Вариант 06

1. Импульс, переносимый монохроматическим пучком фотонов через площадкуS=2 см²за времяt=0,5 мин равенр=310^-9·кгм/с. Найти для этого пучка энергиюE,падающую на единицу площади за единицу времени.

2. Найти длину волны де Бройля λдля электрона, имеющего кинетическую энергию: a) W₁=10 кэB;б)W₂=1 МэВ.

3. Найти потенциал ионизации U_i атома водорода.

4. К электродам рентгеновской трубки приложена разность потенциалов U=60 кΒ.Наименьшая длина волны рентгеновских лучей, получаемых от этой трубки, λ=20,6 пм. Найти из этих данных постояннуюhПланка.

5. Сколько слоев половинного ослабления необходимо для уменьшения интенсивности рентгеновских лучей в 80 раз?

6. Найти удельную активность a_m а) урана U; б) радона Rn.

7. -частицы из изотопа радия вылетают со скоростью =1,510⁷м/с и ударяются о флуоресцирующий экран. Считая, что экран потребляет на единицу силы света мощностьР_I=0,25 Вт/кд, найти силу светаI экрана, если на него падают все-частицы, испускаемые массой m=1мкг радия.

8. Найти энергию Q,поглощенную при реакции N + Не Н + O.

9. Реакция разложения дейтрона γ-лучами: Н + hН + n. Найти массу mнейтрона, если известно, что энергия γ-квантовW₁=2,66 МэВ, а энергия вылетающих протонов, измеренная по производимой ими ионизации, оказалась равнойW₂=0,22 МэВ. Энергию нейтрона считать равной энергии протона. Массы дейтрона и протона считать·известными.

10. Некоторое число атомов радона N'помещено в замкнутый сосуд. Построить кривую зависимости изменения числа атомов радонаN/N'в сосуде от времени в интервале 0t20сут через каждые 2 сут. Постоянная распада радона λ=0,181сут^-1. Из кривой N/N'=f(t)найти период полураспада T_1/2 радона.

11. Поток заряженных частиц влетает в однородное магнитное поле с индукцией В=3 Тл. Скорость частиц=1,5210⁷·м/с и направлена перпендикулярно к направлению поля. Найти заряд qкаждой частицы, если известно, что на нее действует сила F=l,46·10^-11 Η.

12. Циклотрон дает дейтроны с энергией W=7 МэВ. Магнитная индукция поля циклотрона B=1,5 Тл. Найти максимальный радиус кривизны Rтраектории дейтрона.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.

Вариант 07

1. При какой температуре Ткинетическая энергия молекулы двухатомного газа будет равна энергии фотона с длиной волны λ=589нм?

2. Найти длину волны де Бройля λдля: а) электрона, движущегося со скоростью =10⁶м/с; б) атома водорода, движущегося со средней квадратичной скоростью при температуреT=300K; в) шарика массойт=1 г, движущегося со скоростью =1см/с.

3. Найти первый потенциал возбуждения U₁ атома водорода.

4. При экспериментальном определений, постоянной Планка hпри помощи рентгеновских лучей кристалл устанавливается под некоторым углом , а разность потенциаловU, приложенная к электродам рентгеновской трубки увеличивается до тех пор, пока не появится линия, соответствующая этому углу. Найти постоянную Планкаhиз следующих данных: кристалл каменной соли установлен под углом =14°; разность потенциалов, при которой впервые появилась линия, соответствующая этому углу, U=9,1 κΒ; постоянная решетки кристалла d=281пм.

5. При переходе электрона в атоме с L-наK-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны λ=78,8 пм. Какой это атом? ДляK-серии постоянная экранированияb=1.

6. Ионизационные счетчики Гейгера — Мюллера имеют и в отсутствие радиоактивного препарата определенный «фон». Присутствие фона может быть вызвано космическим излучением или радиоактивными загрязнениями. Какой массе радона m соответствует фон, дающий 1 отброс счетчика за времяt=5 с?

7. Из какой наименьшей массы труды, содержащей 42% чистого урана, можно получить массуm₀=1 г радия?

8. Найти энергию Q,выделяющуюся при реакции Li +Н Не + Не.

9. Написать недостающие обозначения в реакциях: Al(,x)Mg;Al(,n)x; Cu(,x)Cu;x(,n)W.

10. В нижеследующей таблице приведены результаты измерения зависимости активности анекоторого радиоактивного элемента от времениt. Найти период полураспадаT_1/2 элемента.

    t, ч	0	3	6	9	12	15
    a, 3,710^10Бк	21,6	12,6	7,6	4,2	2,4	1,8

11. Заряженная частица влетает в однородное магнитное поле с индукцией B=0,5 Тл и движется пo окружности радиусом R=10 см. Скорость частицы=2,410⁶·м/с. Найти для этой частицы отношение ее заряда к массе.

12. Между дуантами циклотрона радиусом R=50 см приложена переменная разность потенциалов U=75 кВ с частотой =10 ΜΓц.Найти магнитную индукциюВполя циклотрона, скорость  и энергию Wвылетающих из циклотрона частиц. Какое число оборотов n делает заряженная частица до своего вылета из циклотрона? Задачу решить для дейтронов, протонов и-частиц.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.

Вариант 08

1. При высоких энергиях трудно осуществить условия для измерения экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений в рентгенах, поэтому допускается применение рентгена как единицы дозы для излучений с энергий квантов до ε=3МэВ. До какой предельной длины волны λ рентгеновского излучения можно употреблять рентген?

2. Найти длину волны де Бройля λдля электронов, прошедших разность потенциалов U₁=1В и U₂=100 В.

3. Какую наименьшую энергию W_min (в электронвольтах) должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов появились линии всех серий спектра водорода? Какую наименьшую скорость _min должны иметь эти электроны?

4. Найти постоянную решетки dкаменной соли, зная молярную массу, μ=0,058 кг/моль каменной соли и ее плотность=2,210³·кг/м³. Кристаллы каменной соли обладают простой кубической структурой.

5. Воздух в некотором объеме Vоблучается рентгеновскими лучами. Экспозиционная доза излученияD_э=4,5 Р. Какая доля атомов, находящихся в данном объеме, будет ионизована этим излучением?

6. При помощи ионизационного счетчика исследуется активность некоторого радиоактивного изотопа. В начальный момент времени счетчик дает 75 отбросов за время t=10с. Какое число отбросов за время t=10с дает счетчик по истечении времени t=T_1/2/2? Считать T_1/2>>10 с.

7. Зная периоды полураспада T_1/2 радия и урана, найти число атомов урана, приходящееся на один атом радия в природной урановой руде. Указание. Учесть, что радиоактивность природного урана обусловлена в основном изотопом U.

8. Найти энергию связи W₀, приходящуюся на один нуклон в ядрах: а) Li;б) N;в) Al; г) Ca; д) Cu; e)Cd; ж) Hg;з) U.Построить зависимость W₀=f(A), где A - массовое число.

9. Выход реакции образования радиоактивных изотопов можно охарактеризовать либо числом k₁—отношением числа происшедших актов ядерного превращения к числу бомбардирующих частиц, либо числомk₂ [Бк] — отношением активности полученного продукта к числу частиц, бомбардирующих мишень. Как связаны между собой величины k₁ и k₂?

10. В ампулу помещен радон, активность которого a₀=14,810⁹Бк, Через какое времяtпосле наполнения ампулы активность радона будет равнаa=2,2210⁹Бк?

11. Электрон ускорен разностью потенциалов U=180 кВ. Учитывая поправки теории относительности, найти для этого электрона массуm, скорость , кинетическую энергию Wи отношение его заряда к массе. Какова скорость 'этого электрона без учета релятивистской поправки?

12. До какой энергии Wможно ускорить-частицы в циклотроне, если относительное увеличение массы частицы k=(m-m₀)/m₀ не должно превышать 5%?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.

Вариант 09

1. Найти массу тфотона, импульс которого равен импульсу молекулы водорода при температуреt=20°С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.

2. Энергия рентгеновских лучей =0,6 МэВ. Найти энергиюW_e электрона отдачи, если длина волны рентгеновских лучей после комптоновского рассеяния изменилась на 20%.

3. В каких пределах должна лежать энергия бомбардирующих электронов, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов спектр водорода имел только одну спектральную линию?

4. Электрон, пройдя разность потенциалов U=4,9 В, сталкивается с атомом ртути и переводит его в первое возбужденное состояние. Какую длину волны λимеет фотон, соответствующий переходу атома ртути в нормальное состояние?

5. Рентгеновская трубка создает на некотором расстоянии мощность экспозиционной дозыP_э=2,5810^-5А/кг. Какое числоNпар ионов в единицу времени создает трубка на единицу массы воздуха при данном расстоянии.

6. Некоторый радиоактивный изотоп имеет постоянную распада λ=410^-7с^-1. Через какое время tраспадется 75% первоначальной массытатомов?

7. Свинец, содержащийся в урановой руде, является конечным продуктом распада уранового ряда, поэтому из отношения массы урана в руде к массе свинца в ней можно определить возраст руды. Найти возраст tурановой руды, если известно, что на массуm_ур=1 кг урана Uв этой руде приходится массаm_св=320 г свинца Pb.

8. Найти энергию связи Wядра дейтерия Н.

9. Источником нейтронов является трубка, содержащая порошок бериллия Ве и газообразный радон. При реакции-частиц радона с бериллием возникают нейтроны. Написать реакцию получения нейтронов. Найти массуm радона, введенного в источник при его изготовлении, если известно, что этот источник дает через время t=5сут после его изготовления число нейтронов в единицу времениa₂=1,210⁶с^-1. Выход реакции k₁=1/4000, т.е. только одна-частица изn=4000 вызывает реакцию.

10. Реакция B(n,) идет при бомбардировке бора нейтронами, скорость которых очень мала (тепловые нейтроны). Какая энергия Qвыделяется при этой реакции? Пренебрегая скоростями нейтронов, найти скорость  и кинетическую энергию W-частицы. Ядра бора считать неподвижными.

11. Мезон космических лучей имеет энергию W=3 ГэВ. Энергия покоя мезонаW₀=100 МэВ. Какое расстояниеl в атмосфере сможет пройти мезон за время его жизни по лабораторным часам? Собственное время жизнимезона ₀=2мкс.

12. Энергия дейтронов, ускоренных синхротроном W=200 МэВ. Найти для этих дейтронов отношениеm/m₀, (гдеm- масса движущегося дейтрона иm₀ -его масса покоя) и скорость.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.