки при частоте 60, 240 и 480 Гц.

3.Сила тока в цепи изменяется по закону i = 0,2sin314t. На какое напряжение должен быть рассчитан конденсатор емкостью 2 мкФ, включенный в эту цепь, чтобы не произошло его пробоя?

4.Как изменится накал лампы, если конденсатор будет пробит и цепь в этом месте замкнется (см. рисунок)?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Для регулирования силы тока в цепях постоянного тока часто применяют реостаты, а для регулирования силы тока в цепях переменного тока – дроссели. Дроссели – это катушка индуктивности с ничтожно малым активным сопротивлением. Почему это делается?

2.Лампа и конденсатор включены последовательно в осветительную сеть переменного тока (см. рисунок). Как изменится накал лампы, если включить ещё один конденсатор параллельно первому?

3.К зажимам генератора присоединен конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Определите амплитуду напряжения на зажимах конденсатора, если сила тока в цепи равна 2,5 А?

4.К генератору переменного тока подключена электропечь, сопротивление которой 200 Ом. За 5 минут работы печи в ней выделяется 270 кДж теплоты. Какова при этом амплитуда силы тока, проходящего через печь?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Во сколько раз уменьшится индуктивное сопротивление катушки, если её включить в цепь переменного тока с частотой 50 Гц вместо 10 кГц?

2.Чтобы не слепить зрителей резким переходом от темноты к свету, во многих театрах и кинотеатрах свет после окончания акта или сеанса включают постепенно. Это можно осуществит либо с помощью реостата, либо с помощью катушки с выдвигающимся железным сердечником. Какой способ избрать?

3.Что произойдет с катушкой трансформатора, если её распрямить, не отключая от сети?

4.Катушка с индуктивностью 0,02 Гн присоединена к источнику переменного напряжения с частотой 50 Гц. Действующее значение напряжения равно 100 В. Записать зависимость мгновенного значения тока от времени. Определить сдвиг фаз между током и напряжением. Построить векторную диаграмму. Активным сопротивлением катушки пренебречь.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Свободные гармонические электромагнитные колебания в колебательном контуре.

Колебательный контур в цепи переменного тока

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Могут ли в контуре, состоящем из конденсатора и активного сопротивления, возникать свободные колебания?

2.Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 2 пФ и катушки с индуктивностью 0,5 мкГн. Какова частота колебаний в контуре?

3.Катушка с активным сопротивлением 15 Ом и индуктивностью 52 мГн включена в цепь тока с частотой 50 Гц последовательно с конденсатором емкостью 120 мкФ. Напряжение в сети равно 220 В. Определить силу тока и мощность выделяющуюся в цепи.

4.Заряженный конденсатор емкостью 4 мкФ подключили к катушке с индуктивностью 90 мГн. Через какое минимальное время от момента подключения заряд конденсатора уменьшится в 2 раза?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Как изменится частота электромагнитных колебаний в колебательном контуре, если в его катушку ввести железный стержень? Если увеличить расстояние между пластинами конденсатора?

2.Какую индуктивность надо включить в колебательный контур, чтобы при электроемкости 2 мкФ получить колебания с периодом 10^-3 с?

3.На конденсаторе, включенном в колебательный контур, максимальное напряжение равно 100 В. Емкость конденсатора 10 пФ. Определите максимальные значения электрической и магнитной энергии в контуре.

4.Катушка с активным сопротивлением 2 Ом и индуктивностью 75 мГн соединена последовательно с конденсатором и включена в сеть переменного тока с напряжение 50 В и частотой 50 Гц. При какой емкости конденсатора в цепи возникнет резонанс? Чему равны при этом напряжения на конденсаторе и катушке?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Чем отличаются друг от друга свободные колебания в двух контурах с одинаковыми параметрами, если конденсаторы контуров были заряжены от батарей с неодинаковой ЭДС?

2.В последовательной цепи переменного тока активное сопротивление 2 Ом, индуктивность катушки 50 мГн и емкость конденсатора 25 мкФ. Определить полное сопротивление цепи при частоте переменного тока 50 Гц. При какой частоте сопротивление цепи минимально? Чему оно равно?

3.В колебательном контуре к конденсатору параллельно присоединили другой конденсатор, втрое большей емкости, после чего частота колебаний контура уменьшилась на 300 Гц. Найдите первоначальную частоту колебаний контура.

4.В каких пределах должна изменяться индуктивность катушки колебательного контура, чтобы в нем могли происходить колебания с частотой от 400 до 500 Гц? Индуктивность контурной катушки равна 16 мГн.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Определить угол сдвига фаз между напряжением и силой тока для электрической цепи, состоящей из последовательно включенных активного сопротивления 1 кОм, катушки индуктивности 0,5 Гн и конденсатора емкостью 1 мкФ. Частота стандартная.

2.Какова энергия конденсатора в колебательном контуре в моменты максимумов тока в катушке в случае, когда сопротивление ничтожно мало?

3.Максимальная разность потенциалов на конденсаторе в колебательном контуре 100 В. Какая будет максимальная сила тока, если конденсатор имеет емкость 36 мкФ, а катушка обладает индуктивностью 0,01 Гн?

4.Во сколько раз уменьшится частота собственных колебаний контура, если его индуктивность увеличить в 10 раз, а емкость уменьшить в 2,5 раза?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Как добиться резонанса в цепи переменного тока, не изменяя индуктивности и емкости?

2.Колебательный контур с конденсатором емкостью 1 мкФ настроен на частоту 400 Гц. Если подключить к нему параллельно второй конденсатор, то частота колебаний в контуре становится равной 200 Гц. Определите емкость второго конденсатора.

3.Активное сопротивление цепи 32 Ом, а угол сдвига между напряжением и силой тока – 37⁰. Найти емкость включенного в цепь конденсатора и полное сопротивление цепи. Частота стандартная.

4.Полное сопротивление цепи состоящей из последовательно соединенных активного сопротивления 4 Ом и катушки индуктивности при частоте тока 50 Гц равно 5 Ом. Чему будет равно полное сопротивление этой же цепи при частоте 150 Гц?

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Совпадают ли по фазе напряжение на обкладках конденсатора и ток в колебательном контуре?

2.Конденсатор и катушка соединены последовательно. Емкостное сопротивление конденсатора 5000 Ом. Какой должна быть индуктивность катушки, чтобы резонанс наступил в цепи при частоте тока 20 кГц?

3.Катушка индуктивностью 45 мГн и активным сопротивлением 10 Ом включена в сеть переменного тока с частотой 50 Гц. Напряжение в сети 220 В. Определите силу тока в катушке и сдвиг фаз между силой тока и напряжением.

4.Пластины плоского конденсатора, включенного в колебательный контур, сближают. Как будет меняться при этом частота колебаний контура?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Примесный полупроводник – составная часть элементов схем.

Полупроводниковый диод. Транзистор

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Какого типа будет проводимость германия, если к нему добавить в качестве примеси фосфор? цинк? калий?

2.Доля ионизированных атомов в кремнии составляет 2·10^-8 %. Какова в нем концентрация электронов проводимости? Считайте, что при ионизации удаляется в среднем лишь один из валентных электронов атома.

3.Какая мощность выделяется в цепи переменного тока, изображенной на рисунке? К клеммам 1 и 2 приложено напряжение 220 В, сопротивления всех резисторов одинаковы и равны 200 Ом. Диод включенный в цепь параллельно первому резистору считать идеальным.

4.Будет ли кремний сверхпроводящим, если его охладить до температуры близкой к нулю?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Есть ли какое-нибудь различие между дыркой и положительным ионом в полупроводниках?

2.Концентрация электронов проводимости в германии при комнатной температуре 3·10¹⁹ м^-3. Какую часть составляет число электронов проводимости от общего числа атомов? Плотность германия 5400 кг/м³.

3.На рисунке показана схема простейшего выпрямителя, используемого в школьных экспериментах. Емкость конденсатора 500 мкФ, сопротивление резистора 1 кОм. Напряжение на входе АВ 36 В. Каково максимально возможное значение напряжения на выходе выпрямителя? Какое обратное напряжение должен выдерживать диод?

4.Получится ли p - n-переход, если вплавить олово в германий или кремний?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Почему с повышением температуры электролитов и полупроводников их сопротивление уменьшается?

2.Вследствие нагревания сопротивление полупроводника уменьшилось на 20%. На сколько процентов в связи с этим увеличится сила тока в нем?

3.Какая мощность выделяется на резисторе сопротивлением R₁ = 10 кОм в цепи переменного тока, изображенной на рисунке? К клеммам 1 и 2 приложено напряжение 127 В, сопротивление резисторов R₂ = R₃ = 5 кОм. Диоды считать идеальными.

4.Несмотря на равенство концентраций электронов и дырок в полупроводнике с собственной проводимостью, электронный ток все же больше дырочного. Объяснить почему.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Почему прямой ток p - n-перехода значительно больше обратного при одинаковом напряжении?

2.Каким должно быть удельное содержание примеси алюминия в кремнии (по массе в %), чтобы концентрация «дырок» в нем равнялось 5·10¹⁶ см^-3?. Принять, что каждый атом алюминия участвует в образовании «дырки».

3.Выпрямитель с идеальным выпрямляющим элементом подключен к сети переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц (см. рисунок). Во сколько раз изменится мощность, рассеиваемая на резисторе сопротивлением R при замыкании ключа К, если известно, что за период переменного тока конденсатор емкостью С практически не успевает разряжаться через резистор? Какому условию должны подчиняться параметры цепи?

4.Почему сопротивление металлов при освещении практически не меняется?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Почему при неизменных внешних условиях количество свободных носителей в полупроводниках остается постоянным, хотя генерация пар электрон-дырка происходит непрерывно?

2.Фоторезистор, который в темноте имеет сопротивление 25 кОм, включили последовательно с резистором сопротивлением 5 кОм. Когда фоторезистор осветили, сила тока в цепи (при том же напряжении) увеличилось в 4 раза. Во сколько раз уменьшилось сопротивление фоторезистора?

3.На какие предельные напряжения (напряжения пробоя) должны быть рассчитаны конденсатор С и диод Д, если выпрямитель может работать как под нагрузкой, так и без неё? Напряжение переменного тока в сети 127 В.

4.В четырехвалентный германий в качестве примеси вводят: а) пятивалентный мышьяк; б) трехвалентный индий. Каким будет основной ток в германии в каждом случае: электронным или дырочным?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Докажите рассуждением, что соединение InAs (арсенид индия), в котором количества вещества (в молях) индия и мышьяка одинаковы, будет обладать проводимостью типа собственной проводимости элементов четвертой группы Ge, Si. Какого типа будет проводимость при увеличении концентрации индия? мышьяка?

2.При температуре 20 ⁰С концентрация электронов проводимости в германии 1·10¹⁴ см^-3. Какая доля атомов его ионизована? Считайте, что при ионизации удаляется в среднем лишь один из валентных электронов атома.

3.К концам цепи, состоящей из последовательно включенных термистора и реостата сопротивлением 1 кОм, подано напряжение 20 В. При комнатной температуре сила тока в цепи была 5 мА. Когда термистор опустили в горячую воду, сила тока стала 10 мА. Во сколько раз изменилось сопротивление термистора?

4.Каким способом в полупроводниках создают преимущественно дырочную проводимость? электронную проводимость?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Электромагнитное излучение

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Электромагнитные волны. Распространение электромагнитных волн

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Как объяснить следующее наблюдение Г. Герца: «Изучая искры во вторичном проводнике на больших расстояниях от первичного, где, разумеется, искры должны быть очень слабыми, я замечал, что в некоторых положениях контура, например при приближении к стене, искры снова делаются вполне отчетливыми, но в непосредственной близости к стене они внезапно исчезают»?

2.Радиоприёмник может настраиваться на приём радиоволн различной длины. Что нужно для перехода к приёму более длинных волн: сближать или раздвигать пластины конденсатора колебательного контура?

3.Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 0,4 мкФ и катушки индуктивностью 1 мГн. Определите длину волны, испускаемой этим контуром.

4.Первая в мире радиограмма была передана А. С. Поповым в 1896 г. на расстояние 250 м. За сколько времени радиосигнал прошел это расстояние?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Закрытый колебательный контур заменили открытым. Почему при этом свободные электрические колебания в контуре затухают быстрее?

2.Почему работающие электрические звонки, швейные машины, пылесосы, утюги с терморегулятором, лампы дневного света могут быть источниками радиопомех?

3.По международному соглашению длина радиоволны, на которой суда передают сигнал бедствия SOS, равна 600 м. На какой частоте передаются такие сигналы?

4.На какую длину волны настроен колебательный контур, если он состоит из катушки индуктивностью 2·10^-3 Гн и плоского конденсатора? Расстояние между пластинами конденсатора равно 1 см, диэлектрическая проницаемость вещества, заполняющего пространство между пластинами, равна 11, площадь пластин 800 см².

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Как изменится направление распространения электромагнитной волны, если в волне изменить на противоположное направление: а) вектора магнитной индукции; б) вектора магнитной индукции и вектора напряженности электрического поля?

2.Нередко утверждают, что работающие рентгеновские установки и тракторы также создают радиопомехи. Почему это утверждение неверно?

3.На какой частоте работает радиостанция, передающая программу на волне 250 м?

4.Определите емкость конденсатора колебательного контура, если известно, что при индуктивности 50 мкГн контур настроен в резонанс с электромагнитными колебаниями с длиной волны 300 м.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Как увеличить энергию, затрачиваемую в колебательном контуре на излучение в виде электромагнитных волн?

2.Радиприемник может настраиваться на прием радиоволн различной длины от 25 до 2000 м. Что нужно для перехода к приему более длинных волн: сближать или раздвигать пластины конденсатора колебательного контура?

3.Чему равна длина волн, посылаемых радиостанцией, работающей на частоте 1400 кГц?

4.Изменение тока в антенне радиопередатчика происходит по формуле i = 0,3 sin 15,7 t. Найти длину излучающейся электромагнитной волны.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Звуковая волна в воздухе и электромагнитная волна в воздухе имеют одинаковую длину 10 см. Опишите характер обеих волн (слышимая, неслышимая; свет, радиоволна и т. д.). Почему две волны одинаковой длины имею столь разные свойства?

2.В каком случае электромагнитная волна передает максимум энергии расположенному на её пути колебательному контуру?

3.Определить период колебаний в колебательном контуре, излучающем электромагнитные волны длиной 450 м.

4.Колебательный контур настроен на частоту 1,5·10⁷ Гц. Во сколько раз надо увеличить емкость конденсатора для перестройки контура на длину волны 40 м?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.За счет чего происходит усиление принимаемых сигналов в радиоприемниках?

2.Какие характеристики поля периодически изменяются в бегущей электромагнитной волне?

3.На какой диапазон длин волн рассчитан приемник, если индуктивность приемного контура равна 1,5 мГн, а его емкость может изменяться от 75 до 650 пФ? Активным сопротивлением контура пренебречь.

4.Чему равна длина волны, излучаемой радиостанцией, работающей на частоте 1,5 МГц?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Энергия, переносимая электромагнитными волнами.

Давление и импульс электромагнитных волн

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему хвост кометы направлен всегда в сторону, противоположную солнцу? Почему длина хвоста кометы не всегда одинакова?

2.Как средство перемещения космического корабля в пределах Солнечной системы было предложено использовать световое давление, для чего потребовался бы большой парус из алюминиевой фольги. Каковы должны быть размеры паруса, чтобы сила давления света скомпенсировала силу притяжения к Солнцу? Примите массу корабля и паруса равными 1460 кг и предположите, что поверхность идеально отражает свет и ориентирована под прямым углом к солнечным лучам.

3.Почему увеличение дальности радиосвязи с космическими кораблями в 2 раза требует увеличения мощности радиопередатчика в 4 раза?

4.При каком движении – ускоренном или равномерном – электрический заряд может излучать электромагнитные волны?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Ускорение движения заряда увеличилось в 5 раз. Как изменится напряженность электрического поля излучаемых волн?

2.Свет падает на плоскую пластинку. Угол падения отличен от нуля. В каком направлении будет отталкиваться пластинка, если её поверхность поглощает весь свет? То же, если поверхность зеркально отражает свет?

3.Какое давление оказывает солнечный свет на поверхность Земли, если интенсивность электромагнитного излучения Солнца на поверхности Земли около 1,4 кВт/м²?

4.Частота излучения радиостанции увеличилась с 30 кГц до 810 кГц. Во сколько раз изменилась интенсивность электромагнитного излучения радиостанции?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Во сколько раз надо увеличить частоту колебаний заряженной частицы в открытом колебательном контуре, чтобы увеличить интенсивность излучаемой гармонической электромагнитной волны в 1296 раз?

2.Давление света на черную поверхность в два раза меньше, чем на белую. Почему?

3.Какова сила солнечного давления на поверхность Земли, если интенсивность электромагнитного излучения на поверхности Земли 1,4 кВт/м²? Радиус Земли 6400 км.

4.Какой импульс передается поверхности крыши здания площадью 250 м² в течение 5 мин, если солнечный свет полностью поглощается крышей? Интенсивность электромагнитного излучения на поверхности Земли 1,4 кВт/м².

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Излучение с энергией 15 Дж освещает площадку в 2 см² в течение 1 мин. Определить давление, производимое излучением на поверхность в случае, когда площадка полностью поглощает лучи.

2.Известно, что хвосты комет направлены от Солнца. Как можно объяснить появление у некоторых комет менее ярких и коротких хвостов, направленных к Солнцу?

3.Во время каких природных явлений образуются и излучаются электромагнитные волны?

4.На расстоянии 2 км от радиостанции интенсивность электромагнитного излучения 10 мВт/м². Чему будет равна интенсивность электромагнитного излучения на расстоянии 10 км от радиостанции?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Земля непрестанно находится в лучистом потоке Солнца. Может ли давление солнечного света оказать какое-нибудь влияние на будущее Земли?

2.На поверхность площадью 100 см² ежеминутно падает 63 Дж световой энергии. Найти световое давление в случаях, когда поверхность полностью отражает и полностью поглощает все излучение.

3.Напряженность какого электрического поля – вихревого или потенциального (электростатического) – уменьшается медленнее с увеличением расстояния от системы движущихся зарядов?

4.Как изменится плотность потока электромагнитной энергии при увеличении в волне напряженностей обоих полей в 7 раз?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Существует проект запуска космических аппаратов с помощью наземного лазера. Запускаемый аппарат снабжают зеркалом, полностью отражающим лазерное излучение. Какова должна быть мощность лазера, обеспечивающего запуск по этой схеме аппарата массой 100 кг?

2.Доказать, что сила давления, оказываемая светом Солнца на какое-либо тело, обратно пропорциональна квадрату расстояния от этого тела до Солнца.

3.На каком расстоянии от источника излучения интенсивность электромагнитного излучения частотой 3 МГц, такая же как от источника электромагнитного излучения частотой 150 кГц на расстоянии 1 км от него?

4.Свет оказывает на поверхность тем большее давление, чем полнее она его отражает. Как это объяснить?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Спектр электромагнитных волн. Радио - и СВЧ- волны в средствах связи.

Радиотелефонная связь, радиовещание

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Какова причина помех радиоприему от проходящего вблизи трамвая?

2.Радиолокатор работает на волне 15 см и дает 4000 импульсов в секунду. Длительность каждого импульса 2 мкс. Сколько колебаний содержится в каждом импульсе и какова наибольшая глубина разведки локатора?

3.Почему нельзя осуществить радиосвязь между подводными лодками, находящимися на некоторой глубине в океане?

4.Высота излучающей антенны телецентра над уровнем земли 300 м, а высота приемной антенны телевизионного приемника 10 м. На какое расстояние можно удалить приемник от передатчика для уверенного приема телепередач?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Почему устойчивый прием телевизионной передачи возможен только в пределах прямой видимости?

2.Почему радиоприёмник в автомашине плохо работает, когда она проезжает под эстакадой или под мостом?

3.Чему равно расстояние до самолета, если посланный наземным радиолокатором сигнал после отражения от самолета возвратился к радиолокатору спустя 2·10^-4 с?

4.Почему увеличение дальности радиосвязи с космическими кораблями в три раза требует увеличения мощности передатчика в 9 раз? Во сколько раз следует увеличить мощность передатчика для увеличения в три раза дальности радиолокации? В обоих случаях излучатель радиоволн можно считать точечным. Поглощением энергии при распространении радиоволн пренебречь.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Частота следования импульсов, посылаемых радиолокатором, 1500 Гц. Длительность импульса 1 мкс. Каковы наибольшее и наименьшее расстояния, на которых локатор может обнаружить цель?

2.Будет ли радиоприем, если антенну установить на чердаке под железной крышей?

3.Случается, что изображение на экране телевизора двоится. Что заставляет электронный луч писать второе изображение?

4.Радиосигнал, посланный на Луну, отразился и был принят на Земле через 2,5 с после посылки. Такой же сигнал, посланный на Венеру, был принят через 2,5 мин. Определить расстояния от Земли до Луны и от Земли до Венеры во время локации.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Почему затруднена радиосвязь на коротких волнах в горной местности?

2.На каком предельном расстоянии может быть обнаружена на поверхности моря цель корабельным радиолокатором, расположенным на высоте 8 м над уровнем моря? Каким должен быть минимальный промежуток времени между соседними импульсами такого локатора?

3.Радилокатор посылает 2000 импульсов в секунду. Определите дальность действия этого радиолокатора.

4.Если включить приемник, настроенный на волну определенной радиостанции, то в приемнике слышен своеобразный шум («фон»). Каково происхождение этого шума? (Учтите, что частота электромагнитного излучения радиопередатчика лежит за пределами восприятия человеческого уха.)

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.При резонансе длина антенны должна быть в четыре раза меньше длины принимаемой электромагнитной волны. Почему же на практике пользуются антеннами значительно меньшей длины?

2.Почему зимой и ночью радиоприём лучше, чем летом и днём?

3.Каким может быть максимальное число импульсов, испускаемых радиолокатором за время 1 с, при разведывании цели, находящейся на расстоянии 30 км от него?

4.Колебательный контур состоит из воздушного конденсатора, площадь пластин которого 100 см² и расстояние между ними 3 мм, и катушки индуктивностью 10^-6 Гн. Определить длину волны, на которую резонирует контур.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.При радиопередаче на коротких волнах приём возможен не везде; в некоторых местах, иногда довольно близких от радиопередающей станции, образуются зоны «молчания». Каково их происхождение?

2.Почему увеличение дальности радиолокации в 2 раза требует увеличения мощности передатчика в 16 раз, если источник радиоволн точечный?

3.Если две антенны, излучающие электромагнитные волны, сблизить на расстояние, меньше чем полволны, во всех точках пространства будет выполняться условие интерференционного максимума. Не противоречит ли это закону сохранения энергии?

4.Судовая радиолокационная станция излучает 1000 импульсов в секунду с длиной волны 3 см. Продолжительность импульса 0,3 мкс, а мощность 70 кВт. Найдите энергию одного импульса, среднюю мощность станции и глубину разведки локатора.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Геометрическая оптика

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Принцип Гюйгенса. Отражение волн

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему окна домов днём кажутся тёмными?

2.Почему поиск подводных лодок или больших косяков рыб удобно производить с самолёта?

3.С помощью плоского зеркала надо осветить дно глубокого колодца. Солнечные лучи составляют с поверхностью земли угол 30⁰. Под каким углом к вертикали надо расположить плоское зеркало, чтобы выполнить задуманное?

4.Плоское зеркало движется по направлению к точечному источнику света со скоростью 10 см/с. С какой скоростью движется изображение? Направление скорости перпендикулярно плоскости зеркала.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Для чего вокруг лампочек вешают абажуры?

2.Луч прожектора хорошо виден в тумане и хуже и – в ясную погоду. Почему?

3.Луч, отраженный от плоского зеркала, при повороте зеркала повернулся на угол 80⁰. На какой угол было повернуто зеркало?

4.Какого наименьшего размера должно быть плоское зеркало, чтобы, став перед ним, человек увидел себя во весь рост? На какой высоте должно висеть зеркало?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Почему блестит хорошо начищенная обувь?

2.Почему в цехах с рассеянным освещением рабочим трудно работать?

3.Посередине плоского экрана находится точечный источник света. Параллельно экрану расположено плоское зеркало в форме равностороннего треугольника со стороной 20 см. Определить площадь зайчика на экране.

4.Человек приближается к плоскому зеркалу со скоростью 1 м/с. С какой скоростью нужно удалять зеркало от человека, чтобы расстояние между человеком и его изображением не менялось?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Как надо поставить лампу у зеркала, чтобы лучше видеть в нём свое лицо?

2.Если поверхность воды колеблется, то изображения предметов в воде принимают причудливые формы. Почему?

3.Сколько изображений получится от предмета в двух плоских зеркалах, поставленных под углом 60⁰ друг к другу?

4.Во сколько раз увеличится расстояние между предметом и его изображением в плоском зеркале, если зеркало переместить в то место, где было изображение? Предмет остается неподвижным.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Почему хорошо видны рисунки, изображённые на запотевшем стекле?

2.Почему днем не видно звезд?

3.Отражающая поверхность зеркала составляет с плоскостью стола угол 135⁰. По направлению к зеркалу по столу катится шар со скоростью 2 м/с. В каком направлении и с какой скоростью движется изображение шара?

4.Под каким углом должен падать световой луч на плоское зеркало, чтобы отраженный луч был перпендикулярен падающему?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Почему киноэкран нельзя делать зеркальным?

2.Для чего сторону лопастей винта самолёта, обращённую к кабине летчика, окрашивают в чёрный цвет?

3.Человек идет по направлению к плоскому зеркалу со скоростью 2 м/с. С какой скоростью он приближается к своему изображению?

4.Уличный фонарь висит на высоте 4 м. Какой длины тень отбросит палка высотой 1 м, если её установить вертикально на расстоянии 3 м от основания столба, на котором укреплен фонарь?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Преломление волн

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.В каком случае угол преломления равен углу падения?

2.Любой водоем, дно которого хорошо видно, всегда кажется мельче, чем в действительности. Почему?

3.Солнце составляет с горизонтом угол, синус которого 0,6. Шест высотой 170 см вбит в дно водоема глубиной 80 см. Найдите длину тени от этого шеста на дне водоема.

4.Выйдет ли световой луч из воды в воздух, если угол падения равен 45⁰? 60⁰?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Почему днем не видно звезд?

2.Если поверхность воды не совсем спокойна, то предметы, лежащие на дне, кажутся колеблющимися. Объясните явление.

3.На дне ручья лежит камешек. Мальчик хочет в него попасть палкой. Прицеливаясь, мальчик держит палку в воздуху под углом 45⁰. На каком расстоянии от камешка палка воткнется в дно ручья, если его глубина 32 см?

4.Луч переходит из глицерина в воду. Определите угол преломления луча, если угол падения равен 30⁰.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Как изменилось бы видимое расположение звезд на небе, если бы вдруг исчезла земная атмосфера?

2.Почему лед прозрачный, а снег белый?

3. Луч падает на боковую грань стеклянной призмы под углом 0⁰. Преломляющий угол призмы 3⁰. Определить угол отклонения луча призмой.

4.Во сколько раз скорость распространения света в алмазе меньше, чем в сахаре?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Зачем стёкла автомобильных фар делают не гладкими, а рифлеными, состоящими как бы из маленьких трёхгранных призм?

2.Чем объяснить мерцание звезд?

3.Луч света при переходе из льда в воздух падает на поверхность льда под углом 15⁰. По какому направлению пойдет этот луч в воздухе?

4.Луч света падает на плоское зеркало под углом, синус которого 0,75. На сколько сместится отраженный луч, если на зеркало положить прозрачную пластину толщиной 2 см с показателем преломления 4/3?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Почему изображение предмета в воде всегда менее ярко, чем сам предмет?

2.Почему Солнце и Луна у горизонта кажутся овальными?

3.Определите угол преломления луча при переходе из воздуха в этиловый спирт, если угол между падающим и преломленным лучами равен 120⁰.

4.Наблюдатель находится в воде на глубине 40 см. Он видит, что над ним висит лампа, расстояние до которой, по его наблюдениям, равно 2,4 м. Определите истинное расстояние от поверхности воды до лампы.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Почему вода в виде тумана или облака непрозрачна?

2.Почва, бумага, дерево, песок кажутся более темными, если они смочены. Почему?

3.Скорость распространения света в некоторой жидкости равна 240 000 км/с. На поверхность этой жидкости из воздуха падает луч света под углом 25⁰. Определите угол преломления луча.

4.На поверхности озера находится круглый плот, радиус которого равен 8 м. Глубина озера 2 м. Определите радиус полной тени от плота на дне озера при освещении воды рассеянным светом. Показатель преломления воды 4/3.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Дисперсия света. Построение изображений и хода лучей при преломлении света.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему заходящее солнце нам кажется красным?

2.Можно ли увидеть радугу, находясь у одного из её концов?

3.Узкий параллельный пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом, синус которого равен 0,8. Вышедший из пластинки, пучок оказался смещенным относительно продолжения падающего пучка на расстояние 2 см. Какова толщина пластинки, если показатель преломления стекла равен 1,7?

4.Объясните происхождение цвета: а) синего неба; б) синего стекла; в) синего листа бумаги.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Почему призма полного отражения дает неокрашенные изображения?

2.Почему астронавты на Луне видят не голубое, а чёрное небо?

3.Луч света входит в стеклянную призму пол углом 60⁰ и выходят из призмы в воздух под углом 120⁰, причем, пройдя призму, отклоняется от первоначального направления на угол 90⁰. Найдите преломляющий угол призмы.

4.В какой части неба может появиться радуга ранним утром?

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Почему радуга имеет форму дуги?

2.Почему сигналы опасности подаются красным светом в то время, как глаз наиболее чувствителен к желто-зеленому свету?

3.Монохроматический луч падает нормально на боковую поверхность призмы, преломляющий угол которой 40⁰. Показатель преломления материала призмы для этого луча равен 1,5. Найдите угол отклонения луча, выходящего из призмы, от первоначального направления.

4.На белом листе написано красным карандашом «отлично», а зеленым – «хорошо». Имеются два стекла – зеленое и красное. Через какое стекло надо смотреть, чтобы увидеть оценку «отлично».

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.После дождя в солнечную погоду иногда наблюдается радуга. Почему именно после дождя, и в солнечную погоду?

2.Почему виднеющийся на горизонте лес кажется не зеленым, а подернутым голубоватой дымкой?

3.На дно сосуда, наполненного водой до высоты 10 см, помещен точечный источник света. На поверхности воды плавает круглая непрозрачная пластинка так, что её центр находится над источником света. Какой наименьший радиус должна иметь эта пластинка, чтобы ни один луч не мог выйти на поверхность воды?

4.Почему очки со стёклами голубоватого цвета позволяют лучше видеть во время лёгкого тумана, дымки?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Когда радуга бывает выше: в 16 или 17 часов?

2.При рассматривании тел через зеленный светофильтр одни из них кажутся зелеными, а другие – черными. Почему?

3.Пройдет ли луч света сквозь призму из вещества с показателем преломления 1,5 и преломляющим углом 90⁰?

4.Почему свет, преломляясь в бриллианте, даёт более насыщенные цвета, чем при преломлении в стразе (стеклянной имитации бриллианта) той же формы?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Почему воздушные баллоны аквалангов и «чёрные ящики» самолетов окрашивают в жёлто–зеленый цвет?

2.Как искусственным путем получить радугу?

3.Прямоугольная стеклянная пластинка толщиной 4 см имеет показатель преломления 1,6. На её поверхность падает луч света под углом 55⁰. Определите, на сколько сместится луч после выхода из пластинки в воздух.

4.В бутылку из зеленого стекла налиты красные чернила. Каков цвет бутылки с чернилами на просвет?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Линзы. Собирающие линзы

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Дети часто называют линзу «зажигательным стеклом». Почему?

2.Из двух часовых стекол склеили «выпуклую линзу». Как будет действовать эта линза на пучок лучей в воде?

3.Найдите фокусное расстояние двояковыпуклой линзы с радиусами кривизны 30 см, изготовленной из стекла с показателем преломления 1,6. Чему равна оптическая сила этой линзы?

4.Оптическая сила линзы – 2,5 дптр. Вычислите её фокусное расстояние. Какая это линза – собирающая или рассеивающая?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Как отличить собирающую линзу от рассеивающей, пощупав их руками?

2.Как изменится фокусное расстояние линзы, если температура её повысится?

3.На собирающую линзу с фокусным расстоянием 17 см падает пучок света, параллельный её главной оптической оси. На каком расстоянии от этой линзы нужно поставить рассеивающую линзу с фокусным расстоянием 0,09 м, чтобы пучок, пройдя обе линзы, остался параллельным?

4.Одна поверхность линзы плоская, другая – сферическая. Оптическая сила линзы 1 дптр. Линза изготовлена из стекла с показателем преломления 1,6. Определите радиус сферической поверхности линзы.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.В комнате, освещённой электрической лампой, надо определить, какая из двух собирающих линз имеет большую оптическую силу? Как это сделать?

2.На лист с печатным текстом попала капля прозрачного клея. Почему буквы, видимые через каплю, кажутся больше соседних?

3.Фокусное расстояние стеклянной собирающей линзы с показателем преломления 1,6 равно 25 см. Определите фокусное расстояние этой линзы в воде. Показатель преломления воды 1,33.

4.Каково фокусное расстояние очковых стекол с оптической силой +5 дптр и –3,5 дптр?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Почему растения не поливают, если на них падает прямой солнечный свет?

2.Фокусное расстояние линзы, находящейся в воздухе, равно 10 см. Фокусное расстояние той же линзы в некоторой жидкости равно 55 см. Чему равен показатель преломления стекла, если показатель преломления жидкости равен 1,44?

3.Даны две сферические колбы, наполненные одна водой, другой – спиртом. Как, направив солнечные лучи на колбу, можно узнать, в какой из них находится вода, в какой – спирт?

4.Как в солнечный день можно определить фокусное расстояние собирающей линзы, имея только линейку?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Можно ли добыть огонь с помощью льда?

2.Из стекла с показателем преломления 1,61 изготовили двояковыпуклую линзу с одинаковыми радиусами кривизны обеих поверхностей. Оптическая сила линзы в воде равна 1,6 дптр. Найдите радиусы кривизны поверхностей линзы.

3.Определить оптическую силу линзы с главным фокусным расстоянием –5 см.

4.С помощью линзы (какой?) на экране получено изображение пламени свечи. Изменится ли и как это изображение, если половину линзы закрыть непрозрачным экраном?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Требуется расположить две собирающие линзы так, чтобы параллельные лучи, пройдя сквозь обе линзы, остались параллельными. Как это сделать?

2.Почему в тонкостенном стакане с водой ложечка кажется увеличенной?

3.На собирающую линзу падает цилиндрический пучок лучей диаметром 15 мм, параллельных главной оптической оси. Ось симметрии пучка проходит через оптический центр линзы. Когда за линзой установили экран один раз на расстоянии 8 см, а другой раз на расстоянии 12 см от линзы, диаметр светлого пятна на экране получился одинаковым. Чему равен этот диаметр?

4.Какова оптическая сила школьных лабораторных линз, имеющих фокусное расстояния 130, 90 и –90 мм?

---------------------------------------------------------------------------------------

Изображение предмета в собирающей линзе.

Формула тонкой собирающей линзе

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Фотограф увидел, что во время фотографирования на объектив фотоаппарата села муха. Появится ли изображение мухи на снимке?

2.Расстояния от предмета до линзы и от линзы до действительного изображения предмета одинаковы и равны 60 см. Во сколько раз увеличится изображение, если предмет поместить на 20 см ближе к линзе?

3.Из стекла двух сортов выполнена слоистая линза, изображенная на рисунке. Какое изображение даст эта линза в случае точечного источника, расположенного на главной оптической оси? Отражением света на границе слоев пренебречь.

4.Расстояние от предмета до собирающей линзы в 1,5 раза больше фокусного. Во сколько раз больше фокусного расстояние от изображения до линзы?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Любая ли собирающая линза может служить лупой?

2.Предмет находится на расстоянии 8 см от собирающей линзы с оптической силой 10 дптр. На каком расстоянии от линзы находится изображение предмета?

3.Расстояние между предметом и его увеличенным в 5 раз мнимым изображением 80 см. Найдите расстояние от предмета до линзы.

4.На рисунке показано положение оптической оси MN тонкой линзы L и ход луча АВС. Точка О – оптический центр линзы. Найдите построением положение главных фокусов линзы. Найдите построением ход произвольного луча DE.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Свеча перемещается с очень далекого расстояния почти вплотную к собирающей линзе. Как при этом перемещается изображение свечи? Сравните скорости перемещения свечи и её изображения.

2.Главное фокусное расстояние собирающей линзы равно 12 см. Изображение предмета находится на расстоянии 18 см от линзы. Чему равно расстояние от предмета до линзы?

3.Мнимое изображение предмета, полученное собирающей линзой, в 4 раза дальше от линзы, чем её фокус. Найдите увеличение линзы.

4.Построить изображение предмета в собирающей линзе, половина поверхности которой закрыта непрозрачным экраном.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Можно ли линзу применять в одной среде как рассеивающую, а в другой – как собирающую? Объяснить.

2.С помощью собирающей линзы на экране получено изображение Луны. В какой фазе Луна находится?

3.Светящийся предмет находится на расстоянии 12,5 м от линзы, а его действительное изображение – на расстоянии 85 см от неё. Где получится изображение, если предмет придвинуть к линзе на 2,5 м?

4.Расстояние от предмета до собирающей линзы составляет 1,25 от фокусного расстояния. Найдите увеличение линзы.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Края линзы обрезали. Изменилось ли при этом её фокусное расстояние?

2.Оптическая сила линзы равна 12 дптр. Определите расстояние от линзы до предмета, если изображение получается мнимое, прямое и увеличенное в 3 раза.

3.Расстояние между предметом и экраном 120 см. Где нужно поместить собирающую линзу с фокусным расстоянием 25 см, чтобы на экране получилось отчётливое изображение предмета?

4.На рисунке показан ход луча относительно главной оптической оси тонкой линзы. Определите построением положение линзы и её фокусов.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Как изменится действительное изображение, если, не сдвигая линзы, поменять местами предмет и экран? Дайте объяснение.

2.Высота изображения человека ростом 160 см на фотопленке 2 см. Найдите оптическую силу объектива фотоаппарата, если человек сфотографирован с расстояния 9 м.

3.На рисунке показано положение предмета АВ и его изображения А₁В₁. Найти построением положение линзы и расположение её фокусов.

4.Солнечные лучи, падая на большое выпуклое стекло, собираются в фокусе, который мы видим благодаря летающим в воздухе пылинкам. Если поместить экран не в самом фокусе, а чуть ближе к стеклу или чуть дальше от него, то увидим небольшое белое пятно, ограниченное узкой каёмкой, в первом случае синей, а во втором – красной. Объясните это явление.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Рассеивающие линзы. Изображение предмета в рассеивающей линзе

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Как отличить собирающую линзу от рассеивающей, посмотрев сквозь них на предмет?

2.Расстояние от предмета до рассеивающей линзы с фокусным расстоянием 4 см равно 12 см. Найдите расстояние от изображения до предмета.

3.Определите построением положение фокусов линзы, если задана главная оптическая ось и ход произвольного луча.

4.Предмет высотой 16 см находится на расстоянии 80 см от линзы с оптической силой –2,5 дптр. Как изменится высота изображения, если предмет подвинуть к линзе на 40 см?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Как надо расположить две линзы, одна из которых собирающая, другая – рассеивающая, чтобы параллельные лучи, пройдя через линзы, остались параллельными? Сделайте чертёж.

2.На каком расстоянии от линзы с оптической силой –4,5 дптр надо поместить предмет, чтобы его изображение получилось уменьшенным в пять раз?

3.Предмет находится на расстоянии 1,5F от линзы. Его приблизили к линзе на расстояние 0,7F. На сколько при этом переместилось изображение предмета, если оптическая сила линзы равна –2,4 дптр?

4.Линза с фокусным расстоянием 8 см формирует увеличенное в 5 раз действительное изображение предмета. Каким должно быть фокусное расстояние другой линзы, чтобы, поместив её на место первой, мы получили увеличенное в 5 раз мнимое изображение?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Всегда ли двояковыпуклая линза является собирающей?

2.На рисунке показано положение оптической оси ММ тонкой линзы и ход луча АВС. Найдите построением ход произвольного луча DE.

3. Рассеивающая линза с фокусным расстоянием 8 см уменьшает предмет в два раза. Найдите расстояние от предмета до линзы.

4.Расстояние от рассеивающей линзы до предмета 50 см, а до его оптического изображения – 20 см. Определить оптическую силу линзы и фокусное расстояние.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.На рисунке показан ход луча после преломления в рассеивающей линзе. Найти построением ход этого луча до линзы.

2.Определите фокусное расстояние рассеивающей линзы, если предмет находится на расстоянии 15 см, а его изображение получается на расстоянии 6 см от линзы.

3.Предмет высотой 30 см расположен вертикально на расстоянии 80 см от линзы с оптической силой –5 дптр. Определить положение изображения и его высоту.

4.Как изменится главное фокусное расстояние рассеивающей линзы в бензоле, имеющем такой же показатель преломления, что и стекло линзы?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Можно ли на экране с помощью рассеивающей линзы получить изображение свечи?

2.На рисунке показаны: ММ – главная оптическая линзы. S и S΄ - светящаяся точка и её изображение соответственно. Найти построением положение линзы и её фокусов. Построение пояснить. Какая это линза? Изображение действительное или мнимое?

3.Предмет находится на расстоянии 2 м от линзы с оптической силой –1,5 дптр. На каком расстоянии от линзы находится оптическое изображение предмета и каково линейное увеличение линзы?

4.Определите оптическую силу рассеивающей линзы, если известно, что предмет расположен перед ней на расстоянии 40 см, а мнимое изображение находится на расстоянии 160 см от линзы.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.В каком из ящиков находится собирающая линза, а в каком – рассеивающая? Сделать пояснительные чертежи.

2.Определите главное фокусное расстояние рассеивающей линзы, если известно, что изображение предмета, помещенного пред ней на расстоянии 50 см, получилось уменьшенным в 5 раз?

3.Как надо расположить три собирающие линзы, чтобы параллельные лучи, пройдя через линзы, остались параллельными?

4.Определить фокусные расстояния каждой из четырех линз, оптические силы которых соответственно равны 2, 16, -4, -12 дптр.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Фокусное расстояние и оптическая сила системы из двух линз.

Человеческий глаз как оптическая система

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Когда оптическая сила глаза больше: при рассматривании близких или далеких предметов?

2.Почему дождь представляется нам в виде струй, хотя он состоит из отдельных капель?

3.Определите главное фокусное расстояние и оптическую силу очков для человека, у которого расстояние наилучшего зрения равно 50 см.

4.На оптической скамье расположены две собирающие линзы с фокусными расстояниями 12 см и 15 см. Расстояние между линзами 36 см. Предмет находится на расстоянии 48 см от первой линзы. На каком расстоянии от второй линзы получится изображение предмета?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Чтобы лучше видеть, близорукие люди щурят глаза. Как это объяснить?

2.Ночью в грозу при свете молнии движущиеся тела кажутся остановившимися. Почему?

3.На каком максимальном расстоянии близорукий человек может читать без очков мелкий шрифт, если обычно он пользуется очками с оптической силой –4дптр?

4.Объектив состоит из трех контактирующих тонких линз; первая двояковыпуклая с фокусным расстоянием 12,5 см, вторая двояковогнутая с фокусным расстоянием –10 см и третья двояковыпуклая с фокусным расстоянием 5 см. Определить фокусное расстояние объектива.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Близорукий глаз может различать более мелкие детали (например, читать более мелкий шрифт), чем нормальный глаз. Почему?

2.Если слегка нажать пальцем на глаз, можно увидеть удвоенное изображение предметов. Почему?

3.Мальчик, сняв очки, читает книгу, держа её на расстоянии 16 см от глаз. Какой оптической силы у него очки?

4.Светящаяся точка находится на главной оптической оси линзы, фокусное расстояние которой 3 см, на расстоянии 4 см от её оптического центра. На расстоянии 3 см от первой линзы находится вторая такой же оптической силы. Оптические оси обеих линз совпадают. Где получится изображение светящейся точки?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Рассматривая предмет через лупу, глаз лучше располагать ближе к лупе. Почему?

2.Зачем световые сигналы часто делают мигающими (например, у маяков)?

3.Пределы аккомодации у близорукого человека лежат в пределах от 10 до 25 см. Определите, как изменяются эти пределы, если он наденет очки с оптической силой –4дптр.

4.Предмет находится в 20 см слева от линзы с фокусным расстоянием 10 см. Вторая линза с фокусным расстоянием 12,5 см расположена в 30 см справа от первой. Найти положение изображения и увеличение, даваемой системой.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Почему нелегко вдеть нитку в иголку, если смотреть одним глазом?

2.Объясните, с какой целью электросварщики при работе пользуются очками с тёмными стёклами?

3.Источник света находится на расстоянии 35 см от собирательной линзы с фокусным расстоянием 20 см. По другую сторону линзы на расстоянии 38 см расположена рассеивающая линза с фокусным расстоянием 12 см. Где будет находиться изображение источника?

4.Каков размер изображения предмета высотой 2 м на сетчатке глаза, если предмет находится на расстоянии 30 м от наблюдателя? Фокусное расстояние оптической системы глаза 1,5 см.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Почему быстро движущийся светящийся предмет (например, тлеющая лучина) оставляет за собой след?

2.Может ли на сетчатке невооруженного глаза образоваться изображение предмета, равное по величине самому предмету?

3.В трубку вставлены две собирающие линзы на расстоянии 20 см одна от другой. Фокусное расстояние первой линзы 10 см, второй 4 см. Предмет находится на расстоянии 30 см от первой линзы. На каком расстоянии от второй линзы получится действительное изображение?

4.Чему равен предел зрения невооруженного глаза дальнозоркого человека, если, надев очки с оптической силой 2,5 дптр, человек может отчетливо видеть предметы на расстоянии не менее 0,2 м?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Человеческий глаз как оптическая система.

Оптические приборы, увеличивающие угол зрения

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему ночью источник света кажется ближе, чем он удален от нас в действительности?

2.Обладает ли какими-нибудь преимуществами перед нормальным близорукий глаз, дальнозоркий глаз?

3.Почему в телескоп можно днем видеть яркие звезды?

4.Определите увеличение зрительной трубы, если главное фокусное расстояние её объектива 140 см, а главное фокусное расстояние окуляра 28 мм.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Чтобы лучше видеть, близорукие люди щурят глаза. Как это объяснить?

2.Почему в воде мы видим окружающие предметы весьма неясно?

3.Во время полнолуния большие темные пятна на Луне видны в верхней части её диска. Почему же на картах Луны эти пятна расположены внизу лунного диска?

4.Фокусное расстояние объектива микроскопа 1,25 мм, окуляра 10 мм. Расстояние между объективом и окуляром 16 см. Где должен быть помещен рассматриваемый объект и каково увеличение микроскопа для наблюдателя, расстояние наилучшего зрения которого 25 см?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.В каких случаях имеет смысл применять лупу?

2.Желая получить снимок зебры, фотограф снял белого осла, надев на объектив фотоаппарата стекло с темными полосками. Что получилось на снимке?

3.Почему хрусталик рыбьего глаза имеет почти сферическую форму?

4.На каком расстоянии от глаза нужно держать маленький предмет при рассмотрении его в лупу с фокусным расстоянием 2 см? Какое при этом получится увеличение? Лупа находится расстоянии 5 см от глаза, изображение – на расстоянии наилучшего зрения.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Глаза многих насекомых имеют ячеистую структуру. Объясните её значение.

2.Объясните с какой целью электросварщики при работе пользуются очками с тёмными стёклами?

3.Почему с увеличением изображения его освещенность уменьшается?

4.Определите увеличение телескопа у которого объектив имеет фокусное расстояние 20 м, а окуляр дает пятикратное увеличение.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Зачем водители при встрече машин переключают свет фар с дальнего на ближний?

2.Как объяснить прием, применяемый в живописи: предметы, которые должны нам казаться далекими, изображаются размытыми, без четких контуров и более бледными, чем близлежащие предметы?

3.Можно ли в телескоп увидеть муху, севшую на его объектив?

4.Линзу с оптической силой 50 дптр используют в качестве лупы. Какое линейное увеличение она может дать, если глаз аккомодирован на расстояние наилучшего зрения?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.В очках или без очков должны смотреть в микроскоп люди, имеющие дефект зрения?

2.Объясните, почему в народе зайца называют «косым»?

3.Близорук или дальнозорок человек, нормально видящий в воде?

4.Микроскоп состоит из объектива с фокусным расстоянием 2 мм и окуляра с фокусным расстоянием 40 мм. Расстояние между фокусами объектива и окуляра 18 см. Найдите увеличение, даваемое микроскопом.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Волновая оптика

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Интерференция волн. Взаимное усиление и ослабление волн в пространстве.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Имеет ли место изменение энергии при интерференции волн?

2.Две когерентные волны длиной 4 м достигают некоторой точки поверхности воды с разностью хода 10 м. Что произойдет в этой точке: усиление или ослабление волн?

3. Почему при неизменном ветре возникают иногда очень большие волны, по морскому обычаю, называемые «девятым валом»?

4.Два звуковых сигнала частотой 40 Гц синхронно излучаются из двух различных точек, находящихся на одинаковом расстоянии 550 м от точки А на берегу озера. Один сигнал приходит от источника В, находящегося в воде, другой идет от источника С, расположенного в воздухе. Выясните, будут ли эти сигналы усиливать или ослаблять друг друга. Скорость звука в воде 1500 м/с, в воздухе 340 м/с.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Разность хода между двумя когерентными источниками волн в стали 60 см. Какой станет разность хода между ними в воде? Скорость звука в воде 1500 м/с, в стали 6000 м/с.

2.Имеются два одинаковых камертона. Один из них некоторое время подержали в руке, а затем оба камертона возбудили. Почему при этом слышны биения?

3.Если, услышав звук пролетающего самолет пригнуться к земле, то тон звука покажется выше. Другой пример: если стоять у стены неподалеку от водопада, то можно помимо обычного звука водопада услышать еще и негромкий «фон». Чем ближе к стене, тем выше частота этого «фона». Почему в том и другом случае частота слышимого звука зависит от расстояния между ухом и твердой поверхностью?

4.Два источника волн находятся на расстоянии 24 метра от друг друга и создают на поверхности воды волны частота колебаний частиц в которых 300 Гц. Усилят или ослабят волны друг друга в точке равноудаленной от них на 15 м?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Если встать перед длинной бетонной трубой и громко хлопнуть в ладоши, то можно услышать не только этот хлопок, но и некоторый характерный звук «вжик», тон которого за долю секунды меняется от высокого до низкого. Чем обусловлен этот звук?

2.Какое минимальное расстояние между двумя соседними максимумами при интерференции встречных когерентных волн длиной 123 м?

3. Звук артиллерийского выстрела достиг одного наблюдателя через 3 с, а другого через 4,5 с после вспышки выстрела. Расстояние между наблюдателями по фронту 1 км. Скорость звука в воздухе 340 м/с. Как определить месторасположение орудия, если известны пункты нахождения наблюдателей?

4.Две когерентные механические волны в результате интерференции взаимно погашаются в некоторой области. Куда девается их энергия?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Если две волны интерферируют друг с другом, то изменяет ли одна волна распространение другой?

2.Разность хода двух когерентных волн равна ¼ длины волны. Определить разность фаз колебаний.

3.Как объяснить мелодичное эхо, которое можно иногда слышать, если произвести шум где-то недалеко от забора или лестничной клетки? Как определить высоту тона этого эха?

4.На бетонную стену прямолинейного мола под углом 30⁰ к его поверхности набегают плоские волны длиной 12 м. Нарисуйте распределение максимумов и минимумов наложения набегающей и отраженной волн на поверхности воды.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Громкость воспринимаемого звука убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника. Ученик, сидящий в пятом ряду, находится приблизительно втрое дальше от учителя, чем сидящий в первом ряду, однако условия слышимости в обоих случаях мало отличаются друг от друга. Почему?

2.На границе раздела сред происходит почти полное отражение звука. Однако известно, что очень тонкие стенки не обеспечивают хорошей звукоизоляции. Почему?

3.Волны распространяются вдоль резинового шнура со скоростью 3 м/с и частотой 2 Гц. Какова разность фаз колебаний двух точек шнура, отстоящих друг от друга на расстоянии 75 см?

4.Объясните эффект стереозвучания и эффект объемного звучания создаваемого музыкальными устройствами.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Источники колебаний находятся в воде на расстоянии 5 м друг от друга. Частота колебаний источников 750 Гц. Скорость распространения волн в воде 1500 м. Что будет наблюдаться в точке удаленной от первого источника на 3 м и на 4м от второго источника?

2.Почему летучие мыши даже в полной темноте не натыкаются на препятствия?

3.При каком времени запаздывания одного колебания по отношению к другому возникает минимальная результирующая интенсивность при их интерференции? Чему она равна?

4. Ультразвуковая волна распространяется во воздуху в узком коридоре без заметного ослабления на большее расстояние. Коридор перегородили звукоизолирующим экраном некоторой толщины. При этом мощность проходящей волны уменьшилась во много раз. Затем вместо прежнего установили экран двойной толщины. Обнаружилось, что сквозь этот экран ультразвук проходит почти не ослабляясь. В чем тут дело? Частота волны 1 МГц, скорость звука в материале экрана 5 км/с. Найдите толщину звукоизолирующих экранов.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Интерференция света

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Могут ли две звезды на небе быть когерентными источниками света?

2.На мыльную пленку падает нормально пучок белого света. Какова наименьшая толщина пленки, если в отраженном свете она кажется зеленой (λ = 532 нм)?

3.Почему объективы современных приборов в отражённом свете кажутся окрашенными? Объясните цвет окраски.

4.Две узкие щели расположены так близко друг к другу, что расстояние между ними трудно установить прямыми измерениями. При освещении щелей светом с длиной волны 5∙10^{-7 м оказалось, что на экране, расположенном на расстоянии 4 м от щелей, соседние светлые полосы интерференционной картины отстоят друг от друга на 2 см. Каково расстояние между щелями?}

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Каково отличие интерференционных картин, полученных в отраженном и проходящем свете?

2.Когерентные источники белого света, расстояние между которыми 0,32 мм, имеют вид узких щелей. Экран, на котором наблюдается интерференция света от этих источников, находится на расстоянии 3,2 м от них. Найдите расстояние между красной (длина волны 760 нм) и фиолетовой (длина волны 400 нм) линиями второго интерференционного спектра.

3.Чем объясняется расцветка крыльев насекомого, если его рассматривать под разными углами?

4.В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с оптической разностью хода 2 мкм. Определите, усилится или ослабится свет в этой точке, если в неё приходят: а) красные лучи с длиной волны 760 нм; б) желтые лучи с длиной волны 600 нм; в) фиолетовые лучи с длиной волны 400 нм.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Почему возникают радужные полосы в тонком слое керосина на поверхности воды?

2.Оптическая разность хода волн от когерентных источников в некоторой точке пространства 8,723 мкм. Каков будет результат интерференции в этой точке, если длина волны будет: а) 671 нм; б) 436 нм?

3.При наблюдении интерференции света от двух мнимых источников монохроматического света с длиной волны 520 нм оказалось, что на экране длиной 4 см умещается 8,5 полосы. Определите расстояние между источниками света, если расстояние от них до экрана 2,75 м.

4.Как с помощью зеркал можно получить когерентные источники?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Можно ли, используя призмы, получить когерентные источники?

2.В установке Юнга расстояние между щелями 1,5 мм, а экран расположен на расстоянии 2 м от щелей. Определить расстояние между интерференционными полосами на экране, если длина волны монохроматического света 670 нм.

3.Почему интерференционная окраска наблюдается только у достаточно тонких пленок?

4.Когда монохроматический свет падает нормально на поверхность мыльной пленки, интенсивность отраженного света зависит от длины волны: она имеет максимум при длине волны 630 нм и ближайший к нему минимум при длине волны 525 нм. Какова толщина пленки? Показатель преломления пленки 1,33.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Цвета тонких пленок (например, пленки бензина на воде) заметно отличаются от цветов радуги. Почему?

2.Точечный источник монохроматического света находится на расстоянии 1 м от большого плоского зеркала и на расстоянии 4 м от экрана, перпендикулярного зеркалу. Каково расстояние между соседними максимумами освещенности? Длина световой волны 600 нм.

3.Два когерентных луча с длинами волн 404 нм пересекаются в одной точке на экране. Что будет наблюдаться в этой точке – усиление или ослабление света, если оптическая разница хода лучей равна 17,17 мкм?

4.Мыльный пузырь на солнце играет всеми цветами радуги. Почему?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Какова оптическая разность хода двух когерентных монохроматических волн в веществе, абсолютный показатель пре6ломления которого 1,6, если геометрическая разность хода лучей равна 2,5 см?

2.В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света 0,5 мм, расстояние до экрана 5 м. В зеленом свете получились интерференционные полосы, расположенные на расстоянии 5 мм друг от друга. Найдите длину волны зеленого света.

3.Стальные изделия покрываются при нагревании цветной плёнкой. Объясните данное явление.

4.Каково происхождение радужных оттенков крыльев некоторых насекомых, например мух, стрекоз, бабочек и т. д.?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Дифракция света. Дифракционная решетка

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему частицы размером 0,3 мкм в микроскоп не различимы?

2.На поверхности грампластинки, рассматриваемой под небольшим углом, видны цветные полосы. Как объяснить это явление?

3.Спектры второго и третьего порядков в видимой области частично перекрываются друг с другом. Какой длине волны в спектре третьего порядка соответствует длина волны 700 нм в спектре второго порядка?

4.Если человек видит радужные кольца в чистом воздухе вокруг источника света, то доктора считают это признаком помутнения прозрачных сред глаза (началом возникновения катаракты). Почему?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Почему радиоволны огибают здания, а световые волны, также являющиеся электромагнитными, нет?

2.Как, глядя на Солнце сквозь птичье перо, определить размер ячеек последнего?

3.Какой наибольший порядок спектра можно видеть в дифракционной решетке, имеющей 500 штрихов на миллиметре, при освещении её светом с длиной волны 720 нм?

4.Если сквозь слегка прозрачную ткань посмотреть на свет отдалённого фонаря, то видно множество светлых пятнышек, расположенных в строго определённом порядке. Если сильно растянуть ткань или расположить её наклонно к лучу зрения, пятнышки меняют свое положение. Почему?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Почему красный свет рассеивается туманом меньше, чем свет другого цвета?

2.При изготовлении искусственных перламутровых пуговиц на их поверхность наносится мельчайшая штриховка. Почему после такой обработки пуговица имеет радужную окраску?

3. Определите постоянную дифракционной решетки, если при нормальном падении света на решетку зеленая линия спектра лампы (длина волны 550 нм) наблюдается в пятом порядке под углом 30⁰.

4. В морозные туманные дни и ночи вокруг Солнца, Луны, вокруг различных фонарей на улице можно наблюдать концентрические радужные «венцы». Объясните их природу.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Чем объяснить радужную окраску дисков для лазерных проигрывателей?

2.Почему в центральной части спектра, полученного на экране при освещении дифракционной решетки белым светом, всегда наблюдается белая полоса?

3.Какова ширина всего спектра первого порядка (длины волн заключены в пределах от 0,38 мкм до 0,76 мкм), полученного на экране, отстоящем на 3 м от дифракционной решетки с периодом 0,01 мм?

4.Почему диафрагмировать объектив фотоаппарата можно только до определенного минимального предела? Чем обусловлен этот предел?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Если в театре встать за колонной, то артиста не видно, а голос его слышен. Почему?

2.Почему для наблюдения дифракции используют тела малых размеров – иглу, тонкую проволоку, волос?

3.Какое число штрихов на единицу длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути (длина волны 546,1 нм) в спектре первого порядка наблюдается под углом 19⁰ 8^‘?

4.При дифракции происходит отклонение световых лучей от прямолинейного распространения в однородной среде. Не опровергает ли явление дифракции закон прямолинейного распространения света в однородной среде?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Как изменится дифракционная картина при удалении экрана от решетки?

2.Почему с помощью микроскопа нельзя увидеть атом?

3.Почему при получении дисперсионного спектра с помощью призмы наименьшее отклонение испытывают красные лучи, а в дифракционном спектре – фиолетовые лучи?

4.Период дифракционной решётки 0,016 мкм. Красная линия спектра 2-го порядка оказалась расположенной на расстоянии 14,2 см о средней линии. Расстояние от решётки до экрана 1,5 м. Определить длину волны красных лучей и ширину спектра 2-го порядка. Длина волны фиолетовых лучей 4∙10^{-7 м.}

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Квантовая теория электромагнитного излучения вещества

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Тепловое излучение. Фотоэффект.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему фотоснимки проявляют при красном освещении?

2.Почему фотоэффект легко обнаруживается именно на щелочных металлах, например на цезии?

3.Чему равно задерживающее напряжение для фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла светом с энергией фотонов 7,8∙10^-19 Дж, если работа выхода из этого металла 3∙10^-19 Дж?

4.Имеются электрически нейтральные пластинки из металла и полупроводника. При освещении металла возникает внешний фотоэффект, а при освещении полупроводника – внутренний. Останутся ли пластинки нейтральными? Как это можно объяснить?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Почему красные предметы выходят на фотографии чёрными?

2.Поток фотонов падает из вакуума на оптически прозрачное вещество с показателем преломления n для данной волны. Определить импульс падающего фотона, если его длина волны в веществе равна λ.

3.Наибльшая длина волны света, при которой ещё может наблюдаться фотоэффект на калии, равна 450 нм. Найдите скорость электронов, выбитых из калия светом с длиной волны 300 нм.

4.Почему высоко в горах легко получить ожоги солнечными лучами?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Почему на снимках, сделанных в инфракрасных лучах, зеленая растительность получается белой?

2.Замечено, что выцветание красок происходит главным образом от лучей, цвет которых является дополнительным к цвету краски. Объясните это.

3.Фотоны с энергией 4,9 эВ вырывают электроны из металла с работой выхода 4,5 эВ. Найдите максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.

4.Металлическая пластина под действием рентгеновского излучения зарядилась. Каков знак заряда?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Почему перекись водорода сохраняют в склянках из желтого стекла?

2.Почему существование красной границы в явлении фотоэффекта говорит в пользу корпускулярной теории света и против волновой?

3.Работа выхода электронов из некоторого металла 3,375 эВ. Найдите скорость электронов, вылетающих с поверхности металла при освещении его светом с длиной волны 2∙10^{-7 м.}

4.Испускает ли красные лучи кусок железа, нагретый до белого каления?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Инфракрасное облучение зерна уничтожает жучков-вредителей. Почему жучки погибают, а зерно нет?

2.Почему зимой облачные дни теплее солнечных?

3.Максимальная энергия фотоэлектронов, вылетающих из рубидия при его освещении ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 317 нм, равна 2,84∙10^-19 Дж. Определите работу выхода и красную границу фотоэффекта для рубидия.

4.Синий цветок на обычном фотографическом снимке выходит светлее желтого, а красный цветок получается черным. Почему?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.На фотографиях, полученных в инфракрасных лучах, четко видны все предметы до самого горизонта. Почему?

2.Ученик, объясняя уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, сказал: «Энергия падающего света равна работе выхода электронов и кинетической энергии их движения». В чем неточность ответа?

3.Работа выхода электронов из ртути равна 4,53 эВ. Возникнет ли фотоэффект, если на поверхность ртути будет падать видимое излучение?

4.В физиотерапевтическом кабинете поликлиники при горении кварцевых ламп ощущается запах озона. Почему?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Корпускулярно-волновой дуализм. Волновые свойства частиц

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Масса фотона 1,655∙10 ^{-35 кг. Какова соответствующая ему длина волны?}

2.Сколько фотонов испускает ежесекундно электрическая лампочка мощность 100 Вт, если длина волны излучения, соответствующая средней энергии фотона, 600 нм, а световая отдача лампы 3,3%?

3.Каплю воды объемом 0,4 мл нагревают монохроматическим светом с длиной волны 0,5 мкм. Ежесекундно вода поглощает 10 ¹⁸ фотонов. За какое время вода нагреется на 10 К? Считать, что вся полученная энергия идет на нагревание воды.

4.Под каким напряжением работает рентгеновская трубка, если самые жесткие лучи в рентгеновском спектре этой трубки имеют частоту 10¹⁸ Гц?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Найти импульс фотона, энергия которого равна энергии покоя электрона.

2.Найдите абсолютный показатель преломления среды, в которой свет с энергией фотона 3,2 эВ имеет длину волны 2,76∙10^{-7 м.}

3.Источник монохроматического света мощностью 40 Вт испускает 1, фотонов в секунду. Определить длину волны излучения.

4.Рентгеновская трубка, работающая при напряжении 50 кВ и потребляющая ток 1мА, излучает в секунду 2∙10¹³ фотонов со средней длиной волны 100 нм. Определите коэффициент полезного действия трубки.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Импульсы фотонов 4∙10^-22 кг∙м/с и 1∙10^-21 кг∙м/с. Во сколько раз отличаются соответствующие им длины волн?

2.Чувствительность сетчатки глаза к красному свету с длиной волны 500 нм составляет 20,8∙10^-18 Вт. Сколько фотонов ежесекундно должно падать на сетчатку глаза, чтобы свет был воспринят?

3.На каплю воды массой 0,4 г ежесекундно падает 2,4∙10¹⁸ фотонов, которым соответствует длина волны 5,5∙10^{-7 м. На сколько градусов нагреется капля за время 30 с?}

4.Монохроматический излучатель полезной мощностью 10^-10 Вт помещен в прозрачную среду с абсолютным показателем преломления 2. Найти количество квантов, излучаемых им за время 1 мин, если они имеют длину волны в среде 2∙10^{-7 м.}

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, пролетевшего разность потенциалов 4,9 А.

2.Монохроматический источник излучает свет с длиной волны 332 нм. Сколько фотонов содержится в порции энергии 6∙10^-9 Дж?

3.Сколько квантов излучения падает за время 15 с на поверхность площадью 10,4 см² , если её облучают потоком гамма-лучей с длиной волны 10^{-12 см, мощность которого на площадь 1 см2} составляет 0,002 Вт?

4.Найдите абсолютный показатель преломления среды, в которой свет с энергией фотона 4,4∙10^-19 Дж имеет длину волны 3∙10^{-5 см.}

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Какова длина волны фотона, энергия которого равна средней кинетической энергии молекулы идеального одноатомного газа при температуре 3000 К?

2.Радиопередатчик мощностью 1МВт излучает на частоте 1 МГц. Какова энергия в электрон-вольтах каждого излучаемого кванта? Сколько квантов излучается за каждый период колебаний электромагнитного поля?

3.Определить импульс фотона с энергией 1,2∙10^-18 Дж.

4.Мощность электрической лампы 60 Вт. Лампа испускает 10¹⁹ фотонов в секунду. На излучение лампы затрачивается 7% её мощности. Найдите длину волны излучения, соответствующей средней энергии фотона. Оцените, насколько уменьшится масса нити накаливания за один час работы.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Какой импульс фотона, энергия которого равна 3 эВ?

2.Найдите частоту фотона, импульс которого равен импульсу молекулы водорода при температуре 127 ⁰С. Скорость молекулы считать равной среднеквадратичной скорости.

3.Источник мощностью 100 Вт испускает свет с длиной волны 579,1 нм. Какое количество фотонов испускается в единицу времени, если 50% мощности источника идет на излучение?

4.Поток фотонов падает из вакуума на оптически прозрачное вещество с показателем преломления 1,8 для данной длины волны. Определите импульс падающего фотона, если его длина волны в веществе 7∙10^{-7 м.}

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Строение атома. Теория атома водорода

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Определить импульс электрона на первой боровской орбите атома водорода.

2.На какое наименьшее расстояние -частица, имеющая скорость 1,9∙10⁷ м/с, может приблизиться к неподвижному ядру золота, двигаясь по прямой, проходящей через центр ядра?

3.Найдите радиусы трех первых боровских электронных орбит в атоме водорода и скорости электрона на них.

4.Сравните кинетическую энергию электрона в атоме водорода на этой орбите с полной энергией электрона на этой же орбите.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Почему количество электронов в оболочке атома не является числом, характеризующим атом? Какое же число характеризует атом?

2.Во сколько раз отличаются напряженности электрического поля на второй и третьей боровских орбитах в атомах водорода? Найти эти напряженности.

3.Определить частоту обращения электрона вокруг ядра атома водорода при движении по второй боровской орбите.

4.Какой процент от массы нейтрального атома радия составляет масса его электронной оболочки?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Сколько электронов входит в состав атома: кислорода, калия, свинца, актиния?

2.На какое расстояние смещается в радиальном направлении электрон, переходя со второй на пятую боровскую орбиту атома водорода?

3.Определить силу тока, обусловленную движением электрона по первой боровской орбите атома водорода.

4.Определите импульс электрона на 2 орбите атома водорода. Во сколько раз и как изменится импульс электрона, если он перейдет со второй орбиты на третью?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Радиус орбиты электрона в атоме водорода 0,53∙10^{-10 м. Какова частота вращения электрона? Какую длину волны имело бы электромагнитное излучение с такой частотой?}

2.Определить потенциальную энергию электрона, находящегося на второй боровской орбите атома водорода.

3.С какой силой притягивается к ядру атома водорода электрон, находящийся на второй боровской орбите? Во сколько раз эта сила больше при нахождении электрона на первой орбите, чем на второй?

4.Чем отличаются атомы нити горящей электрической лампы от атомов нити этой же лампы в холодном состоянии?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Сколько электронов входит в состав атома: алюминия, меди, олова, золота?

2.Радиус первой орбиты электрона в атоме водорода 0,5∙10^{-8 см, а радиус ядра 5∙10-14 см. Во сколько раз радиус атома больше радиуса ядра? Если ядро увеличить до размеров вишни (радиус равен 1 см), то каким станет радиус ядра?}

3.Найдите центростремительной ускорение для электрона находящегося на третьей боровской орбите атома водорода.

4.Насколько изменится потенциальная энергия электрона, переходящего в атоме водорода с первой на четвертую боровскую орбиту? Во сколько раз изменится его кинетическая энергия при обратном переходе на первую орбиту?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Электрон в атоме водорода перешел с пятого энергетического уровня на второй. На сколько изменилась энергия атома? Почему?

2.В атоме водорода есть ограничение на минимальное расстояние электрона до ядра. Есть ли ограничение на максимальное расстояние между электроном и ядром?

3.Одинаковая ли энергия необходима для того, чтобы оторвать от атома гелия: а) первый электрон; б) второй электрон?

4.На сколько изменится скорость электрона водорода во время перехода с первого уровня на четвертый уровень?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Поглощение и излучение света атомом. Лазер

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Почему для получения спектра поглощения натрия, поглощающие пары натрия должны быть холоднее, чем источник, испускающий белый свет?

2.Почему ртутные лампы ультрафиолетового излучения делают не из обычного стекла, а из кварцевого?

3.Определите длину волны фотона, излучаемого атомом водорода при переходе (согласно представлениям Бора) с четвертой орбиты на третью.

4.Что можно узнать о составе сплава по изучению яркости линий в его спектре?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Что можно узнать о составе сплава по изучению яркости спектральных линий в его спектре?

2.Сколько квантов с различной энергией может испустить атом водорода, если электрон находится на третьей орбите?

3.Атом водорода излучил квант света с длиной волны 6,56∙10^{-7 м. Во сколько раз изменился при этом радиус электронной орбиты?}

4.Как можно узнать о существовании линий поглощения в невидимых частях спектра?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Исследуя спектр света Луны, можно судить о составе её поверхности. Почему это возможно?

2.Для атома водорода рассчитать максимальную и минимальную частоты, соответствующие серии Бальмера (n = 2).

3.Красный платок осветили синим светом. Какой будет цвет платка теперь?

4.Какие изменения наблюдаются в солнечном спектре во время полного затмения, когда все лучи от фотосферы задерживаются Луной, а Земли достигают только лучи от атмосферы Солнца?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Электрическую лампу накаливают постепенно. Какие изменения в спектре лампы при этом наблюдаются?

2.В каких пределах должна лежать энергия каждого фотона, облучающего водород, чтобы при возбуждении атомов водорода, спектр водорода имел только одну спектральную линию?

3.Лента, имеющая при дневном свете светло-синий цвет, кажется при свете свечи зеленой. Почему?

4.Почему медицинскую лампу, дающую ультрафиолетовое излучение, называют «горным солнцем»?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Какого типа спектр будет получен от пламени свечи? пламени костра? нити электрической лампы? спирали электроплитки? пламени электрической дуги? неоновой лампы? лампы дневного света?

2.Почему цвет некоторых материалов при дневном и электрическом освещении различен?

3.Каков номер возбужденного состояния, в которое переходит атом водорода из нормального состояния при поглощении фотона, энергия которого составляет 8/9 энергии ионизации атома водорода?

4.Почему температура всех тел в помещении, если его не отапливать, становится одинаковой?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.В магазинах, где продаются ткани, устанавливают не лампы накаливания, а лампы дневного света. Почему?

2.В результате поглощения кванта света электрон в атоме водорода перешел с первой орбиты на вторую. Определить длину волны и частоту кванта.

3.При каком свете (дневном, электрическом или свете керосиновой лампы) быстрее утомляются глаза при работе? (При прочих равных условиях.)

4.Почему при спектральном анализе исследуемое вещество помещают в пламя горелки или вводят в электрическую дугу?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Электрический разряд в газах

ВАРИАНТ 1

1.Если баллон неоновой лампы потереть о шерсть, то лампа может зажечься. Как объяснить это явление?

2.Почему, если вовремя электросварки сильно охладится катод, то дуга гаснет, а если охладится анод, то дуга продолжает гореть?

3.Если внутри электронной лампы находится небольшое количество воздуха, то её катод быстро разрушается. Почему?

4.Почему зимой редко бывают грозы?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Почему на конце молниеотвода устанавливается острие, а не шар?

2.Почему потери электрической энергии на коронный разряд в ЛЭП резко возрастают при плохой погоде (туманах, дождях, снегопадах и т. п.)?

3.Промышленностью выпускается пустотные (вакуумные) и газонаполненные лампы накаливания (заполняются инертными газами). Почему газонаполненные лампы имеют обычно больший срок эксплуатации, чем пустотные?

4.Почему в комнатных условиях даже при всех мерах предосторожности заряженный электроскоп обязательно разрядится?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Вечером или ночью летом безоблачном небе или в небольших тучках над горизонтом иногда наблюдаются кратковременные вспышки, которые называются зарницами. Объясните их происхождение.

2.Будет ли работать в космосе радиолампа с разбитым стеклом?

3.Почему говорят, что молния может находить зарытые под землей клады?

4.Обычно трамвайный провод, подвешенный между столбами, провисает. При таких условиях дуга вагона не всегда одинаково прижимается к проводу и может даже на время совсем от него отделиться. Что должно произойти в этот момент?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Каким образом, имея под руками горелку, можно удалить электрические заряды с изолятора, например с наэлектризованной стеклянной палочки?

2.Почему у альпинистов существует правило: ночуешь высоко в горах, все металлические предметы собери и положи отдельно подальше от лагеря?

3.При охлаждении газа его проводимость уменьшается. Как объяснить это? Куда деваются ионы?

4.Для чего каждый провод высоковольтной линии электропередач делают тройным?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Возможен ли несамостоятельный разряд между проводами линии электропередач?

2.Для рекламных и декоративных целей применяются газосветные трубки тлеющего разряда. От чего зависит цвет свечения этих трубок?

3.Как действует молниеотвод? При каких условиях он может оказаться опасным для здания?

4.Проходит ли электрический ток через тела птиц, сидящих на голых проводах высоковольтной линии передачи электрической энергии?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Можно ли при помощи контактной сварки соединить медные или серебряные детали?

2.Почему для уменьшения потерь энергии на коронный разряд увеличивают диаметр проводов и делают их полыми?

3.Какой вред наносят искры и электрическая дуга ножам рубильников, контактам выключателей, токоснимателям трамваев, троллейбусов и электропоездов?

4.Почему электроскоп, находящийся недалеко от пламени газовой горелки, разряжается весьма быстро?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Физика высоких энергий

Физика атомного ядра

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Состав атомного ядра. Энергия связи нуклонов в ядре

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Найдите энергию связи ²⁷Al₁₃.

2.Ядра каких элементов получатся, если в ядрах ³Не₂, ⁷Ве₄, ¹⁵О₈ протоны заменить нейтронами, а нейтроны протонами.

3.Каким был бы радиус Солнца, если при той же массе его плотность равнялась бы плотности ядерного вещества? Средняя плотность Солнца 1410 кг/м³.

4.Какое количество нуклонов содержит ядро изотопа плутония ²³⁹Pu₉₄?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Найдите удельную энергию связи ¹⁶О₈.

2.Сколько протонов и нейтронов содержит алюминий массой 1 кг?

3.Какую часть от объема атома кобальта ⁵⁹Со составляет объем его ядра? Плотность кобальта 4500 кг/м³.

4.Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы оторвать нейтрон от изотопа натрия ²³Na ₁₁?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Сравнить дефект масс ядра ³Не ₂ и массу электронов данного изотопа.

2.Во сколько раз радиус ядра атома ⁴⁰Са ₂₀ меньше ядра ²⁰⁰Hg ₈₀?

3.Определить элемент, в ядре которого содержится 7 протонов и 7 нейтронов; 51 протон и 71 нейтрон; 101 протон и 155 нейтронов.

4.Найдите удельную энергию связи ядра дейтерия.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Для того чтобы ядерные силы преодолели электростатическое отталкивание, два нейтрона должны сблизиться на расстояние 10^{-12 см. Рассчитайте значение кулоновского барьера.}

2.Вычислите энергию связи для ядер ⁷Li ₃ .

3.Провести энергетический расчет ядерной реакции и выяснить, выделяется или поглощается энергия в этой реакции:

⁷Li ₃ + ⁴He ₂ → ¹⁰B ₅ + ¹n ₀

4.Во сколько раз плотность ядерного вещества больше плотности железа? Средний объем, занимаемый одним нуклоном, 2∙10 ^{- 38} см³.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Работа по разделению молекулы воды на водород и кислород равна 5 эВ. Во сколько раз атомные ядра прочнее молекулы воды?

2.Найдите энергию связи ядер ³Н ₁ и ³Не ₂. Какое из этих ядер более устойчиво?

3.Во сколько раз радиус ядра атома урана ²³⁸U больше радиуса ядра атома водорода ¹Н?

4.Каков состав изотопов неона ²⁰Ne ₁₀, ²¹Ne ₁₀ и ²²Ne ₁₀? Что характерно для изотопов одного элемента?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.При обстреле ядер бора ¹¹В₅ протонами получается бериллий ⁸Ве₄. Какие ещё ядра получаются при этой реакции и сколько энергии освобождается?

2.Найдите сумму зарядов всех ядер в 0,01 моля неона.

3. Определить нуклонный состав ядер изотопов водорода (¹Н, ²Н, ³Н), свинца (²⁰⁴Pb, ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, ²⁰⁸Pb) и урана (²³⁴U, ²³⁵U, ²³⁸U).

4.Почему нейтроны легче проникают в ядра атомов, чем другие частицы?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Во что превращается изотоп ²¹⁰Tl ₈₁ после трех последовательных β- распадов и одного -распада?

2.В цепочке радиоактивных превращений после 5 бета-распадов и нескольких альфа-распадов ядро тяжелого элемента превращается в ядро устойчивого атома, порядковый номер которого на 13 меньше первоначального. На сколько меньше первоначального становится массовое число ядра?

3.За время 150 с распалось 7/8 первоначального числа радиоактивных ядер. Чему равен период полураспада этого элемента?

4.В результате одинакового числа ядерных расщеплений получены два радиоактивных препарата с периодами полураспада, равными 1 мин и 1 ч. Какой из препаратов дает более интенсивное излучение?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Ядро ²¹⁶Po ₈₄ образовалось после двух последовательных -распадов. Из какого ядра получился полоний?

2.Из тория ²³⁸Th₉₀ после двух β- превращений и определенного числа α- распадов образовался элемент с порядковым номером 86. Сколько произошло α- распадов?

3.Какая доля радиоактивных ядер некоторого элемента распадается за время, равное половине периода полураспада? Ответ дать в процентах.

4.Период полураспада ²²²U₈₈ равен 3,82. Найдите среднее время жизни этого изотопа.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Во что превращается изотоп тория ²³⁴Th₉₀, ядра которого претерпевают три последовательных -распада?

2.Изотоп урана ²³⁸U₉₂, претерпевая альфа- и бета- распады, превращается в изотоп свинца ²⁰⁶Pb₈₂. Чему равно при этом суммарное количество бета- распадов и альфа- распадов?

3.Во сколько раз уменьшится количество ядер изотопа радона за 1,91 суток, если его период полураспада 3,82 суток?

4.Радиоактивный фосфор ³²Р₁₅, использующийся для диагностики болезней кровообращения, имеет период полураспада 14,3 дня. Найдите активность образца с числом атомов 5∙10¹⁶.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Ядро изотопа ²¹¹Bi ₈₃ получилось из другого ядра после последовательных - и β- распадов. Что это за ядро?

2.Изотоп урана ²³⁸U₉₂, претерпевая альфа- и бета- распады, превращается в изотоп свинца ²⁰⁶Pb₈₂. Какую долю при этом составляет количество бета-распадов от количества альфа-распадов?

3.Какая доля радиоактивных ядер некоторого элемента останется через время, равное двум периодам полураспада?

4.Определить период полураспада радона, если за одни сутки из 10⁶ распадается 1,75∙10⁵ атомов. Чему равна активность распада?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Ядра изотопа ²³²Th ₉₀ претерпевают -распад, два β- распада и еще один -распад. Какие ядра после этого получаются?

2.Пригодно ли альфа-излучение для получения из ядер ⁷Li₃ бора ¹⁰В₅ и нейтронов?

3.Сколько процентов радиоактивных ядер кобальта останется через 1 месяц, если период полураспада кобальта 71 день?

4.Конечным продуктом радиоактивного распада ²³⁸U₉₂ является свинец ²⁰⁶Pb₈₂. Период полураспада ²³⁸U₉₂ составляет 4,5∙10⁹ лет. Определить возраст минерала, в котором число атомов урана и свинца одинаково.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Какой химический элемент образуется из изотопа урана ²³⁸U₉₂ после двух -распадов и трех β- распадов?

2.Изотоп нептуния ²³⁷Np₉₃ – родоначальник радиоактивного ряда, включающего в себя 11 реакций. На каком изотопе висмута ₈₃Bi он заканчивается и сколько - и β- превращений включает?

3.Сколько распадов ядер за минуту происходит в препарате, активность которого составляет 104 МБк?

4.Имеется урановый препарат с активностью 20,7 МБк. Определить в препарате массу изотопа ²³⁸U₉₂, если его период полураспада равен 7,1∙10⁸ лет.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Искусственная радиоактивность. Использование энергии деления ядер.

Ядерная энергетика

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Определите период полураспада изотопа, если известно, что за время 100 ч после начала распада осталось 2/3 первоначального количества вещества.

2.Какова электрическая мощность атомной электростанции, расходующей в сутки 220 г изотопа урана-235 и имеющей КПД, равный 25%? Считать, что в одном акте деления данного изотопа урана выделяется энергия 200МэВ.

3.Почему природный уран не является атомным горючим и хранение его не связано с опасностью взрыва?

4.При захвате нейтрона ядром алюминия ²⁷Al₁₃ образуется радиоактивный изотоп ²⁴Na₁₁. Какая ещё частица образуется при этом ядерном превращении?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Почему бомбардировка ядер урана медленными нейтронами может дать даже больший эффект, чем быстрыми?

2.Считая, что в одном акте деления ядра урана ²³⁵U освобождается энергия 200 МэВ, определите энергию, выделяющуюся при сгорании 1 кг урана, и массу каменного угля, эквивалентную в тепловом отношении 1 кг урана.

3.Найдите постоянную распада для: а) радона ²²²Na; б) тория ²³²Th.

4.Большинство ядерных реакций могут идти несколькими способами, получившими название «канала реакции». Например, при облучении изотопа лития ⁷Li ₃ могут регистрироваться: а) два одинаковых ядра; б) ядро изотопа бериллия Be и нейтрон. Напишите реакции указанных «каналов реакции».

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Один-единственный нейтрон может вызвать в куске урана цепную реакцию с выделением огромного количества энергии. Как может в этом куске появиться нейтрон? Откуда?

2.При бомбардировке -частицами ядер алюминия ²⁷Al₁₃ образуются новое ядро и нейтрон. Запишите ядерную реакцию и определите зарядовое и массовое число образовавшегося ядра.

3.Сколько процентов от начального количества радиоактивного химического элемента распадется в течение времени, равного среднему времени жизни этого элемента?

4.Определите массовый расход ядерного горючего ²³⁵U в ядерном реакторе атомной электростанции. Тепловая мощность электростанции 10 МВт; её КПД 20%. Энергия, выделяющаяся при одном акте деления 200 МэВ.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.В настоящее время можно осуществить мечту алхимиков средневековья – превратить ртуть в золото. Каким образом?

2.Элемент резерфордий получили, облучая плутоний ²⁴²Pu₉₄ ядрами неона ²²Ne₁₀ . Напишите реакцию, если известно, что кроме него образуются ещё четыре нейтрона.

3.В результате распада полония массой 2 г в течение времени равного 1 году образовался гелий, который при нормальных условиях занимает объем 86 см³. Исходя из этих данных, найдите постоянную Авогадро.

4.Подводная лодка «Наутилус» (США) имеет мощность топливных установок 14,7 МВт, КПД 25%. Топливом служит обогащенный уран массой 1 кг, при делении ядер которого выделяется энергия 6,9∙10¹³ Дж. Определите запас горючего, необходимого для годового плавания лодки.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Почему нейтроны легче проникают в ядра атомов, чем другие частицы?

2.В земной атмосфере все время происходит ядерная реакция, в которой космические нейтроны захватываются ядрами молекул газов, входящих в состав воздуха. При этом ядра азота превращаются в радиоактивный изотоп углерода ¹⁴С₆ . Написать уравнение этой реакции.

3.Мощность первой в мире атомной электростанции, построенной в СССР, равна 5000 кВт при КПД 17%. Считая, что при каждом акте распада в реакторе выделяется 200 МэВ энергии, определить расход урана ²³⁵U₉₂ в сутки.

4.Критическая масса шарообразного образца изотопа урана ²³⁵U равна 60 кг. Каков критический объем этого изотопа? Каков диаметр уранового шара, способного взрываться?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Почему в качестве замедлителей нейтронов применяют графит или воду?

2.Мощность атомной электростанции 500 МВт и КПД 20%. Определить годовой расход урана ²³⁵U₉₂ . Сравнить с годовым расходом каменного угля на тепловой электростанции той же мощности при КПД 25%.

3.Ядро урана ²³⁵U₉₂ , поглотив один нейтрон, разделилось на два осколка и четыре нейтрона. Один из осколков оказался ядром изотопа цезия ¹³⁷Cs₅₅ . Ядром какого изотопа является второй осколок?

4.При делении одного ядра изотопа урана ²³⁵U освобождается энергия 200 МэВ. Сколько энергии освободится при цепной реакции в образце этого изотопа массой 60 кг, если при этом делится 0,1% содержащихся в нем ядер? Определить мощность взрыва, если реакция длилась 10^-6 с.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Термоядерный синтез. Ядерное оружие.

Биологическое действие радиоактивных излучений.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Какое животное способно реагировать на радиоактивное излучение?

2.Интенсивность γ-излучения при прохождении через слой свинца толщиной 4 см уменьшилась в 8 раз. Найдите толщину слоя, ослабляющего излучение вдвое.

3.Средняя поглощенная доза излучения сотрудником, работающим с рентгеновской установкой, равна 7 мкГр за 1 ч. Опасна ли работа сотрудника в течение 200 дней в году по 6 ч в день, если предельно допустимая доза облучения равна 50 мГр в год?

4.Протон, налетающий на неподвижное ядро атома лития, возбуждает реакцию

⁷Li₃ + p → n +⁷Be₄ . При какой кинетической энергии протона возникающий нейтрон будет неподвижным?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Известно, что чем больше плотность среды, тем больше сопротивление она оказывает движущейся в ней материальной частице. Почему же слой свинца меньше ослабляет поток нейтронов, чем такой же слой графита?

2.Покоящееся ядро полония ²¹⁰Ро₈₄ испустило -частицу. Ядро какого атома при этом образовалось? Какую долю полной энергии, освобождаемой в данном процессе, составляет кинетическая энергия образовавшегося ядра? Масса образовавшегося ядра 206,087 а.е.м. Скорости ядер и -частиц много меньше скорости света.

3.Слой бетона толщиной 3,85 см наполовину ослабляет γ-излучение. Какой толщины нужно взять слой бетона, чтобы уменьшить интенсивность излучения в 32 раза?

4.Активность изотопа углерода ¹⁴С₆ в древних деревянных предметах составляет 4/5 активности этого изотопа в свежесрубленных деревьях. Определите возраст древних предметов.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Слой воды толщиной 3 см наполовину ослабляет нейтронное излучение. Во сколько раз ослабит нейтронное излучение слой воды толщиной 12 см?

2.Протоны, налетающие на неподвижную литиевую мишень ⁷Li₃ , вырывают из нее нейтроны. Запишите ядерную реакцию. При какой кинетической энергии протона возникающий нейтрон может оказаться покоящимися? Скорости ядер и частиц много меньше скорости света.

3.Радиоактивный изотоп углерода ¹⁴С₆ в старом куске дерева составляет 0,0416 массы этого изотопа в живых растениях. Каков возраст этого куска дерева? Период полураспада изотопа ¹⁴С₆ равен 5570 годам.

4.Какое количество термоядерной энергии содержится в 1 л обычной воды?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Почему нейтроны негативно влияют на организм, хотя они и не обуславливают радиацию?

2.Слой воды толщиной 14,7 см снижает интенсивность γ-излучения в 2 раза. Какой толщины должен быть слой, чтобы уменьшить интенсивность излучения в 4 раза?

3.Неподвижное ядро изотопа калия ⁴⁰К₁₉ испускает γ-квант с энергией 9,4 кэВ. Определите кинетическую энергию ядра поле испускания γ-кванта.

4.Осуществление управляемой термоядерной реакции создает огромные возможности для получения энергии. При использовании дейтерия, содержащегося в литре обычной воды, в реакции термоядерного синтеза выделяется столько же энергии, сколько получается при сжигании 350 л бензина. Подсчитать эту энергию.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.В процессе термоядерного синтеза 50 000 кг водорода превращается в 49644 кг гелия. Определить сколько энергии выделяется при этом.

2.Покоившееся ядро полония ²¹⁰Ро₈₄ выбросило -частицу с кинетической энергией 5,3 МэВ. Определите кинетическую энергию ядра отдачи и полную энергию, выделившуюся при -распаде.

3.После ядерного взрыва в окружающей среде остается много радиоактивных изотопов с самыми разнообразными периодами полураспада. Какие из них представляют наибольшую опасность для людей, попадающих в эту среду через некоторое время после взрыва?

4.Для осуществления термоядерного синтеза (слияния легких ядер в одно ядро) требуется преодолеть кулоновское отталкивание ядер. Оценить в МэВ, какой одинаковой кинетической энергией должны обладать два протона, чтобы сблизиться на расстояние 2∙10^{-15 м (радиус действия ядерных сил). Какой температуре теплового движения соответствует вычисленная кинетическая энергия?}

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Почему мощность атомного взрыва не может превзойти определенный предел? Имеет ли предел мощность термоядерного взрыва?

2.Какую массу воды, взятой при 0 ⁰С, можно довести до кипения, используя энергию термоядерного синтеза гелия из дейтерия и трития, если КПД преобразования энергии равен 10%? Масса синтезированного гелия равна 1 г.

3.Какую часть своей скорости потеряет нейтрон при упругом столкновении с ядром атома водорода? углерода? свинца?

4.При соударении протона с ядром могут образоваться новые частицы. При этом ни нуклон, ни ядро не исчезают. Не нарушаются ли в связи с этим законы сохранения?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Элементарные частицы

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Классификация элементарных частиц. Лептоны как фундаментальные частицы

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Медленные электроны и позитроны, встречаясь друг с другом, аннигилируют, порождая два фотона: ⁰e_-1 + ⁰e₊₁ → 2γ. Найдите импульс и энергию каждого фотона.

2.Иногда говорят, что каждая элементарная частица состоит из всех других элементарных частиц. Что хотят этим сказать?

3.Возможен ли такой вид распада свободных элементарных частиц: μ⁺ → e⁺ + ν_μ + ν_e? Обоснуйте почему.

4.И атом водорода, и нейтрон могут распадаться на протон и электрон. Почему же атом водорода не считают элементарной частицей, а нейтрон причисляют к ним?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Электрон и позитрон, имевшие одинаковые кинетические энергии равные 0,24 МэВ, превратились в два одинаковых фотона. Определите энергию фотона и соответствующую ему длину волны.

2.Возможен ли такой вид распада свободных элементарных частиц: Κ⁺ → π⁺ + π + π⁰ ? Обоснуйте почему?

3.Какие из перечисленных частиц стабильны: фотон, электрон, нейтрино, протон, нейтрон, π-мезон?

4.В результате термоядерной реакции соединения двух протонов образуется дейтрон и нейтрино. Какая ещё появляется частица?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Допустим, что значительный по массе комок земного вещества, отправленный в глубины космоса, встретился с куском антивещества. Чем должна закончиться встреча?

2.Элементарная частица пи-нуль-мезон (π⁰) распадается на два γ- кванта. Найти частоту γ- излучения, если масса покоя этой частицы рана 264,3 массы электрона.

3.Поглощая фотон γ- излучения с длиной волны 47 пм, дейтрон распадается на протон и нейтрон. Определите суммарную кинетическую энергию образовавшихся частиц. Запишите ядерную реакцию.

4.При β-распаде из ядра вылетает электрон. Но электрона в ядре нет. Откуда же он берется?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.При встрече электрона с позитроном, имеющих массу покоя, они превращаются в два фотона, которые массой покоя не обладают. О чем говорит этот факт?

2.Фотон с энергией 3 МэВ в поле тяжелого ядра превратился в пару электрон-позитрон. Определите кинетическую энергию каждой частицы, считая, что энергии частиц одинаковы.

3. Во время взаимопревращения электронно-позитронной пары, частицы которой были в покое, образовались три γ- кванта. Под каким углом друг к другу они должны разлететься? Почему?

4.Возможен ли такой вид распада свободных элементарных частиц: ρ → n + e⁺ + ν_e ? Обоснуйте почему.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Свободный нейтрон радиоактивен. Выбрасывая протон и антинейтрино, он превращается в протон. Определите суммарную кинетическую энергию всех частиц, возникающих в этом процессе. Кинетическую энергию нейтрона не учитывать и массу покоя антинейтрино считать равной нулю.

2.При аннигиляции электрона и позитрона образовалось два одинаковых γ- кванта. Найти длину волны, пренебрегая кинетической энергией частиц до реакции.

3. Возможен ли такой вид распада свободных элементарных частиц: μ → e + ν_μ + ν_e? Обоснуйте почему.

4.Есть некоторые основания предполагать существование антимиров – скоплений материи, в которых ядра состоят из антипротонов и антинейтронов, а их оболочки из позитронов. Можно проверить эту гипотезу методами спектроскопии?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Электрон при встрече с позитроном активно «реагирует» с ним, и они превращаются в γ- кванты; однако такого процесса никогда не наблюдается при встрече электрона с электроном или позитрона с позитроном. Почему?

2.В процессе превращения в электромагнитное излучение пары электрон-позитрон никогда не возникает один гамма-квант. Проявление какого именно из известных вам законов сохранения можно усмотреть в этом факте?

3.Найти частоту γ- излучения, образующегося при термоядерной реакции: ¹Н₁ + ³Н₁ → ⁴Не₂ + γ , если -частица приобретает энергию 19,7 МэВ.

4.Фотон с длиной волны равной 10^{-10 м претерпевает упругий удар с первоначально покоившимся электроном и рассевается назад. Какую скорость приобретает электрон? Считать скорость электрона υ « с.}

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Классификация и структура адронов. Взаимодействие кварков

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Какие из реакций запрещены законами сохранения электрического, барионного и лептонного заряда:

n → p + e^- + ˜ν_e ;

p → n + e⁺ ;

μ^- → e^- + ν_μ+ ˜ν_e ;

K⁺ → π^- + 2e⁺ ?

2.В электрическом поле какой напряженности начнут интенсивно рождаться электронно-позитронные пары, т. е. начнется «пробой» вакуума?

3.Записать, какие комбинации известных в настоящее время кварков воспроизводят свойства: 1) нейтрона, 2) протона, 3) π⁺-мезона, 4) π^—мезона, 5) Σ⁰-гиперона.

4.Объяснить, к какой группе элементарных частиц и почему относится: 1) Λ⁰-гиперон; 2) протон; 3) таон; 4) π⁰-мезон.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 2

1.Какие из реакций запрещены законами сохранения электрического, барионного и лептонного заряда:

π^- +p → Λ⁰ + K⁰ ;

K^- + n → Λ⁰ + π^- ;

π⁺ + n → Λ⁰ + K⁺ ;

π⁺ + n → K⁰ + K⁺ ?

2.Почему фотон (γ-квант) не может превратиться в электронно-позитронную пару, не взаимодействуя с какой-либо частицей, например с ядром атома?

3.Объяснить, почему понадобилось введение внутренних характеристик кварков – цвета и очарования.

4.Объяснить, к какой группе элементарных частиц и почему относится: 1) мюонное нейтрино; 2) нейтрон; 3) фотон; 4) K⁰-мезон.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 3

1.Перечислите строгие законы сохранения при реакциях элементарных частиц, т. е. законы, которые справедливы для всех типов взаимодействий.

2.Ниже приведены запрещенные способы распада. Перечислите для каждого из них законы сохранения, которые он нарушает:

π^- → μ^- + ν_μ ;

n +K^- → Ω^- + K⁰ + K⁺ ;

p + n → Λ⁰ + Σ⁺ .

3.Какие из перечисленных частиц стабильны: фотон, электрон, нейтрино, протон, нейтрон, π^—мезон?

4.Охарактеризовать основные свойства кварков (антикварков) – заряды (электрический и барионный), спин, странность, цвет, очарование, прелесть.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 4

1.Ниже приведены запрещенные способы распада. Перечислите для каждого из них законы сохранения, которые он нарушает:

p + p → p + π⁺ ;

π^- + p → K^- + Σ⁺ ;

π^- + n → Λ⁰ + K^- ;

π^- → μ^- + e⁺ + e^- .

2.Зная квантовые числа кварков, сконструировать:

а) из трех кварков следующие барионы: p, n, Σ⁺, Σ^- ;

б) из кварка и антикварка следующие мезоны: π^-, π⁺, K⁰, K⁺, K^- .

3.Какая характеристика кварка изменяется при сильном взаимодействии (обмене глюонами) и при слабом взаимодействии (при излучении промежуточного бозона)?

4.Назвать элементарную частицу, обладающую наименьшей массой покоя. Чему равен электрический заряд этой частицы?

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 5

1.Объяснить, какая характеристика элементарных частиц положена в основу деления адронов на мезоны и барионы.

2.Перечислите и охарактеризуйте частицы-переносчики фундаментальных взаимодействий.

3.Возможно ли вынужденное излучение, если фотоны были бы фермионами? Дайте объяснение.

4.Определить, какие из приведенных ниже процессов разрешены законом сохранения лептонного заряда:

p → n + e⁺ + ν_e ;

K^- → μ^- + ˜ν_μ ;

π⁺ → μ⁺ + e^- + e⁺ ;

K⁺ → e⁺ + π⁰ + ν_e .

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 6

1.Перечислить, какие величины сохраняются для процессов взаимопревращаемости элементарных частиц, обусловленных слабым и сильным взаимодействиями.

2.Какие законы сохранения отражали сохранение в ядерных реакциях зарядового и массового числа? Сформулируйте закон сохранения барионного заряда. Как он подтверждает невозможность распада бариона на более мелкие частицы?

3.Что такое кварк-лептонная симметрия? Сколько фундаментальных частиц образуют Вселенную? Чем отличаются три поколения фундаментальных частиц?

4.Перечислить основные свойства нейтрино и антинейтрино и объяснить, чем по современным представлениям они отличаются друг от друга.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Элементы астрофизики

Эволюция Вселенной

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Структура Вселенной, её расширение. Расширяющаяся Вселенная

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ 1

1.Оценитие расстояние до галактики, если красное смещение в её спектре составляет 10 000 км/с.