FAJLOOBMENNIK-Obschaya_baza_v3_1

Фотон с энергией 100 кэВ в результате комптоновского рассеяния на электроне отклонился на угол 90°. Энергия рассеянного фотона равна __84___ . Ответ выразите в кэВ и округлите до целого числа. Учтите, что энергия покоя электрона 511 кэВ.

Сила тока, протекающего в катушке, изменяется по закону . Если при этом на концах катушки в момент времени  наводится ЭДС самоиндукции величиной , то индуктивность катушки (в ) равна …0,01 Решение: ЭДС самоиндукции, возникающая в контуре при изменении в нем силы тока I, определяется по формуле: , где L – индуктивность контура. Знак минус в формуле соответствует правилу Ленца: индукционный ток направлен так, что противодействует изменению тока в цепи: замедляет его возрастание или убывание. Таким образом, ЭДС самоиндукции равна . Следовательно, .

Заряд 1 нКл переместился из точки, находящейся на расстоянии 1 см от поверхности заряженного проводящего шара радиусом 9 см, в бесконечность. Поверхностная плотность заряда шара 1,1·10^-4 Кл/м². Работа сил поля (в мДж), совершаемая при этом перемещении, равна ___1___ . (Ответ округлите до целых.) Решение: Работа сил поля по перемещению заряда определяется по формуле , где q – перемещаемый заряд,  и – потенциалы начальной и конечной точек соответственно. В случае заряженного шара потенциал на бесконечности . . Тогда 

Собственные функции электрона в атоме водорода содержат три целочисленных параметра: n, l и m. Параметр n называется главным квантовым числом, параметры l и m – орбитальным (азимутальным) и магнитным квантовыми числами соответственно. Магнитное квантовое число m определяет … проекцию орбитального момента импульса электрона на некоторое направление Решение: Магнитное квантовое число m определяет проекцию орбитального момента импульса электрона на некоторое направление:, причем .

Диск радиусом 1 м, способный свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку О перпендикулярно плоскости рисунка, отклонили от вертикали на угол  и отпустили. В начальный момент времени угловое ускорение диска равно __7_____ 

Решение: Момент силы тяжести относительно оси, проходящей через точку О, равен , где радиус диска и плечо силы. Момент инерции диска относительно оси, проходящей через центр тяжести (точку С), равен ; а момент инерции обруча относительно оси, проходящей через точку О, найдем по теореме Штейнера: . Используя основной закон динамики вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси, можем определить угловое ускорение:  .

Возраст любого предмета, изготовленного из некогда живой ткани, например, из дерева, можно приближенно определить по удельной активности (активности единицы массы) радиоактивного изотопа углерода , период полураспада которого составляет примерно 5700 лет. Если удельная активность  в деревянном предмете равна  от удельной активности растущего дерева, то дерево, из которого было изготовлено орудие, было срублено примерно __11400__ лет назад.

Решение: Активность изотопа изменяется со временем по тому же закону, что и число нераспавшихся ядер: , где – постоянная распада, – период полураспада, причем . Тогда . Отсюда  лет.

Колебательный контур состоит из катушки индуктивности   конденсатора   и сопротивления   Добротность контура равна …200

Горизонтально летящая пуля пробивает брусок, лежащий на гладкой горизонтальной поверхности. В системе «пуля – брусок» … импульс сохраняется, механическая энергия не сохраняется

Фотон с энергией 100 кэВ в результате комптоновского рассеяния на электроне отклонился на угол 90°. Энергия рассеянного фотона равна __84___ . Ответ выразите в кэВ и округлите до целого числа. Учтите, что энергия покоя электрона 511 кэВ.

При изучении внешнего фотоэффекта были получены две зависимости задерживающего напряжения U₃ от частоты  падающего света (см. рис.). Верным является  утверждение, что зависимости получены для ... двух различных металлов; при этом работа выхода для второго металла больше

Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, , где  энергия падающего фотона;  работа выхода электрона из металла;  максимальная кинетическая энергия электрона, которая может быть определена по величине задерживающего напряжения: . Тогда уравнение Эйнштейна примет вид . Отсюда . Это уравнение прямой, не проходящей через начало координат. Две показанные на графике зависимости отличаются друг от друга величиной работы выхода, причем работа выхода для второго металла больше. Согласно закону Столетова, максимальная кинетическая энергия электронов, а следовательно, и величина задерживающего напряжения, не зависит от интенсивности света (освещенности металла).

Кварковый состав характерен для … нейтронов

Маятник совершает колебания, которые подчиняются дифференциальному уравнению  Время релаксации равно __4___ c.

Решение: Дифференциальное уравнение затухающих колебаний имеет вид , где коэффициент затухания,  собственная круговая частота колебаний. Время релаксации – это время, в течение которого амплитуда колебаний уменьшается в  (~ 2,7) раз. Время релаксации связано с коэффициентом затухания: . Коэффициент затухания равен: . Значит время релаксации 

При изотермическом расширении 1 моля газа его объем увеличился в  раз (), работа газа составила 1662 Дж. Тогда температура равна __200___ K. 

Если количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику, уменьшится в 2 раза, то коэффициент полезного действия тепловой машины … увеличится на  Решение: Коэффициент полезного действия тепловой машины определяется по формуле , где – количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя; – количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику. При уменьшении  в два раза коэффициент полезного действия . Найдем изменение . Коэффициент полезного действия тепловой машины увеличится на .

Максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии имеет место при угле (в градусах) рассеяния фотонов, равном …180

Решение: Увеличение длины волны фотона при его рассеянии на свободном электроне равно , где  комптоновская длина волны для электрона. Максимальное изменение длины волны будет при условии . Отсюда .

Время жизни атома в возбужденном состоянии 10 нс. Учитывая, что постоянная Планка , ширина энергетического уровня (в эВ) составляет не менее …

Решение: Соотношение неопределенностей для энергии и времени имеет вид , где  неопределенность в задании энергии (ширина энергетического уровня),  время жизни частицы в данном состоянии. Тогда 

Человек, стоящий в центре вращающейся скамьи Жуковского, держит в руках длинный шест. Если он повернет шест из вертикального положения в горизонтальное, то … угловая скорость скамьи и кинетическая энергия уменьшатся Решение: Согласно закону сохранения момента импульса . Здесь J – момент инерции человека с шестом и скамьи относительно оси вращения,  – угловая скорость его вращения вокруг этой оси. Тогда . Поскольку при повороте шеста из вертикального положения в горизонтальное момент инерции системы увеличивается, то угловая скорость вращения уменьшается. Кинетическая энергия тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, равна: . Тогда . Таким образом, кинетическая энергия системы уменьшится.

Точка М движется по спирали с равномерно убывающей скоростью в направлении, указанном стрелкой. При этом величина полного ускорения точки …уменьшается

Сопротивление, катушка индуктивности и конденсатор соединены последовательно и включены в цепь переменного тока, изменяющегося по закону(А). На рисунке схематически представлена фазовая диаграмма падений напряжения на указанных элементах. Амплитудные значения напряжений соответственно равны: на сопротивлении ; на катушке индуктивности ; на конденсаторе  Установите соответствие между сопротивлением и его численным значением. 1. Полное сопротивление  2. Активное сопротивление 3. Реактивное сопротивление

1
2
3

Решение: Для решения используется  метод векторных диаграмм. Длина вектора равна амплитудному значению напряжения, а угол, который вектор составляет с осью ОХ, равен разности фаз колебаний напряжения на соответствующем элементе и силы тока в цепи. Амплитудное значение полного напряжения равно. Величина  Полное сопротивление цепи связано с амплитудными значениями тока и напряжения законом Ома: . Амплитудное значение силы тока, как это следует из закона его изменения, равно . Тогда  Активное сопротивление  Полное сопротивление цепи равно: , где  реактивное сопротивление;  индуктивное и емкостное сопротивления соответственно. Отсюда 

Сопротивление, катушка индуктивности и конденсатор соединены последовательно и включены в цепь переменного тока, изменяющегося по закону(А). На рисунке представлена фазовая диаграмма падений напряжений на указанных элементах. Амплитудные значения напряжений соответственно равны: на сопротивлении ; на катушке индуктивности ; на конденсаторе   Установите соответствие между сопротивлением и его численным значением.  1.  2.  3. 

1	активное сопротивление
2	реактивное сопротивление
3	полное сопротивление

Решение: Используем метод векторных диаграмм. Длина вектора равна амплитудному значению напряжения, а угол, который вектор составляет с осью ОХ, − разности фаз колебаний напряжения на соответствующем элементе и колебаний силы тока в цепи. Сложив три вектора, найдем амплитудное значение полного напряжения: . Величина  Полное сопротивление контура найдем по закону Ома: , где  амплитудные значения напряжения и силы тока. Амплитудное значение силы тока, как это следует из закона его изменения, равно 0,1 А. Тогда . Активное сопротивление  Полное сопротивление цепи равно , где  реактивное сопротивление;  индуктивное и емкостное сопротивления соответственно. Отсюда 

Для ориентационной поляризации диэлектриков характерно … влияние теплового движения молекул на степень поляризации диэлектрика

Решение: Ориентационная поляризация наблюдается у полярных диэлектриков. Внешнее электрическое поле стремится ориентировать дипольные моменты полярных молекул по направлению вектора напряженности поля. Этому препятствует хаотическое тепловое движение молекул, вызывающее беспорядочный разброс диполей. В итоге совместного действия поля и теплового движения возникает преимущественная ориентация дипольных электрических моментов вдоль поля, возрастающая с увеличением напряженности электрического поля и с уменьшением температуры.

Проводящий плоский контур площадью 75 см² расположен в магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Если магнитная индукция изменяется по закону  мТл, то ЭДС индукции, возникающая в контуре в момент времени  (в мВ), равна …0.18 Решение: В соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции электродвижущая сила индукции в замкнутом проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром: . Поскольку плоскость контура перпендикулярна линиям магнитной индукции,  где S – площадь контура. Таким образом, 

В результате столкновения нейтрона с ядром  наблюдается испускание дейтерия. В результате этой реакции возникает ядро …

Решение: Дейтерием называется тяжелый водород или изотоп водорода, ядро которого содержит один протон и один нейтрон, . С учетом этого рассматриваемую реакцию можно представить следующим образом: . В ядерных реакциях выполняются законы сохранения массового и зарядового чисел. Следовательно, у образовавшегося в результате реакции ядра , что соответствует ядру изотопа азота .

Автомобиль поднимается в гору по участку дуги с постоянной по величине скоростью.  Равнодействующая всех сил, действующих на автомобиль, ориентирована в направлении …3

Шар массы , имеющий скорость v, налетает на неподвижный шар массы : После соударения шары будут двигаться так, как показано на рисунке …

На концах невесомого стержня длины l закреплены два маленьких массивных шарика. Стержень может вращаться в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через середину стержня. Стержень раскрутили до угловой скорости . Под действием трения стержень остановился, при этом выделилось 4 Дж теплоты.  Если стержень раскрутить до угловой скорости, то при остановке стержня выделится количество теплоты (в Дж), равное …1 Решение: Согласно закону сохранения энергии количество выделившейся теплоты равно убыли полной механической энергии, в данном случае – убыли кинетической энергии вращения: . Отсюда следует, что при уменьшении угловой скорости в 2 раза количество выделившейся теплоты уменьшится в 4 раза, то есть 

На рисунке представлен профиль поперечной упругой бегущей волны, распространяющейся со скоростью . Циклическая частота волны равна …

Если ось вращения тонкостенного кругового цилиндра перенести из центра масс на образующую (рис.), то момент инерции относительно новой оси __ увеличится в 2___ раза.

Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами:  и . Отношение потенциала поля, созданного первым зарядом в точке А, к потенциалу результирующего поля в этой точке равно …3

Решение: Согласно принципу суперпозиции полей , где  и  потенциалы полей, создаваемых в точке А каждым зарядом в отдельности. Потенциал поля точечного заряда . Тогда потенциал результирующего поля в точке А . Следовательно, искомое отношение .

Ядро химического элемента X обозначается . Для ядер изотопов характерны … одинаковые , но различные 

Установите соответствие между видами фундаментальных взаимодействий и радиусами их действия в метрах.  1. Электромагнитное 2. Слабое 3. Сильное

1	∞
2
3

Решение: Радиус действия электромагнитного взаимодействия равен бесконечности. Сильное взаимодействие проявляется на очень малых расстояниях порядка м, сравнимых с размерами ядер. Для слабого взаимодействия радиус действия м.

График зависимости потенциальной энергии тела, брошенного с поверхности земли под некоторым углом к горизонту, от высоты подъема имеет вид, показанный на рисунке …

Твердое тело вращается вокруг неподвижной оси. Скорость точки, находящейся на расстоянии 10 см от оси, изменяется со временем в соответствии с графиком, представленным на рисунке. Угловое ускорение тела (в единицах СИ) равно …5