FAJLOOBMENNIK-Obschaya_baza_v3_1

На рисунке представлен профиль поперечной бегущей волны, которая распространяется со скоростью . Уравнением данной волны является выражение …

Уравнение плоской волны, распространяющейся вдоль оси OХ, имеет вид . Длина волны (в м) равна …3,14

Уравнение плоской синусоидальной волны, распространяющейся вдоль оси OХ, имеет вид . Амплитуда ускорения колебаний частиц среды (в ) равна …

Решение: Уравнение плоской синусоидальной волны  имеет вид , где  – амплитуда волны;  – циклическая частота;  – период колебаний;  – волновое число;  – длина волны; () – фаза волны; начальная фаза. Скорость колебаний частиц среды . Ускорение частиц среды . Амплитуда ускорения частиц среды  

Если в электромагнитной волне, распространяющейся в вакууме, значение напряженности магнитного поля равно: , объемная плотность энергии , то напряженность электрического поля составляет __300___ 

Главное квантовое число n определяет … энергию стационарного состояния электрона в атоме Решение: 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. Главное квантовое число n определяет энергию стационарного состояния электрона в атоме.

Теннисный мяч летел с импульсом  в горизонтальном направлении, когда теннисист произвел по мячу резкий удар длительностью 0,1 с. Изменившийся импульс мяча стал равным  (масштаб указан на рисунке): Средняя сила удара равна …

Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении равна  где  – универсальная газовая постоянная. Число вращательных степеней свободы молекулы равно … 2

Решение: Молярная теплоемкость идеального газа в изобарном процессе определяется соотношением , где . Здесь  число степеней свободы поступательного движения;  число степеней свободы вращательного движения;  – число степеней свободы колебательного движения. Для молекул идеального газа ,  для линейных молекул и  для нелинейных молекул. Из сопоставления с данными задания следует, что . С учетом того что , приходим к выводу, что . В данном случае .

Одному молю двухатомного газа было передано 5155 Дж теплоты, при этом газ совершил работу, равную 1000 Дж, а его температура повысилась на ___200___ K. Решение: Согласно первому началу термодинамики  Изменение внутренней энергии , с другой стороны –  Следовательно, 

На рисунке показана зависимость силы тока от времени в электрической цепи с индуктивностью 1 мГн: Модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в интервале от 0 до 5 с (в мкВ) равен …6

На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени. Наименьший заряд протечет через поперечное сечение проводника  в промежутке времени ___15-20_____ с.

На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени: Отношение заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за двадцать секунд, к заряду, прошедшему за последние пять секунд, равно …7 Решение: По определению сила тока в цепи . Отсюда , где  – заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за бесконечно малый промежуток времени . Заряд, прошедший за определенный промежуток времени, можно определить по формуле . Используя геометрический смысл определенного интеграла, найдем  и  Следовательно, 

Через лампу, подключенную к источнику тока с ЭДС 8 В и внутренним сопротивлением 1 Ом протекает ток 2 А. Зависимость тока от приложенного к лампе напряжения показана на графике …3

Два заряда  и  движутся параллельно в одну сторону на расстоянии  r друг от друга, как показано на рисунке: Магнитная составляющая силы, действующей на второй заряд со стороны первого заряда, имеет направление …4

Решение: Индукция магнитного поля свободно движущегося заряда равна , где заряд частицы, скорость частицы, радиус-вектор, характеризующий положение заряда  относительно заряда . Используя определение векторного произведения, находим, что вектор  в месте нахождения заряда  направлен «от нас». Сила Лоренца  по правилу левой руки имеет направление 4.

На рисунке схематически изображены стационарные орбиты электрона в атоме водорода согласно модели Бора, а также показаны переходы электрона с одной стационарной орбиты на другую, сопровождающиеся излучением кванта энергии. В ультрафиолетовой области спектра эти переходы дают серию Лаймана, в видимой – серию Бальмера, в инфракрасной – серию Пашена. Наибольшей длине волны кванта в серии Лаймана (для переходов, представленных на рисунке) соответствует переход …

Решение: Серию Лаймана дают переходы на первый энергетический уровень; при этом энергия испускаемого кванта, а, следовательно, и его частота зависят от разности энергий электрона в начальном и конечном состояниях. Длина волны излучения связана с его частотой соотношением . Поэтому наибольшей длине волны (а следовательно, наименьшей частоте) кванта в серии Лаймана соответствует переход .

На рисунке схематически изображены стационарные орбиты электрона в атоме водорода, согласно модели Бора, а также показаны переходы электрона с одной стационарной орбиты на другую, сопровождающиеся излучением кванта энергии. В ультрафиолетовой области спектра эти переходы дают серию Лаймана, в видимой – серию Бальмера, в инфракрасной – серию Пашена: Наименьшей частоте кванта в серии Бальмера соответствует переход … Решение: Серию Бальмера дают переходы на второй энергетический уровень, при этом энергия испускаемого кванта, а следовательно, и его частота зависят от разности энергий электрона в начальном и конечном состояниях. Поэтому наименьшей частоте кванта в серии Бальмера (для переходов, представленных на рисунке) соответствует переход .

Складываются два взаимно перпендикулярных колебания. Установите соответствие между номером соответствующей траектории и законами колебаний точки вдоль осей координат  

1
2
3
4

Решение: При одинаковой частоте складываемых колебаний уравнение траектории точки имеет вид: , где  – разность фаз колебаний. Если разность фаз , то уравнение преобразуется к виду , или , что соответствует уравнению прямой: . Если , то , что является уравнением эллипса, причем если амплитуды равны , то это будет уравнение окружности.  Если складываются колебания с циклическими частотами  и , где и целые числа, точка описывает более сложную кривую, которую называют фигурой Лиссажу. Форма кривой Лиссажу зависит от соотношения амплитуд, частот и начальных фаз складываемых колебаний.

Электромагнитная волна частоты 3,0 МГц переходит из вакуума в диэлектрик с проницаемостью . При этом ее длина волны уменьшится на __50___ м. Решение: Длина волны связана со скоростью ее распространения соотношением: , где  – период,  – частота волны. При переходе электромагнитной волны из вакуума в среду с показателем преломления  ее скорость уменьшается , частота не изменяется. Следовательно, длина волны уменьшается. Если длина волны в вакууме , а длина волны в среде , то уменьшение длины волны составит . Здесь учтено, что магнитная проницаемость неферромагнитных сред .

На рисунках изображены зависимости от времени скорости и ускорения материальной точки, колеблющейся по гармоническому закону. Циклическая частота колебаний точки равна ___2___ 

Решение: Амплитудные значения скорости и ускорения определяются по формулам , , где  амплитуда координаты (максимальное смещение материальной точки),  циклическая частота. Используя графики, находим: ;  Амплитуда – величина положительная по определению. Следовательно, .

Для ядерных сил справедливым является утверждение, что они … проявляются лишь на малых расстояниях (короткодействие)

Решение: Ядерные силы являются короткодействующими: их действие проявляется только на расстояниях примерно ; не зависят от зарядов частиц. Ядерным силам свойственно насыщение, то есть удельная энергия связи нуклонов в ядре (если не учитывать легкие ядра) при увеличении числа нуклонов не растет, а остается приблизительно постоянной. Ядерные силы зависят от взаимной ориентации спинов взаимодействующих нуклонов. Ядерные силы не являются центральными силами. Их нельзя представить действующими по линии, соединяющей центры взаимодействующих нуклонов.

Для ядерных сил не справедливым является утверждение, что они … зависят от типа взаимодействующих нуклонов, то есть ядерные силы между протонами отличаются от сил между нейтронами и от сил между протоном и нейтроном

Решение: В ядрах существуют особые ядерные силы, не сводящиеся ни к одному из типов сил, рассматриваемых в классической физике (гравитационных и электромагнитных). Ядерные силы являются силами притяжения. Им свойственна зарядовая независимость: притяжение между двумя нуклонами одинаково независимо от типа нуклона ( или ). Ядерные силы не являются центральными: их нельзя представить действующими по прямой, соединяющей нуклоны. Ядерные силы являются короткодействующими. Они проявляются на расстояниях между нуклонами в ядре порядка м.

Из 10¹⁰ атомов радиоактивного изотопа с периодом полураспада 20 мин. через 60 мин. не испытают превращения примерно ____ атомов.

Анализатор в 2 раза уменьшает интенсивность линейно поляризованного света, приходящего к нему от поляризатора. Если между поляризатором и анализатором помесить кварцевую пластинку, то свет через такую систему проходить не будет. При этом кварцевая пластинка поворачивает плоскость поляризации на угол, равный …

Механическая система состоит из трех частиц, массы которых , , . Первая частица находится в точке с координатами (2, 3, 0), вторая – в точке (2, 0, 1), третья – в точке (1, 1, 0) (координаты даны в сантиметрах). Тогда – координата центра масс (в см) – равна …1

Решение: Центром масс системы материальных точек называется точка С, радиус-вектор которой определяется соотношением .Тогда 

Небольшая шайба начинает движение без начальной скорости по гладкой ледяной горке из точки А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты х изображена на графике : Кинетическая энергия шайбы в точке С ___в 2 раза больше___, чем в точке В.

Обруч скатывается без проскальзывания с горки высотой 2,5 м. Скорость обруча (в м/с) у основания горки при условии, что трением можно пренебречь, равна …5

Материальная точка массой  начинает двигаться под действием силы  (Н) . Если зависимость радиуса-вектора материальной точки от времени имеет вид  (м), то мощность (Вт), развиваемая силой в момент времени  равна …12

Решение: Мощность, развиваемая силой в некоторый момент времени, равна: , где скорость материальной точки, равная:  . Следовательно, .

Естественный свет падает на систему из 5 последовательно расположенных поляроидов, причем плоскость пропускания каждого последующего поляроида образует угол 30° с плоскостью пропускания предыдущего. Если поглощением света в поляроидах можно пренебречь, то интенсивность  света на выходе из системы связана с интенсивностью  света на входе соотношением …

Решение: Если интенсивность естественного света J₀, то в отсутствие поглощения интенсивность J₁ света, прошедшего через первый поляроид, равна . Интенсивность J₂ света, прошедшего через второй поляроид, определяется законом Малюса: . Таким образом, . Интенсивность света, прошедшего через третий поляроид, согласно закону Малюса, равна: . Очевидно, что после прохождения 5 поляроидов интенсивность света равна: .

На пути плоской световой волны, распространяющейся в воздухе, поместили стеклянную пластинку толщиной 1 см. Показатель преломления стекла . Если пластинка расположена перпендикулярно направлению распространения света, то увеличение оптической длины пути (в мм) составит …5

Решение: При помещении стеклянной пластинки на пути световых лучей оптическая разность хода увеличивается на , где – толщина пластинки. При этом учтено, что пластинка расположена перпендикулярно направлению распространения света. Используя данные задачи, получаем: 

На дифракционную решетку по нормали к ее поверхности падает плоская световая волна с длиной волны  Если постоянная решетки , то общее число главных максимумов, наблюдаемых в фокальной плоскости собирающей линзы, равно …9

Решение: Условие главных максимумов для дифракционной решетки имеет вид , где  – период решетки,  – угол дифракции,  – порядок максимума,  – длина световой волны. Из этого условия следует, что наибольший порядок дифракционного максимума будет при максимальном значении синуса. Поскольку  не может быть больше единицы,  или . По условию ; следовательно  Если учесть, что порядок максимума является целым числом, то  Тогда общее число максимумов, получаемых при дифракции на решетке, 

Однозарядные ионы, имеющие одинаковые скорости, влетают в однородное магнитное поле. Их траектории приведены на рисунке: Наименьшую массу имеет ион, движущийся по  траектории …1

Решение: На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца. В данном случае траектории заряженных частиц – дуги окружностей с различающимися радиусами. Поскольку радиус окружности прямо пропорционален массе частицы, , то из рисунка следует, что . Наименьшую массу имеет ион, движущийся по траектории 1.

Две точки лежат на прямой, вдоль которой распространяется волна со скоростью 330 м/с. Период колебаний 0,02 с, расстояние между точками 55 см. Разность фаз колебаний в этих точках составляет …

Газ занимает объем 5 л под давлением 2 МПа. При этом кинетическая энергия поступательного движения всех его молекул равна …