Квантовая физика

 

1)  

2) Внешний фотоэффект это:

*С) Эмиссия электронов из вещества под действием квантов электромагнитного поля.

 

2)

 Внутренний  фотоэффект это:

                  А)  Ускорение электронов внутри вещества  под воздействием  света.

        В)Появление  носителей  электрического тока внутри диэлектриков и полупроводников  под   воздействием переменного электрического  поля  в диэлектриках и полупроводниках.

                   Д)Увеличение энергии отдельных электронов  внутри твердых в результате “поглощения ”

                   С последующим их выходом за пределы вещества.

3)

 Внешний и внутренний фотоэффекты отличаются тем, что:

*В) Внешний характеризуется числом электронов, вылетевших за пределы вещества, а внутренний - количеством дополнительных зарядов – носителей тока, появившихся внутри твердых тел в результате воздействия излучения.

4)

Физической причиной  фотоэффекта  является:

       А) Электромагнитное  поле  передает энергию электронам  только отдельными  порциями,    

       “квантами”, равными 

       В) Электроны в твердых телах  могут приобретать энергию  только порциями, квантами.

       С) Под воздействием электромагнитного поля  электроны совершают  вынужденные колебания и

        при резонансе приобретают  необходимую  для фотоэффекта энергию.

        Д) Электроны, в  соответствии с  постулатом и Бора, в веществе (в атомах) находятся  на   выделенных   стационарных орбитах, для ухода с которых им требуется энергия 

         Найдите все верные утверждения.

5)

 Если А=const работа выхода электронов из твердого тела ,то соотношение между граничными частотами для внешнего фотоэффекта между металлами ν_{μ 0} и полупроводниками ν_n 0 имеет вид:

*А)  ν_{μ 0 >} ν_n 0

6)

При изучении внешнего фотоэффекта из металла известны частота излучения ν, работа выхода электронов (А), скорость - V_max. Баланс энергии для процесса имеет вид …

*А)  

7)

 При изучении внешнего фотоэффекта из металла известны длина волны излучения λ, работа выхода электронов А, скорость - V_max. Баланс энергии для процесса имеет вид…

А) 

В) 

С) 

Д) 

Ответ:

3.1)

 При изучении внешнего фотоэффекта было установлено, что на каждые n_{ν = 10}³ фотонов в среднем регистрировалось 10 электронов. Квантовый выход (η) для процесса равен…

*В)0.5

3.2

Фотокатод, площадью S = 1 cм² равномерно облучается потоком монохроматического                                                   излучения (с частотой ν = 10¹⁵ 1/с) и интенсивностью I = 10^-2 Дж/м²с при этом из катода вылетает в единицу времени  эл/с. Квантовый выход (η) фотокатода равен η = …

*В) 

3.3

 Из фотокатода, равномерно облучаемого потоком излучения частоты ν = 10¹⁵ 1/с и интенсивностью  I = 2*10^-2 Дж/м²с, вылетает в единицу времени 2*10¹⁰ электронов в секунду. Квантовый выход фотокатода равен η = 6,6*10^-3. Площадь фотокатода S равна

 

              А) 10^-4 м³

В)  10^-2 м²

С)  0,1 см²

D)  2 см²

 

 

 

8)

 Если известны при фотоэффекте задерживающий потенциал (U₃), длина волны излучения λ  (λ< λ_кр) и работа выхода электронов из металла А, то формулу Эйнштейна для фотоэффекта можно записать в виде…

*Д) 

9).

 Квантовый выход внешнего фотоэффекта это отношение:

*С) количества  вылетевших  электронов  к числу “поглощенных “ поверхностью фотонов.

10)

Внешний фотоэффект имеет место, если

А) 

В)

              С)

D) λ –имеет любое значение.

Здесь λ- длина волны излучения, λ₀, ν₀ – “Красная” граница фотоэффекта.

 

11)

Известно, что в полупроводниках  наблюдают как  “внешний ” ток  так  “внутренний”. Если красная граница  для  внешнего  и внутреннего фотоэффекта  соответственно равны ,  , то для них имеет место  отношение:

*В) 

12)

Физическая причина границы фотоэффекта в том, что при  взаимодействии со светом:

*А) если  интенсивность  излучения мала, электроны практически всегда приобретают энергию от поля,

 13) НТ-2 

   Фототок при уменьшении электрического потенциала анода относительно фотокатода        фотоэлемента меняется  как:

*С)   Δφ

14) НТ-2 

Фототок при уменьшении электрического потенциала катода относительно анода фотокатода меняется так:

*D) Δφ

 

15) НТ-1   

 Основной причиной постепенного уменьшения фототока при увеличении тормозящей разности потенциалов между фотокатодом и анодом фотоэлемента является:

*В) Конечная температура анода фотоэлемента (колебания молекул анода имеют случайные разные амплитуды и неодинаково отталкивают (назад) электроны).

16) НТ-1

Фотоэффект является:

               

А) Прямым свидетельством корпускулярных свойств света.

              В) Только косвенным свидетельством корпускулярных  свойств света

                С) Свидетельством только квантовых свойств электронов того, что у электромагнитного поля  они                   

               должны  отбирать  энергию они отбирают дискретными порциями (квантами).

                D) Только свидетельством выполнения закона сохранения энергии при фотоэффекте.

 

17) НТ-1   

Квантовый выход фотоэффекта η:

               

А) η < 1

              В) 0 ≤  η < 1

                C) η ><1

                D) 0 ≤ η

 

18) НТ-1    

При hν >A работы выхода квантовый выход фотоэффекта η

 

              А) Всегда меньше единицы, так как “поглотив” фотон hν электрон в процессе движения к  поверхности  может потерять энергию, большую чем А

В) Обычно меньше единицы, но при hν > 2А может быть η>1

С) Для каждого материала имеет определенное 0<η< 1 значение, не зависящее от частоты.

D) Может быть только меньше единицы и с ростом частоты  только уменьшается, так как выход электронов на поверхность происходит из более глубоких слоев вещества.

 

3.4) НТ-1    

Красная граница фотоэффекта для рубидия равна λ₀ =5,4 * 10^-4 м. Работа выхода (в эВ) равна А=…

*А)2.3

3.5) НТ-1    

Задерживающая разность потенциалов, при которой прекращается фототок в фотоэлементе U₃ = 1 В. Максимальная скорость фотоэлектронов равна,V_max =… 

Ответ: 6

3.6) НТ-2    

При освещении фотоэлемента светом с λ = 4,13*10^-7м задерживающая разность потенциалов U₃ = 1В.

Работа выхода фотокатода А =…эв

Ответ: 2

 

19)

При увеличении  интенсивности измерения, падающего на  фотокатод, рост  фототока обусловлен:

*Д) увеличением числа электронов, энергия которых  больше работы выхода (А) т.к. интенсивность  света пропорциональна  “ концентрации” фотонов ,падающих в вещество.

20) НТ-1

Красная граница  фотоэффекта это:

*В) некоторая линейная чистота Э.м. излучения, начиная с которой  возникает фотоэффект

21) НТ-2    

Установите все возможные соответствия  между графиками и параметрами фотоэффекта.

Вольтамперная характеристика фотоэлемента для некоторых исходных данных I_ν1-интенсивности облучения, квантового выхода η, для частоты ν₁, приведена на рис 1

 

 

      

                Рис.1

А)                                                                                          

 

                                         

                                                                                        

 

                                                 

C)                                  D)

 

A) ν₂ = 2ν_1, I_ν2= I_ν1                                                                                                    

      η₂ =2η₂             

 

В)    ν₂ = 2ν_1, I_ν2= I_ν1

                     η₂ =η₁           

С)    ν₂ = ν_1, I_ν2= 2I_ν1  

                       η₂ =η₁        

D)   ν₂ = 2ν_1, I_ν2= 2I_ν1       

                      η₂ =η₁                                                                                                                                                                                       

Ответ: А-А

            В-С

            С-В

            Д-Д

 

22) НТ-2    

На рисунке приведена вольтамперная характеристика фотоэлемента при его облучении на частоте ν. 

Аналитические выражения для максимального числа электронов, покидающих в единицу времени фотокатод(в системе СИ) и работы выхода имеют вид 

   …        А=…

А) , 

В) , 

С) ,

Д) ,,

Где 

23) НТ-2    

На рисунке приведены зависимости задерживающего напряжения для фотоэлектронов от частоты облучающего фотокатода света.

ν

                 ν₁       ν₂     

Если обозначить работу выхода фотокатода –А, то  эти зависимости описываются формулой U₃ =

  *С)    

 

24) HT-1    

На рисунке приведены зависимости задерживающего напряжения для фотоэлектронов от частоты облучающего два фотокатода света.

 

 Прямые пересекают ось абсцисс при разных значениях ν потому, что

 

                А) Квантовые выходы η₂ = 2η₁

               В) Интенсивности света для фотокатодов I₂ = 2I₁

               C) Работы выхода фотокатодов А₂ = 2А₁

               D) Для выхода фотоэлектронов из фотокатода 2 нужна в 2 раза большая энергия, чем для первого.

 

25) НТ-2   

На рисунке приведены зависимости задерживающего напряжения для фотоэлектронов от частоты облучающего два фотокатода света.

                ν₁          ν₂= 2ν₁          

 Наклон прямых одинаков, так как тангенс угла наклона определяет

              А) Отношение,,  где h- постоянная Планка.

                   В) Угол, под которым фотоны “падают”  на поверхность фотокатодов, одинаковый для приведенных прямых.

                С) Работу выхода фотокатодов, откуда следует А₁= А_2.

                D) Среднюю тепловую энергию электронов 3/2 kT и Т₁= Т₂.

26)

Если отношение  частот  для  прямой границы  фотоэффекта двух фотокатодов  равно и работа выхода  второго равна 2ЭВ, то работа выхода 

Ответ:6

27)

 Если отношение  частот  для  прямой границы  фотоэффекта двух фотокатодов  равно и работа выхода  второго равна 2ЭВ, то работа выхода 

Ответ:6

28)

Известно, что зависимость  задерживающего потенциала() от частоты для  конкретных фотонов является линейной функцией координат (рис).Для разных фотонов 

*А) Константа, равная 

29)  НТ-1      

Электромагнитное поле с частотой ν в некоторой области пространства имеет интенсивность I_νю   Концентрация фотонов в этой области равна n_ν = …

*В)   

 

30)  НТ-1   

Импульс, переносимый фотоном частоты  ν равен р_ν =

А)        В)        С)        Д)  (- масса фотона)

 

31)    НТ-1    

Импульс переносимый фотоном, которому соответствует длина волны – λ,равен р_ν =

 

*А) 

32)  НТ-1     

Рассеяние электромагнитных волн на любых свободных покоящихся микрочастицах  всегда сопровождается уменьшением частоты (увеличение длины волны рассеянного излучения). Это явление называют эффектом…

Ответ: Комптона

33)  НТ-1  

Увеличение длины волны рассеянного электромагнитного излучения на свободных электронах можно объяснить:

                А) С помощью теории относительности Эйнштейна.

                В)  Гравитационным притяжением фотонов к электронам.                   

              С)  Только с помощью квантовой теории электромагнитного поля.

    D) привлекая просто классические представления о вынужденных колебаниях электронов в   переменном электромагнитном поле и законы сохранения импульса и энергии.

34)     НТ-2   

Изменение длины волны электромагнитного поля Δλ в результате эффекта Комптона на свободных микрочастицах:

              А) Не зависит от частоты поля

                В) Не зависит от массы частиц

                С) Растет с увеличением частоты

                D) Уменьшается с ростом массы частиц

Выберите  все неверные ответы

Ответ: В,С

35)         НТ-2      

Изменение длины волны электромагнитного поля Δλ в результате эффекта Комптона на свободных микрочастицах:

                А) Не зависит от массы частиц (m)                     

                В) Уменьшается с ростом угла рассеяния                    

                С) Увеличивается с ростом массы частиц                    

               D) пропорционально 1/m

Выберите  все неверные ответы

Ответ: А,В,С

36)        НТ-2

Для эффекта Комптона  составьте все верные соответствия с учетом  того, что  изменение длины волны рассеянного излучения

                

                А) 1. Растет с ростом частоты поля

  2. Не зависит от частоты

                В) 1. Не зависит от угла рассеяния

  2. Увеличивается с ростом 

 Δυ ~           3. Уменьшается с ростом 

                С) 1. Растет с увеличением массы m рассевающей частицы

 2. Не зависит от m

 3. Обратно пропорциональна m

                D) 1. Пропорциональна постоянной Планка “h”

  2. Не зависит от h

  3.  ~ 1/h

Ответ: А1,В2,С3,Д1

37)         НТ-1   Формула, количественно описывающая эффект Комптона имеет вид:,

Установите возможные соответствия  между правым и левым столбцами

А) постоянная планка                                                 

В) прицельный  параметр

С) диапазон6 длин волн  рассеиваемого измерения

Д) скорость рассеянного  электрона

E) изменения  длины волны в результате рассеяния

F) скорость  света

G) угол между  направлением рассеянных частицы и  излучением

H) угол, под которым  наблюдается  расстояние  излучения  относительно первоначального направления

I) масса фотона

K) масса  частицы

 

А) 

В) 

С) 

Д) 

Е) 

 

 Ответ: В-А, А-Е, С-К, С-F? E-H

38)  НТ-1    

Спектры излучения возбужденных атомов являются:

 

              А) Линейчатыми

                В) Сплошными                     

                С) Полосатыми                   

                D) Могут быть любыми, так как зависят от их внутренней структуры атомов.

 

39)  НТ-1    

Спектральные серии (серии линий) излучения атомов это - совокупность линий (частот) излучения, образующихся при переходах:

 

                А) Атома из определенного возбужденного состояния на все доступные состояния с меньшей энергией.                    

                В) Одного, двух и т.д. возбужденных электронов в атомах в свое основное состояние.

              С) Возбужденного в атоме электрона из любого стационарного возбужденного состояния в определенное состояние с более низкой энергией, в том числе и основное состояние.

                D) Возбужденного в конкретное состояние электрона ступенчато (с излучением) в энергетические более низкие состояния вплоть до реализации невозбужденного атома.

 

40)  НТ-1    

Условие “частот излучения Бора” для атомов при переходах из состояния i в состояние f имеет вид:

*А)  

41)  НТ-2    

Спектральные “термы” для атома водорода записывают в виде:

             * В) R_ω = const; n N-натуральный ряд чисел

42)  НТ-1    

Спектральные термы в атоме водорода могут быть записаны в виде,         n = 1,2,3..

Частота излучения в любой спектральной серии водорода при переходе из состояния к в состояние l равна ω_kl  = …

 *С)      

43)  НТ-2

Частота спектральной  линии  в атоме водорода для перехода  имеет вид:

  *   D) 

44)HT-2

частота спектральной  линии излучения  из атома  водорода для перехода, определяемого термами, , равна

А) *С)     

 

45)HT-2

Частота  спектральной линии излучения из атома водорода, определяемая  разностью термов,, равна:

*А)     

46)

Квантовые(корпускулярные) свойства электростатического поля  проявляются в том, что оно на  частоте *В) изменяется и поглощается  только порциями, равными

47)НТ1

в соответствии  с классической  теорией, некоторое  наблюдение  в опыте электромагнитное поле имеет длину волны . Вектор  импульса, переносимый каждым квантом(фотоном) электрического поля, равен:

 С) где-плотность энергии в  волне 

 Укажите  все неверные  ответы

Ответ: С

48)НТ1 

Если переносимый  фотонами  импульс равен  то длина  волны  электромагнитного излучения, представляющая совокупность таких фотонов, равна:

*В)                

49) НТ1

Если  фотоны некоторого электромагнитного поля имеют импульс , то частота этого поля  равна:

*С)     

50)НТ2 

При  прохождении  очень слабого электрического  излучения  через  маленькую диафрагму (рис. ) на экране (Э) измерение может  быть одновременно  обнаружено(зафиксировано) чувствительным приемником:

*С) Лишь в каком то  малом  элементе экрана, рассоложенном “случайным” образом относительно  точки “  ”

51) В результате  прохождения  плоской гармонической  волны  через экран с двумя отверстиями( рис.)  интерференция  на  экране() будет  иметь место:

*С) при любой  интенсивности, т. к.  проходя  через  отверстия, отдельные  фотоны  чувствуют оба отверстия. Однако в  случае попадания на “” лишь отдельных фотонов,  сигналы об  их приходе  будут регистрироваться  локально  в отдельных и, казалось бы,  случайно расположенных точках””.Дифракционная картина получится для распределения  числа  фотонов , пришедших на каждый элемент “”, после большого  числа  измерений.

52)НТ» 

Говорят, что квантовое  число  “собственного “ момента импульса  фотона (спина)  всегда равно. Это означает, что  модуль спина  фотона равен:

*  Д) 

53) НТ1

 Говорят, что  фотон обладает спином равным . Это  означает, что:

В) его проекция на  направление, перпендикулярное  направлению распространения поля  может меняться в интервале  от   до 

С) при взаимодействии с некоторыми частицами  фотоны  могут  приобретать и терять  момент  импульса 

Ответ: неверные ответы В, С.

54) НТ1 

Известно, что распределение  числа  фотонов на поверхности  приемного экрана при проведении опытов по интерференции  света сверх малой интенсивности на дифракционной решетке  аналогично распределено интенсивности волны при  большой мощности  светового потока. Из этого результата  следует:

Д) Фотоны,  будучи  делокализованными в свободном пространстве, даже  при индивидуальном прохождении  дифракционной решетки, взаимодействуют со своими “партнерами”(интерферируют), создавая дифракционное распределение на экране.

Укажите  все неверные ответы

Ответ: Д)

55)НТ -1

Ионизационный   потенциал это:

*В) Минимальная энергия, которую можно затратить ,чтобы  удалить электрон  из атома(иона), находящегося в состоянии с наименьшей энергией, отнесенная к заряду электрона.

56)НТ1

 Энергия поляризации- это:

*В) Минимальная энергия, которую можно затратить ,чтобы  удалить электрон  из атома(иона), находящегося в состоянии с наименьшей энергией, отнесенная к заряду электрона.

Ответ: А)

 

57)НТ1

В приделах одного периода  системы элементов вещества максимальный и минимальный потенциал ионизации, соответственно, имеют:

В) Атом  металла,  инертного газа

Д) Первый элемент, последний

Выберите  все неверные ответы.

Ответ: В, Д.

58) Температура плавления  кристаллов веществ минимальна у элементов:

*А)Начала и конца периодов в системе элементов.

59)НТ2 

Известно, что низкая температура плавления в первую очередь имеет место у металлов, расположенных в начале соответствующего  периодической системы элементов. Физическая причина этого обстоятельства-

А) Малая энергия поляризации валентного электрона, что приводит к  слабой связи атомов в кристалле.

В) Слабая связь между атомами в кристалле, т. к.  все внутренние оболочки полностью заполнены.

С) Большая энергия поляризации атома, что  препятствует образованию их эффективных связей в кристалле.

Д)  Отталкивание атомных остатков (положительных ионов) в кристалле друг от друга, т. к. все валентные  электроны свободно перемещаются по кристаллу.

60)НТ1 

Опыты Д. Франка   и Г. Герца впервые доказали, что внутренняя энергия атомов  изменяется:

*В) дискретно

61)НТ2 

Записать , сформулированное Бором условие( постулат) стационарности круговых орбит электрона в атоме водорода по шаблону 

 ; ; 

- масса электрона, - радиус специальной орбиты, -скорость, 

Ответ: 

 

61)НТ2

Записать , сформулированное Бором условие( постулат) стационарности круговых орбит электрона в атоме водорода по шаблону 

Где  

V скорость, - момент импульса, - импульс, - постоянная планка, 

63) НТ2 

Записать формулу для энергии  электрона в стационарных состояниях  атома  водорода по шаблону:

 Где 

- постоянная  Ридберга,    -частота, - постоянная Планка.

Ответ: 

 

64)  НТ-1    

Значение энергии электронов на стационарных орбитах в водородоподобных ионах имеют вид , где Z – атомный номер иона. Постоянная  Ридберга для таких ионов равна R_z = ..

*А)             

65)  НТ-1     

Спектральный терм в атомах определяет:

             * В) Энергию электрона в стационарных состояниях

66)  НТ-1    

С точки зрения классической теории свойств вещества теория Бора строения атомов :

  * D) Непоследовательна, так как при движении по замкнутой траектории любая  заряженная частица  должна излучать электромагнитные волны.

67)  НТ-1   

 С точки зрения квантовой механики теория Бора строения атомов является

              *С) непоследовательной, поскольку утверждает, что в атоме электроны имеют стационарную устойчивую траекторию движения, на которой  они движутся с ускорением.

68) НТ-3  

На рисунке изображена спектра с определенной серией  некоторого водородоподобного атома , различные лини  отмечены цифрами (рис.). Наибольшей длине волны соответствует линия…        

                                                                                                             

Ответ:5

 

69)НТ3

Из  всего спектра  возбуждения водородоподобных атомов  выбраны лишь соответствующие

Переходам в основное состояние. Их  “фотография”изображена на рисунке. Наибольшей длине соответствует линия  под номером …..

Ответ:1

 

70) НТ-3

Из  всего спектра    Атомы водорода облучаются  электронами с энергией ε_ω = 12,4 эВ. Будет ли при этом наблюдаться излучение из атомов на частотах серии Бальмера  (k = 2), где k – квантовое число, определяющее энергию состояния, в которое релаксируют  электроны в этой серии?

                *D) Будет одна чёткая линия для перехода l → k, где l = 3.

71) НТ-3    

Атомы водорода облучаются  отдельными фотонами с энергией ε_ω = 12,088 эВ. Будет ли при этом наблюдаться излучение из атомов на частотах серии Бальмера  (k = 2), где k – квантовое число, определяющее энергию состояния, в которое релаксируют электроны в этой серии?

              *D) Будет одна чёткая линия для перехода l → k, где l = 3.

    72)  НТ-3    

Атомы водорода облучаются  фотонами с энергией ε_ω1 = ћω₁ =10,2 эВ  и ε_ω2 =11 эВ. Будут ли эти фотоны, и тогда какие, возбуждать атомы? Если да, то на каких частотах будет наблюдаться атомное излучение.

            * D) Возбуждение будет только фотонами с ε_ω1, а излучение  на частоте 

73)  НТ-3    

Атомы водорода облучаются электронами с энергией Е_е = 12,4 эВ. Излучение из атомов будет

              *C) наблюдаться на частотах  ; ; 

74)  НТ-2   

Атомы водорода облучаются монохроматическим пучком электронов. Первая линия серии Лаймана (излучение возбуждённых атомов при их переходах в основное состояние) появится при энергии электронов ε = … эВ

* В)10,2

75)  НТ-2     

Если атомы водорода переведены в возбуждённое состояние с главным квантовым числом n = 4, то число линий в спектре излучений  атомов будет равно

             * С) 6

                76)  НТ-1     Волны де Бройля это…

   *D) плоские волны, пропорциональные амплитуде вероятности обнаружения микрочастиц в  определённом элементе пространства d³r(dx dy dz).

77)  НТ-1    

Квадрат модуля волновой функции де-Бройля…

   *С) пропорционален плотности вероятности обнаружения свободной микрочастицы в элементе     объёма пространства d³r.

78)  НТ-1   

Интеграл от квадрата модуля  волновой функции де-Бройля по всему  пространству

              *В) с ростом объёма интегрирования неограниченно возрастает (→∞).

79)  НТ-1   

Интеграл от квадрата модуля волновой функции де-Бройля ψ_Б по всему пространству «расходится» (→-∞)

   *D) поскольку ψ_Б описывает состояние свободной частицы в котором вероятность обнаружения         частиц  в любом месте пространства одинакова.

 

80)  НТ-1    

Зависимость квадрата модуля волны де-Бройля от координат пропорциональна…

  * А) С² = const – вероятность обнаружить свободную частицу в любом элементе пространства   неизменна.

81) НТ-1   

Частица находится в состоянии свободного движения вдоль координаты х. Её импульс и энергия равны р_х , Е. Волновая функция де-Бройля пропорциональна …

*В)   

82)  НТ-1    

Волновая функция де-Бройля…

*А) всегда зависит от времени

83) НТ2

 Приведите формулу для  волновой функции  де  Бройля, частицы двигающейся  вдоль х,  используя шаблон

-произвольная постоянная , -энергия, -постоянная  Планка;  ; -импульс частицы.

84) НТ1

Волновая  функция  де Бройля

*С) Пропорциональна  амплитуде  вероятности  обнаружения  частицы в  различных элементах  объема  пространства  только при свободном движении в неограниченном пространстве.

85)НТ1

Волновая функция  де Бройля описывает:

*В)  Только стационарное  состояние  частиц  при  их неограниченном  свободном  движении

86)  НТ-1   

Волновая функция де-Бройля представляет собой…

              *С) бегущую плоскую волну

87)  НТ-1   

Микрочастица находится в состоянии свободного движения с импульсом. Запишите формулу для  длины  волны де- Бройля по шаблону: 

-энергия, - постоянная Планка

Ответ: 

88)  НТ-1   

Для того, чтобы квадрат модуля волновой функции определял плотность вероятности обнаружения частицы в элементе объёма d³r(dx,dy,dz) используют условие нормировки 

V – весь объём пространства.

Это условие для нормировки волновой функции де-Бройля (ψ_Б)?

              *D) Нельзя, т.к. ψ_Б – неограниченная плоская волна.

89)  НТ-2    

Известно, что свободная частица массой «m» находится в состоянии свободного движения вдоль оси z , а  длина волны де Бройля равна λ_Б. .Запишите  формулу для волновой поверхности де Бройля, используя шаблон

-произвольная постоянная, 

Ответ: 

90) НТ2 

Фазовая скорость волны де Бройля

*В) всегда больше скорости частоты и равна

91)НТ3

приведите формулу для фазовой скорости волны де Бройля  по шаблону

Ответ: 

92)НТ2

Групповая скорость волн де Бройля

А) равна скорости частицы, т.к.  групповая   скорость  определяет перемещение  волнового полета, который характеризует локализацию микрочастицы в каждый момент времени

В) всегда меньше скорости частицы, т.к. “ волны ’ обладают дисперсией

С) всегда больше скорости частицы , т.к. эти “ волны ’ обладают дисперсией

Д) не существует, т. к . свободная частота не может описываться  волновым пакетом.

 

93)  НТ-1    

Полный набор физических величин в квантовой физике это -

   *А) вся совокупность физических характеристик системы, имеющих в рассматриваемых условиях    определённое значение и позволяющих в этой связи однозначно задать состояние (движение) , т. е.  волновую функцию  объекта.

94) НТ1

Полный набор  физических величин, задающих состояние(движение) математических объектов

*В) В квантовой  физике всегда меньше , чем  в классической.

95)

Физические волны из полного набора для микрообъектов

С)могут измерены одновременно, но не последовательно т. к.  измерение одной  из них “разрушает ”состояние  микрообъекта.

Д) с любой  доступной степенью точности может быть  измерена только одна величина, т. к. ее измерение полностью разрушает  состояние

Определите все неверные ответы

Ответ: С, Д

96) тНТ1 

волновая функция  и состояние движения квантового объекта будет полностью задано, если определены

В) импульс и энергия объекта

С) вектора импульса и момента импульса объекта, т.к . они зададут его энергию

Д0 в каждый момент времени его координаты и компоненты импульса

Неверные ответы: В,С,Д.

97)НТ1

Дифракция электронов имеет место, потому что

*А)  каждый электрон воспринимает (“чувствует”) окружающую его обстановку(дифракционную систему) нелокально.

 

98)НТ1

Если , где -объем всего пространства, в котором , то 

В)  равен плотности вероятности обнаружения микрочастицы в пределах объема 

С) определяет вероятность обнаружения  микрочастицы в любом единичном объеме( в пределах )

Д) будет пропорциональна вероятности обнаружения микрочастицы в объеме 

Неверные ответы: В,С,Д

 

99) НТ1

если, где -объем в котором локализована микрочастица, то произведение

*С) определяет вероятность нахождения объема, ограниченного координатами

100)НТ1

Известно, что впервые  дифракцию наблюдали на кристаллах твердых тел. Это связано с тем, что для наблюдения дифракции длина волны де Бройля () должна быть:

*С) меньше, но сравнимой с ”а”

101)НТ2

Известно, что впервые  дифракцию наблюдали на кристаллах твердых тел. Простейшее описание такой дифракции используют условие максимумов Вульфа-Брена. Приведите  формулу для этого условия по шаблону: 

-постоянная кристаллической решетки(расстояние между атомными “слоями”)

-угол “сложения”

=1,2,3,-порядоу дифракционного максимума

-длина волны де Бройля

Ответ: 

102)  НТ-1    

Чтобы доказать, что микрочастицы обладают волновыми свойствами необходимо обнаружить…

.

              *С) для отдельных частиц явление дифракции и интерференции.

103)  НТ-1    

Чёткая дифракция электронов от двух малых отверстий с размером «», центры которые

расположены на расстоянии d будет наблюдаться

              *B) если  λ_Б < d

104)  НТ-1    

Полным набором физических величин в классической физике является…

              *В) координаты и скорости (импульсы) каждой из частиц в некоторый момент t_0, позволяющие с     помощью уравнений  движения найти траекторию (т.е. предсказать будущее частиц).

105)  НТ-1    

При свободном движении микрочастицы полным набором физических величин, определяющих

состояние её движения в пространстве является…

             * В) Три компоненты вектора импульса частицы.

107)  НТ-2    

Микрочастица массой m и зарядом q ускорена разностью потенциалов U. Приведите формулу для длины волны де Бройля , используя шаблон:

Ответ:

Задача 3.7)  НТ-2    

Длина волны де-Бройля  электрона оказалась равной λ_Б ≈ 1,08∙10^-10 м. Разность потенциалов, которую прошёл электрон равна U = …(округлить до целых десятков))

Ответ: 130

 

Задача 3.8)  НТ-2    

Энергия ионизации атома водорода  ε⁽ⁱ⁾ = 13,6 эВ, а его размер принимают равный удвоенному радиусу первой боровской орбиты. Отношение длины волны де-Бройля  λ_Б(Е⁽ⁱ⁾) для указанной энергии к длине окружности 2πr_Б = L_Б:

             * D) 

Задача3.9)  HT-3    

Электрон движется по окружности радиуса 1мм в однородном магнитном поле В = 10 ^-3 Тл (~ магнитного поля Земли). Длина волны де-Бройля такого электрона равна λ_Б ≈ … (округлить до целых единиц)

Ответ: 4

 

108)  НТ-1   

Квадрат амплитуды электромагнитной волны определяет плотность энергии электромагнитного поля в рассматриваемом элементе объёма пространства. Квадрат модуля волновой функции определяет…

  * D) плотность вероятности обнаружения микрочастицы в заданном элементе объёма пространства     

109)  НТ-2    

Групповая скорость электромагнитных волн определяет скорость переноса энергии волной. Групповая скорость волн де-Бройля равна….

              *В) классической скорости движения микрообъектов.

110)  НТ-3   

Фазовая скорость (υ_Б)  волны де-Бройля ψ_Б …

*D) не имеет физического смысла, т.к. физическим содержанием обладает  только  несёт |ψ_Б |² и υ_Б  > c.

111)  НТ-2   

Фазовая скорость ()  волны де-Бройля ψ_Б …

А) всегда   < c, т.к. в природе не наблюдаются движения   > c.

                В) всегда > c и не имеет физического смысла.

                С) может быть < c либо  ≥ c в зависимости от условий движения.

D) всегда  = c, т.к. - описывает состояние свободного  движения микрочастицы и информация о её движении из одной области пространства в другую передаётся со скоростью света – “c”

 

112) НТ-3    

Известно, что релятивистское выражение для энергии микрочастиц с массой m и импульсом р имеет вид    . Фазовая скорость (υ_Б)  волн де-Бройля ψ_Б для р² << m²c² равна  = …

                Ответ:

 

112)  НТ-3    

Установите все возможные (квантовые) соответствия, если ε – энергия, р – импульс, – классическая скорость, m – масса свободной частицы, k – волновое число,  – фазовая скорость волны де-Бройля

 

                А) ε         А)  ћk

                В) р          В) 

                С)           С)

                D)         D)  

 

Ответ: А-В, В-А, С-Д, Д-С

 

113)   НТ-1

Основной принцип квантовой  физики утверждает:

В)Описание движения микрочастиц методами теории вероятностей обусловлено наличием  некоторых скрытных параметров у микрочастиц, которые в настоящее время определить не удается.

С) Вероятностные (статистические) описания движения  микрообъектов исключает  такое предсказание  любых  событий  и параметров физических систем. Возможно  усредненное описание движения.

Неверные ответы: В,С.

114)НТ-1 

Последовательное использование  принципов   квантовой  механики приводит к выводу:

траектория, как последовательность  строго определенных месторасположений элементов материи  в пространстве,  отсутствует:

*С) у любых объектов, но для макроскопических тел  квантовой неопределенностью их месторасположения  практически всегда можно пренебречь.

115)  НТ-1    

В квантовой физике «канонически сопряжёнными» называют динамические физические величины…

              *А) которые в одном и том же состоянии (движения) микрообъектов в сочетании не имеют    определённого значения.

116)  НТ-2    

В классической механике движение объектов описывают его координатами (x, y, z) и импульсами (p_x, p_y, p_z). Квантовая физика утверждает, что канонически сопряжёнными являются пары:

                                      * B) p_x, x; p_у,  y; p_z,  z

117)  НТ-1    

Установите все возможные сочетания для приведённых канонически сопряжённых переменных и, используя постоянную Планка  ћ, приведите для них соответствующие неравенства

 

                А) Δp_x         A) Δz

                B) Δp_y          B) Δr

                C) Δp_z          C) Δy

                D) Δp_r          D) Δx

Ответ: А, Д, А, В, C?$C?F$L?D/

 118)  НТ-1

Частица локализована в интервале координат Δx, Δy, Δz. Приведите соотношения неопределённости Гайзенберга , используя шаблоны:

Ответ: , ,

 

Ответ:

задача)  НТ-1   

Диаметр атома водорода 2а₀ ≈ 1∙10^-16м. Масса электрона кг .Неопределённость скорости  (Δ)электрона в атоме составляет…

              *В) Δ ≈ 10⁸ см/с

задача)  НТ-1   

Локализация центра шарика, массой m = 1мг и протона (m_p = 1,7 ∙ 10 ^-27 кг)  заданы с неопределённостью  Δx = 1мкм. Неопределённости скорости частиц Δ ,соответственно ,равна…:

А)  0,         

В) 0,  

С) , 

Д)  , 10

Ответ:

задача)  НТ-1    

Область локализации частицы по х составляет   , где λ_Б – длина волны де-Бройля. Отношение неопределённости скорости к среднему значению её модуля по х () составляет…

              *А) ≈ 1

задача) Электрон с кинетической энергией Е = 3 эВ находится в металлической пластинке d = 1мкм. Отношение неопределённости скорости электрона к её среднему значению ()составляет…=….(первая цифра для n, вторая для k)

 

119)  НТ-1    

Процесс измерения энергии у некоторого объека длится втечение τ(с).Используя приведенный шаблон , запишите формулу для  оценки максимальной точности ,  с которой возможно определение энергии этого объекта.

 

- импульс, -область локализации частицы при измерении, -расстояние, -радиус “Боровской” орбиты.

Ответ: 

задача)  НТ-2    

В некотором опыте для определения импульса  монохроматичного пучка электронов (прошедших одинаковую ускоряющую разность электрических  потенциалов), их тормозят на участке  Δх ≈ 1 мкм. Минимальный разброс, измеряемой скорости в опыте составляет:

Δ  ≈(оценить  значения n. Например: -1;3 и т. д.)

Ответ: 2

120)  НТ-2    

В оптическом диапазоне излучения электромагнитных волн возбуждёнными атомами характерное время жизни возбуждённых состояний составляет τ_r ≈ 10 ^-8 c. Такие возбуждённые атомы будут излучать…

              *B) вблизи   hν_mn  в полосе Δν ≈ 10 ⁸ с ^-1, но каждый фотон будет иметь определённую энергию  hν.

121)  НТ-2    

Находясь в возбуждённом состоянии втечение времени τ_r, любая микрочастица в этом состоянии…

*А)  не имеет определённой энергии, которая будет находиться в интервале  

122)НТ!

Для любого ответа  каноническое сопряжение величины:

*С) не входит в полный набор одновременн

123) НТ-1

Однократное измерение энергии стационарного состояния квантового объекта в течение  времени высокоточным прибором

А) не дает численного  значения энергии, соответствующего классу точности прибора, т. к.  прибор вносит неконтролируемые возмущения в систему.

С) дает истинное значение , соответствующее точности  прибора, при сокращении  с целью уменьшений воздействия на систему макроприбора.

Неверные ответы: А,С

124)НТ-1

Если в состоянии неопределенности для  энергии

-собственное время жизни состояния, то :

*А) область доступных значений энергии, которые могут быть  обнаружены  у системы.

Если  квантовая система находится в  стационарном состоянии с энергией, то с увеличением времени ее измерения достоверность  получения  исходного значения:

*А) растет

125)НТ-1

Стационарным в квантовой физике можно считать состояние, в котором:

В) все физические величины, входящие в набор не изменяются со временем, но могут зависеть от координат .

С) энергия , и ,соответственно, волновая функция  пропорциональна 

Найдите все неверные ответы

Ответ: В,Д.

127)

Если состояние микросистемы стационарно, то

С) зависимость волновой функции от времени 

Найдите все неверные ответы

Ответ: С

 

128)НТ-1

Волновые функции  де _Бройля для микрочастиц  , ,  описываются состояния

А) разные , т. к.  описывают свободное движение во взаимно перпендикулярных  направлениях

В)  одинаковые, т. к. поворотом осей координат можно привести  к 

С) ответ зависит от значения , -одинаковые, -разные.

Д)  одинаковые т. к. и в обоих случаях это свободное движение.

 

129)НТ-1

Если в двух волновых  функциях энергия одинакова, а значения хотя бы одной из иных физических величин  из полного набора оказывается равным, то состояния квантовой  системы с таким :

А) тождественны т. к. 

В) разные, т. к. 

С) тождественны, т. к.  и 

Д) ответ зависит от вида  при -тождественны, -разные

 

130)

Для того , чтобы две  одинаковые микрочастицы(1,2,) находились в одном и том же  состоянии необходимо и достаточно, чтобы  их

А) энергия 

Д) вероятность их нахождения  в заданной области пространства была одинакова.

Ответ: неверные ответы А,Д,

131)  НТ-1    

Вычислите   соотношение неопределённости для энергии используя шаблон:

Ответ: 

132)НТ-3

Впишите в формулу, описывающую эффект Ко приведенные ниже величины:

-угол, под которым наблюдается рассеяние относительно направления не рассеянного потока излучения

-угол  между направлением рассеянных микрочастиц  и рассеянным излучением

-угол между направлением движения рассеянных микрочастиц и направлением потока рассеянного излучения.

Ответ: 

 

133)  НТ-2    

Выпишите все возможные соответствия между приведенными величинами

                А) Δε          А) 

                В) Δр_х         В) 

                С) Δр_y         C) 

                D) Δр_z         D)  

 

Ответ: А, В; Д, А

 

134)  НТ-2    

Некоторую микрочастицу , массой  , «поместили» в замкнутый куб со сторонами а, b, c стремясь сохранить её в состоянии покоя. Минимальная её кинетическая энергия в этом случае будет порядка:

              *С)  

задача)  НТ-1    

Если среднее время жизни возбуждённого состояния атома составляет τ ~ 10 ^-8 с, то неопределённость энергии атома в этом состоянии (уширение энергетического уровня, (терма))

             *А) ~ 6 ÷ 7 ∙ 10 ^-8 эВ

135)  НТ-1    

В классической механике в поле сил полную энергию объектов представляют в виде кинетической и потенциальной энергии. В квантовой физике энергия…

   *В) Единая физическая величина, но для её определения поле сил, заменяется пространственно  распределённой функцией (потенциалом), которая в стационарном состояние зависит от времени  

136)  НТ-1    

Представление взаимодействия между микрообъектами в  виде векторной совокупности сил

  * С) некорректно, т.к. микрочастицы воспринимают воздействие со стороны окружающей среды (других частиц) нелокально.

137)  НТ-1    

Координата х квантового объекта и проекция его импульса p_y канонически сопряжёнными…

              *В) не являются.

138)  НТ-2    

При определении местоположения свободно движущейся микрочастицы с точностью Δх, Δр_х в принципе неопределённости Гейзенберга…

              *В) средний разброс значений р_х возникающий после измерения х в интервале  Δх.

139)  НТ-2    

При движении микрочастицы вдоль х принцип неопределённости Гейзенберга имеет вид:

, 

- изменение момента импульса

-совершенная на участке перемещения работа

Ответ: 1) ,2) 

 

140)  НТ-1    

Соотношение неопределённости для энергии в квантовой физике имеет вид:  …, где Δt – время существования определённого  состояния (движения) микрообъекта.

Ответ: 

 

141)  НТ-1    

Введение волновой функции  для описания состояния (движения) микрообъектов

 

              *А) является одним из двух постулатов квантовой механики.

2 квантовая  механика.

1) НТ-1

Принцип суперпозиции для  математической квантовой механики утверждает ,  что если  и  волновые функции двух доступных состояний для микрочастицы, то для нее доступно (возможно ) состояние :

А)С , где  в случае нормированных функций

Выберите все неверные ответы.

Ответ: А

2)НТ-1

Аналогично выражение для принципа  суперпозиции  часто  записывают в виде:

, где  волновые функции для  некоторых двух доступных состояний , а - волновая функция  некоторого “суперпозиционного ” состояния также доступного для микрочастицы.

Если  все три  волновые  функции нормированы, то:

А) 

В) 

С) 

Д) 

3)НТ-1

Нормирование волновых функций стационарных состояний  осуществляют с помощью соотношения

А) , т. к. микрочастица  может находиться  в любом из  стационарных состояний N- общее число состояний

В) - т. к. микрочастица  может находиться  в любом из  стационарных состояний N- общее число состояний

С) , где V-  объем всей области, где локализована частица

Д)  объем всей области, где локализована частица

4)  НТ-1    

Волновая функция  объекта

* А) содержит всю возможную информацию о его состоянии , в соответствии  с утверждением первого  постулата квантовой механики.

5)  НТ-1    

Волновая функция  объекта

  * В) позволяет найти средние значения любых физических величин , в той или иной степени  характеризующих  его состояние.

6)  НТ-1    

Если   оператор некоторой физической величины  f, о значении которой можно говорить для рассматриваемого объекта, а ψ его волновая функция, то

-одно из значений , ,,-среднее квадратичное значение 

Ответ: 

 

 

7)  НТ-1    

Если физическая величина  f  входит в полый набор в данном квантовом состоянии микрообъекта с , то 

 

Ответ: 

8)НТ-1

Для  состояний отдельных микрочастиц во внешнем силовом поле принцип суперпозиции волновых функций:

*А) всегда справедлив, т. к. их уравнение динамики (Шредингера) в этом   случае всегда  линейны

9)НТ-1

В соответствии с  принципом  суперпозиции волновую функцию  суперпозиционного  стационарного состояния  можно записать для:

А)  только  двух состояний

В) Любого числа “h’ доступных состояний 

С)Любого числа состояний с одной  и той же энергией

Д) Любого числа с одинаковой и только двух с различной энергией

10)НТ-1

Общее аналитическое выражение  для волновой функции  микрочастиц суперпонированного состояния  в соответствии с принципом суперпозиции записывают  в виде:

, где n – общее число возможных стационарных состояний  в данных внешних условиях. Если  все нормированы, то

А) ; равны амплитуде  вероятности обнаружения  микрообъекта  с  в состоянии с 

Д)  равны вероятности обнаружения микрообъекта  в состоянии с 

Найти правильные ответы.

Ответ: А, Д.

11)НТ-1

Запишите условие нормирования волновых функций , описывающих состояние  квантовых объектов, используя шаблон:

-знак интеграла по всему пространству

-знак интеграла по замкнутой поверхности

Ответ: 

12)НТ-1

Волновую функцию квантового объекта ,  состоящую из двух 1,2 носителей (например, двух частиц) иногда записывают в виде:

Или для N подсистем:

 

Где -волновая  функция состояния i-ой  подсистемы

Такая запись  возможна , если подсистемы :

*В) Не взаимодействуют между собой

13)НТ-1

Если квантовый объект локализован в пространстве( в некотором объеме ) , и его волновые функции для различных, квантовых состояний  есть  ,  , где - номера состояний, то нормирующий интеграл равен:

*В) 1 при  и 0 при 

14)НТ-1 

Для волновых функций  стационарных состояний интеграл нормирован 

В)  равным единице только при финитном движении квантового объекта.

Д) Будет  расходиться при любом  инфинитном  движении.

Ответ: правильные ответы В,Д.

15)  НТ-1    

Оператор  физической величины  f  - это некоторое математическое преобразование волновой функции  микрообъекта, которое из ψ позволяет

                  *D) найти среднее значение f в любом рассматриваемом состоянии (< f >).

16)  НТ-1    

Если известен оператор  физической величины  f, то уравнение для собственных функций оператора имеет вид. Коэффициент  f_n  это…

              *С) все возможные значения физической величины  f, которые может принимать данная физическая  величина и для которых существует решение уравнения.

17)  НТ-1    

Если известен оператор физической величины  , то все волновые функции ψ_f  состояний микрообъекта, в которых данная физическая величина будет иметь определённое значение (уравнение для собственных функций оператора ) имеет вид …

 

Ответ: 

18)  НТ-2    

Собственные волновые функции оператора любой физической величины  f , характеризующей состояние движения микрообъекта…

             * В) всегда представляют «полную ортогональную» систему функций.

19)  НТ-1    

Если ψ_i, ψ_k – нормированные функции состояний микрочастицы, в которых  физическая величина  f имеет соответственно значения  f_i и f_k, то 

              *В) 1, если i = k; 0 при i ≠ k

20)  НТ-1    

Условие нормировки волновых функций в подавляющем большинстве случаев имеет вид . При этом определяет

              *В) плотность вероятности обнаружения микрочастицы в элементе d³r в интервале координат: х,  х+dx; y, y+dy; z, z+dz .

21)  НТ-2    

Волновую функцию произвольного состояния, как известно, можно разложить в ряд по ортонормированным собственным функциям оператора конкретной физической величины  ( f ): , где  - …

             * В) определяют вероятность получения f_k  значения f  при её измерении.

22)  НТ-2    

Одна физическая величина входит в полный набор (величин), определяющий вид волновой функции состояния микрочастицы, другая – не входит.

Одновременные определения этих величин с произвольно заданной точностью

              *В) невозможно.

23)  НТ-2   

Две физические величины входят в полный набор (величин), определяющий вид волновой функции конкретного состояния микрообъекта. Одновременное определение их значений с произвольной точностью

              *С) возможно всегда.

24)  НТ-2    

У микрообъекта однократное измерение  физической величины с произвольной  степенью точности …

              *А) возможно для любой физической величины.

25)  НТ-1    

Если имеется много эквивалентных микрообъектов, то измерение с максимально достижимой точностью физической величины , входящей в полный набор каждого из них даст

              *В) одно и то же значение, поскольку у всех частиц состояние одно и то же.

26)  НТ-1    

Если имеется много эквивалентных микрообъектов, то измерение с максимально достижимой точностью физической величины, не входящей в полный набор каждого из них даст

              *D) разные значения, т.к. эти величины для каждого состояния не имеют определённого значения.

27) НТ-1

Нормированные собственные волновые функции оператора  любой физической  величины называют орто-нормировнными (ортогональными и нормированными) потому, что

*В) , где - символ Кронекера

28)НТ-2

Для вектора  импульса запишите его квантовый оператор, используя шаблон.

- оператор Набла

- оператор Лапласа,

Ответ: 

29)  НТ-1    

Для координаты х квантовый оператор

 

Ответ: 

 

30)  НТ-2     

Для компоненты импульса  р_у квантовый оператор равен  

- оператор Набла

Ответ: 

31)  НТ-1    

Оператор квадрата  импульса равен 

 

- оператор Набла

- оператор Лапласа

Ответ: 

32)  НТ-1   

Квантовый оператор квадрата компоненты р_х импульса равен 

- оператор Набла

- оператор Лапласа

Ответ: 

33)  НТ-1    

Оператор кинетической энергии микрочастицы массой m, движущейся вдоль оси z (одномерное движение) равен  

Ответ: 

34)  НТ-1    

Оператор энергии микрочастицы массой m, движущейся в пространстве в произвольном направлении равен  

Ответ: 

35)  НТ-2    

Микрочастица массой m движется в силовом поле. Её потенциальная энергия – U(x, y, z). Оператор энергии микрочастицы (оператор Гамильтона) равен  

Ответ: 

36)  НТ-1    

Микрочастица массой m движется в силовом поле. Её потенциальная энергия – U(x, y, z). Оператор энергии микрочастицы (оператор Гамильтона) равен  

              *С) 

37)  HT-1    

Для потенциальной энергии микрочастицы U(x, y, z) квантовый оператор равен

              *С) U(x, y, z)

38)  НТ-1     

Для компоненты импульса  р_у квантовый оператор равен 

*В) 

39)  НТ-1    

Для вектора импульса  квантовый оператор 

*А)

40)  НТ-1    

Оператор квадрата  импульса равен

*А) 

41)  HT-1    

Оператор кинетической энергии микрочастицы массой m, движущейся вдоль оси z (одномерное движение) равен  ε_zk = …

           *  B) 

42)  HT-1    

Оператор энергии микрочастицы массой m, движущейся в пространстве в произвольном направлении равен  

              *B) 

43)  HT-1    

Микрочастица массой m движется в силовом поле. Её потенциальная энергия – U(x, y, z). Оператор энергии микрочастицы (оператор Гамильтона) равен  

             * B) 

44)  НТ-1    

При одномерном движении (по oz) микрочастицы массой m в силовом поле, в котором её потенциальная энергия – U(z). Стационарное уравнение Шредингера имеет вид:

                В)

                С)

Ответ: неверные ответы :В,С.

45)  НТ-1    

Стационарное уравнение Шредингера для микрочастицы массой m имеет вид:

           *  А)

46)  НТ-2    

Используя для физических величин и математических операций приведённые условные обозначения «сконструируйте» стационарное уравнение Шредингера для частицы массой m в силовом поле, описываемом  U(x, y, z) 

, 

Ответ: 

47)  НТ-3   

Установите все возможные соответствия:

                         А)             А) 

                         В)            В) 

                         С)             С) 

                         D)            D) 

 

Ответ: АД, ВC ,CA, DB.

48)  НТ-1    

Оператор Z- компоненты момента импульса  =

                         * В)

49)  НТ-1      

Классическая механика определяет момент импульса векторным произведением   и, естественно, задается тремя проекциями, например, L_X , L_Y ,L_Z

 В квантовой механике момент импульса определяют:

               * С) Значениями L_X   или другой любой проекцией и 

50)  НТ-2      

Квантовая механика утверждает, что проекция момента импульса на любые избранные направления, например, ось Z кратно ħ   , где m_l  = 0, называют магнитным квантовым числом, потому что

А) L_Z –определяет вращательное движение вокруг оси z, что приводит к возникновению магнитного поля вблизи любой движущейся частицы.

              В) При L_Z ≠ 0 все микрочастицы взаимодействуют с внешним магнитным полем

Найти неверные ответы

Ответ: А, В

50)  НТ-1       

В квантовой физике момент импульса задают его модулем   и одной из проекций, например,  L_Z, так как эти две величины

                *  А) Не являются канонически сопряженными

             51)  НТ-2    

Соотношение  в квантовой механике является уравнением, определяющим собственные функции и все собственные значения оператора6

*С)  компоненты 

51)  НТ-2     

Соотношение   в квантовой механике является уравнением, определяющим все  собственные функции и собственные значения оператора…

Ответ: импульса

52)  НТ-2      

Если ввести условное обозначение, например “S”, дифференциала независимой переменной, то уравнения для собственных функций компонент импульса p_z и момента импульса L_Z будут иметь идентичный вид:  

На самом деле отличие в уравнениях для  и 

                             *С) Существенно, так как в одном,  для p_z : dS = dz ,а для L_Z :  dS = dφ – угол поворота

53)  НТ-1    

Если в каком - либо состоянии (движения) микрообъекта та или иная динамическая переменная сохраняется (имеет определенное значение),то она:

            *А) Обязательно входит в полный набор физических величин для данного состояния

54)  НТ-1   

Квантовая физика утверждает, что модуль момента импульса

                                 *С) Для любых объектов может  принимать только дискретные значения.

55)  НТ-1    

Квантовая физика утверждает: вектор импульса объекта

    *В) Сохраняется только при свободном движении микрочастиц.

56)  НТ-1    

Утверждение, что квантовые уравнения состояния (движения) объектов должны переходить в классические уравнения механики, если предположить → 0 называют принципом…

Ответ: соответствия

56)  НТ-1    

Если    оператор физической величины, то ее среднее значение ( <>) в состоянии с волновой функцией  равно

               

            *  В)  

  НТ-3    

Известно, что в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме состояние микрочастицы с наименьшей энергией описывается волновой функцией  ,

 оператор энергии в “яме” равен  Среднее значение энергии частицы в этом состоянии <ε>=…

Ответ:

158)  НТ-3    

Известно, что в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме состояние микрочастицы с наименьшей энергией описывается волновой функцией  ,

 оператор импульса частицы в этом случае равен . Среднее значение импульса в этом состоянии =…

Ответ:

 

задача159)  НТ-2    

Известно, что в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме состояние микрочастицы с наименьшей энергией описывается волновой функцией  ,

оператор импульса частицы в этом случае равен . Среднее значение импульса в этом состоянии =…

             * В) 0

Задача160)  НТ-2    

Известно, что в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме состояние микрочастицы с наименьшей энергией описывается волновой функцией  ,

 

 оператор энергии в “яме” равен  Среднее значение энергии частицы в этом состоянии <ε>=…  

          А) 

Задача 161)  НТ-3    

Основное состояние электрона в потенциальной яме атома водорода описывается волновой функцией     ,где - радиус первой “боровской орбиты”. Среднее значение потенциальной энергии электрона

                   * С) <U > = ,  т.е. такое же, как если бы он был локализован на “боровской орбите”.

 

3.11задача)  НТ-3    

Оператор квадрата радиальной компоненты импульса электрона равен   ; его волновая функция в основном состоянии в атоме водорода , .  Проведите расчет среднего значение кинетической энергии электрона и запишите  <ε_k>=.. используя шаблон :

 

Ответ:  

3.12 задача)  НТ-3    

Оператор квадрата радиальной компоненты импульса электрона равен   ; его волновая функция в основном состоянии в атоме водорода , . Среднее значение кинетической энергии электрона <ε_k>=..

             * А) 

3.13 )задача  НТ-3    

Оператор квадрата радиальной компоненты импульса электрона равен   ; его волновая функция в основном состоянии в атоме водорода , .   Отношение среднего значения потенциальной к кинетической энергии электрона равно

                                        

              А) -2

В) 2

С) 1

D) -1

3.14)  НТ-3    

Для основного состояния электрона в атоме водорода (,=0,5*10^-8см.) Вероятность его обнаружения внутри протона (R_p≈10^-13см.)

равна

 где  с точностью до целого числа

Ответ: 3,-15

166)  НТ-2    

Для основного состояния электрона в атоме водорода (,=0,5*10^-8см.) Вероятность его обнаружения внутри протона (R_p≈10^-13см.)

равна

С)  

задача 3.15)  НТ-1     

Для основного состояния электрона в атоме водорода  () Плотность вероятности максимальна при значении “r” координаты

 

Ответ: 

168)  НТ-1   

Для основного состояния электрона в атоме водорода () среднее значение его расстояния от ядра равно

Ответ: 

задача 3.16)  НТ-2     

Для основного состояния электрона в атоме водорода () отношение среднего значения расстояния <r> электрона от ядра к значению , где максимальна плотность вероятности его регистрации, равно =…

Ответ: 1

77)  НТ-2    

Электроны не “падают” на атомные ядра потому, что из соотношений неопределенностей Гейзенберга следует, что с уменьшением расстояния электрона до ядра его

              *С) Кинетическая энергия растет быстрее, чем уменьшается потенциальная

57)  НТ-1    

Основными уравнениями динамики, аналогичными уравнениям, следующим из второго закона Ньютона, в квантовой механике являются уравнения…

Ответ: Шредингера

58)  НТ-1    

Стационарное уравнение Шредингера является в квантовой физике выражением законов сохранения

             * С) Энергии

59)НТ-1    

В квантовой физике принцип причинности

   *С) Однозначно определяет связь между вероятностями реализации состояний систем  в настоящем и  будущем систем (связь между  и )

60)  НТ-1     

Решение уравнения Шредингера  для заданных условий всегда дает

   *С) Все доступные значения физических величин из полного набора и соответствующие им ψ-функции.                                     

61)  НТ-2    

Установите все соответствия для волновой функции , удовлетворяющей стационарному уравнению Шредингера и  естественным физическим требованиям

                                      

А)                      А) непрерывна

В)                В) конечна

С)                * С)  

             D)                D) однозначна

где x_i – пространственные координаты (x,y,z)

 

Ответ:ААВД, ВАВ, СВ, ДВ.

 62)  НТ-1    

В стационарном состоянии волновая функция квантовой системы может быть записана в виде . Это означает, что в стационарных состояниях

              *С) Энергия и средние значения любых других физических величин не зависят от времени

63)  НТ-1   

Классическая теория движения заряженных частиц утверждает, что при их движении в ограниченной области пространства должно обязательно возникать электромагнитное излучение – локализация приводит к ускоренному движению частиц. В стационарных состояниях,  по квантовой теории, излучение отсутствует потому, что

              *С) Ускорение отсутствует, так как все физические величины не зависят от времени

63)  НТ-2    

Используя для физических величин и математических операций приведенные ниже условные обозначения “сконструируйте “  стационарное уравнение Шредингера для свободно движущейся частицы

            А - (Лапласиан), В - , С - , D – ε и 

Ответ: -САВ=ДВ.

64)  НТ-2    

Решения уравнения Шредингера описывают стационарные состояния объектов, если потенциальная функция , входящая в уравнение

*А) Не зависит от времени t

65)  НТ-1   

Стационарное уравнение Шредингера выражает собой закон сохранения…

Ответ: энергии

65)  НТ-1  

Число квантовых чисел, определяющих состояние движения микрочастицы вдоль одной из координат, равно (число)…

Ответ: 1

66)  НТ-1    

Число квантовых чисел, определяющих состояние движения микрочастицы в пространстве равно (число)…

Ответ: 3

67)  НТ-1    

Вырожденными называют состояния, в которых

   * В) Одному и тому же значению ε,соответствует несколько (более одного) полных наборов квантовых чисел состояния.

68)  НТ-1   

В некоторых условиях одному и тому же значению энергии микрочастицы соответствовали три различных волновых функции. Такое “состояние”:

              *С) Имеет степень вырождения – 3

69)  НТ-1    

В каждом конкретном атоме водорода электрон в основном состоянии всегда имеет одно и тоже значение энергии, хотя проекции спина  электрона на заданное направление () могут иметь два значения  ( и ). Это позволяет утверждать, что 

              *В) состояние атома двукратно вырождено.

70)  НТ-1    

Число различных состояний (волновых функций), в которых квантовый объект имеет одну и ту же энергию называют степенью…

Ответ: вырождения

71)  НТ-1    

Степень вырождения в случае одномерного свободного движения равна 1  то есть такое состояние движения является..

Ответ : невырожденным

72)  НТ-1    

Для определения стационарных состояний микрообъектов используют уравнение вида . Установите все возможные соответствия для обозначений

                                

А)      А) градиент

В)        В) оператор Лапласа                                

С) m        С) момент инерции объекта                                 

D) U        D) постоянная Планка

 

Ответ :АВ, ВД

 

73)  НТ-1    

Для определения стационарных состояний микрообъектов используют уравнение вида . Установите все возможные соответствия для обозначений

                               

А)       А) градиент                              

В) m         В) диэлектрическая проницаемость                               

С) U         С) масса                               

D) ε          D) потенциальная энергия

 

Ответ: ВС, СД.

74)НТ-1

одно  из естественных физических требований к волновым функциям, удовлетворяющим стационарному  уравнению Шредингера: должна быть непрерывна по- тому  что

А) все математические функции, удовлетворяющие уравнению Шредингера, непрерывны

В) уравнение Шредингера линейно.

С) Пространство непрерывно, а вероятно обнаружить частицу в каком либо месте пространства будет поэтому  непрерывной  функцией координат.

до изменение положения  частицы  в два “бесконечно’ близких  момента времени к критическим,  одинаковой вероятности ее обнаружения 

75)НТ-1

Одно из естественных физических требований к волновым функциям, удовлетворяющим уравнению Шредингера:  должна быть непрерывной функции координат.( - пространственные координаты).Это обусловлено тем, что

*С) энергия любого квантового объекта конечна

76)НТ-1

Оператор квадрата радиальной компоненты импульса электрона в сферической системе координат  имеет вид. Запишите  соответствующий оператор для кинетической энергии, характеризуемой  движением  микрочастицы вдоль “”,  используя  шаблон:

Ответ: 

 

На рис. 1 приведён потенциальный барьер для микрочастицы движущейся по оси х.

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                           

 

                                                                                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                        Рис.1

 

  

На рис. 1 приведена прямоугольная потенциальная яма.

 

 

“                                                                                                                                           

, F(x), A(x)

 

График распределения сил, действующих на частицу при её

 движении вдоль х и работа этих сил имеет вид:

 

 

 

                                                                                                                                       

 

 

 

 

                                                                                                                                                   Рис. 1

 

* А)

 

         

Стационарное уравнение Шредингера для электрона в атоме имеет вид:  

В уравнении:

*D) Δψ – лапласиан ψ, ε – полная энергия электрона в рассматриваемом состоянии, m –  масса электрона

81)  НТ-1    

Микрочастицы находятся в состоянии «одномерного» движения в пространстве, в котором для них имеется «бесконечно» высокий потенциальный барьер. Квадрат модуля волновой функции микрочастиц |ψ(x)|² имеет вид:

A)

 

    C)

 

 * D)

 

                              

 

 

  

 

82)  НТ-1    

Квадрат модуля волновой функции микрочастицы, с энергией ε, описывающей её состояние одномерного движения вдоль ох в неограниченном пространстве при наличии потенциального барьера

U₀ > ε  (см. рис.) имеет вид:

 

                                                                                                                

 

 

 

 

 

*С)

*

 

               

 

  

 

83)  НТ-1  

Для микрочастицы с энергией   квадрат модуля волновой функции , описывающей её состояние одномерного движения вдоль ох в неограниченном пространстве при наличии потенциального барьера

U₀ < ε (см. рис.) имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

84)  НТ-2    

Квадрат модуля волновой функции микрочастицы с энергией Е, описывающей её состояние одномерного движения вдоль ох в неограниченном пространстве при наличии потенциального барьера

U₀ = ε (см. рис.) имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85)  НТ-1    

При движении частиц справа или слева на 

потенциальный барьер U₀ (рис.) (ε > U₀). Коэффициенты

отражения (R)…

 

 

             * С) R_л, R_п ≠ 0, R_л = R_п

86)  НТ-3    

Волновую функцию частиц, описывающую их движение на потенциальный барьер (см. рис.) часто записывают

в виде ψ_пад = exp(ik₁z).  При E > U₀ волновая функция прошедшей волны 

 

   так, что  

Неравенство объясняется тем, что…m

              *С) т.к. k₂ < k₁ баланс потоков падающих отражённых и прошедших частиц обеспечивается     только,   если 

87)  НТ-1   

При наличии потенциального барьера в пространстве

(U₀ > ε – энергия частиц (рис.)) зависимость от х плотности вероятности обнаружения частиц  слева от барьера

              *С) изменяется  ~ sin²kx, т.к. имеет место интерференция падающей и отраженной волн амплитуды вероятности.

88)  Запишите  уравнение  Шрединрега  , решение которого позволит найти волновую функцию свободного движения вдоль оси  z микрочастицы массой m. Используйте для этого шаблон: 

Ответ: 

1НТ1(З)

Осциллограмма изменения некоторой физической величины, приведенная на рис., описывает процесс колебаний:

*С) Непериодических, негармонических

2НТ1(З)

 Изменения некоторой физической величины, приведенные на рис., описывает процесс колебаний:

 

*Б) Негармонические периодические колебания

3НТ1(З) 

Изменения некоторой физической величины, приведенные на рисунке, описывают:

*Б) Негармонические периодические колебания                                            

4НТ1(З) 

В некоторой системе происходит колебательный процесс, в котором изменения физической величины со временем описывается функцией, удовлетворяющей соотношению ,

где … колебания являются:

*Б) периодическими, с периодом 2T

5НТ2(З) 

Если ёмкость конденсатора в электрическом контуре зависит от напряжения, то свободные колебания в контуре будут:

*Б) периодическими, негармоническими, нелинейными

6НТ2(З) 

Если индуктивность катушки (L) в электрическом контуре зависит от протекающего в нём тока, то колебания будут:

*Б) периодическими, негармоническими, нелинейными

7НТ1(З) 

Все реальные осцилляторы являются диссипативными системами.

Свободные колебания в них:

*А) являются только затухающими негармоническими

8НТ1(З)

Функции, списывающие колебательные процессы в различных системах, часто записывают в комплексной форме:

Если такая функция имеет вид , то она описывает:

*В) гармонические колебания

9НТ2(З)

Выберите все необходимые и достаточные свойства у физических систем, обеспечивающие возможность возникновения в них свободных незатухающих колебаний:

А) наличие положения устойчивого равновесия

В) при выведении системы из положения равновесия возникновение внутри неё сил, стремящихся вернуть систему в исходное состояние, в рассматриваемом диапазоне изменения колеблющейся величины

Д) отсутствие диссипативных сил

F) обязательное наличие инертности у системы (стремящейся сохранить состояние её движения)

ОТВЕТ: A,B,D,F

10НТ2(З) 

Выберите все необходимые и достаточные свойства у физических систем, обеспечивающие возможность возникновения в них свободных колебаний  любого вида:

А) наличие положения устойчивого равновесия

В) при выведении системы из положения равновесия возникновение внутри неё сил, стремящихся вернуть систему в исходное состояние, в рассматриваемом диапазоне изменения колеблющейся величины

Д) отсутствие диссипативных сил

F) обязательного наличия инертности у системы (стремящейся сохранить состояние её движения)

H) наличие только слабых диссипативных сил, которые всегда существуют лишь в реальных условиях

ОТВЕТ: A, B, D, F, H

11НТ1(З)

Выберите все необходимые и достаточные свойства у физических систем, обеспечивающие возможность возникновения в них свободных гармонических колебаний

А) наличие положения устойчивого равновесия

С) при выведении системы из положения равновесия обязательное возникновение возвращающей силы, пропорциональной отклонению () во всём диапазоне изменения величины, характеризующей отклонение

Д) отсутствие диссипативных сил

F) обязательного наличия инертности у системы (стремящейся сохранить состояние её движения)

ОТВЕТ: A, С, D, F

12НТ1(З) 

Исследования зависимости от амплитуды периода T колебаний математического () и физического() маятников показывают, что

*С) и  и  увеличиваются с ростом амплитуды

13НТ1(З)

При отклонении системы от положения равновесия физическая величина, характеризующая отклонение, изменилась на ξ и возникла в системе сила действующая на её элементы . Колебания, которые могут возникнуть в результате действия этой силы будут:

*С) нелинейными негармоническими, затухающими или незатухающими (при отсутствии диссипативных сил)

14НТ1(З)

Автоколебания - это колебания,

*C) реализуемые в системах, в которых поступление энергии в колеблющимся степени свободы движения её элементов происходит в моменты времени, задаваемые самой системой

15НТ1(З)

Свободные колебания – это колебания,

*A) которые существуют в осцилляторах после отключения внешних источников возмущения их состояния

16НТ1(З)

Принципу суперпозиции удовлетворяют:

A) только гармонические колебания, в которых колеблется скалярная физическая величина

B) только все гармонические колебания

C) все свободные колебания

Неверные ответы:

Ответ: A, B, C

17НТ1(З)

Принципу суперпозиции не удовлетворяют:

А) затухающие колебания

В) все колебания, в которых векторная физическая величина, описывающая

процесс, со временем изменяет направление

Выберите все неверные ответы.

Ответ: A, B

18НТ1(З)

Колебания называют гармоническими,  если изменение физической величины  со временем (t) пропорционально при колебаниях:

A) или                   

С) линейной суперпозиции функций, пропорциональных или 

(с одинаковой частотой )

Ответ: А, С

19НТ1(З)

Колебания называют гармоническими, если изменение физической величины  со временем пропорционально:

В) линейной суперпозиции функций ,  с произвольно разными частотами

С) в общем случае произведению гармонических функций кратных частот

D) алгебраической сумме нескольких гармонических функций с одинаковой амплитудой

Неверные ответы: В, С, D

20 НТ1(З)

Изменение некоторых физических величин описывается функциями ξ(t) равными

B)  

D)  

Изменение состояния систем не будет гармоническим колебанием в случаях

Ответ: В, D

21НТ1(З)

В свободных гармонических колебаниях осцилляторов скорость изменения колеблющейся физической величины относительно зависимости её амплитуды от t : *B) опережает по фазе на 

22НТ1(З)

Если свободные гармонические колебания осциллятора описываются функциями

 1. или 2. , то скорость изменения 

*D) опережает на  независимо от способа описания

23НТ2(С)

На рис для свободных колебаний в электрическом контуре приведены осциллограммы изменения значений заряда на конденсаторе,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A) напряжения на конденсаторе

B) тока

C) скорости изменения тока

D) ЭДС самоиндукции

Установите соответствие между отмеченными буквами величинами и графиками, если

1-осциллограмма заряда

Ответ: A-1, B-2, С-3, D-1

24НТ1(З)

На рис представлена векторная диаграмма свободных гармонических колебаний, описываемых функцией в моменты t = 0, и t= 1c. В момент аналитическое выражение для  имеет вид:

*C) 

 

 

 

 

 

 

 

25НТ1(З)

На рис представлена векторная диаграмма свободных гармонических колебаний, описываемых функцией в моменты , и c. Проекция на это:

 

A), где 

*B) , где 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26НТ1(З)  

Система совершает гармонические колебания, если она является

*A)

консервативной.

27 НТ1(О)

Максимальное отклонение колеблющейся величины от положения равновесия это - амплитуда) колебания.

28НТ1(О)

Время, за которое совершается одно полное  колебание, это - ( период ) колебания.

29НТ1(О)

За время, равное периоду, фаза колебаний получает приращение, равное ….………,(ответ записать в долях от ) ().

30НТ1(О)

Число полных колебаний в единицу времени это - частота) колебания.

31НТ1(О) 

Один герц ( Гц ) – частота такого колебания, период которого равен …………,с(1).

32НТ1(О)

Число колебаний, совершаемых за время равное 2π секунд,  это -  ………… ……………………

Варианты ответов: 1)циклическая частота 2) круговая частота

33НТ1(О)

Функция   описывает смещение колеблющейся величины от положения равновесия при:

*

A)

гармонических колебаниях.

 

34НТ1(О) 

Амплитуда смещения колеблющейся величины, совершающей гармонические колебания, определяется:

	*D)	начальными условиями.

35НТ1(О)

Собственная частота гармонических колебаний определяется:

*

C)

параметрами системы.

36НТ1(О)

Начальная фаза  гармонических колебаний определяется:

*

C)

начальными условиями.

 

1НТ1(З)

Осциллограмма изменения некоторой физической величины, приведенная на рис., описывает процесс колебаний:

*С) Непериодических, негармонических

2НТ1(З) 

Изменения некоторой физической величины, приведенные на рис., описывает процесс колебаний:

*Б) Негармонические периодические колебания

3НТ1(З) 

Изменения некоторой физической величины, приведенные на рисунке, описывают:

*Б) Негармонические периодические колебания                                            

4НТ1(З) 

В некоторой системе происходит колебательный процесс, в котором изменения физической величины со временем описывается функцией, удовлетворяющей соотношению ,

где … колебания являются:

*Б) периодическими, с периодом 2T

5НТ2(З) 

Если ёмкость конденсатора в электрическом контуре зависит от напряжения, то свободные колебания в контуре будут:

*Б) периодическими, негармоническими, нелинейными

6НТ2(З) 

Если индуктивность катушки (L) в электрическом контуре зависит от протекающего в нём тока, то колебания будут:

*Б) периодическими, негармоническими, нелинейными

7НТ1(З) 

Все реальные осцилляторы являются диссипативными системами.

Свободные колебания в них:

*А) являются только затухающими негармоническими

8НТ1(З)

Функции, списывающие колебательные процессы в различных системах, часто записывают в комплексной форме:

Если такая функция имеет вид , то она описывает:

*В) гармонические колебания

9НТ2(З)

Выберите все необходимые и достаточные свойства у физических систем, обеспечивающие возможность возникновения в них свободных незатухающих колебаний:

А) наличие положения устойчивого равновесия

В) при выведении системы из положения равновесия возникновение внутри неё сил, стремящихся вернуть систему в исходное состояние, в рассматриваемом диапазоне изменения колеблющейся величины

Д) отсутствие диссипативных сил

F) обязательное наличие инертности у системы (стремящейся сохранить состояние её движения)

ОТВЕТ: A,B,D,F

10НТ2(З) 

Выберите все необходимые и достаточные свойства у физических систем, обеспечивающие возможность возникновения в них свободных колебаний  любого вида:

А) наличие положения устойчивого равновесия

В) при выведении системы из положения равновесия возникновение внутри неё сил, стремящихся вернуть систему в исходное состояние, в рассматриваемом диапазоне изменения колеблющейся величины

Д) отсутствие диссипативных сил

F) обязательного наличия инертности у системы (стремящейся сохранить состояние её движения)

H) наличие только слабых диссипативных сил, которые всегда существуют лишь в реальных условиях

ОТВЕТ: A, B, D, F, H

11НТ1(З)

Выберите все необходимые и достаточные свойства у физических систем, обеспечивающие возможность возникновения в них свободных гармонических колебаний

А) наличие положения устойчивого равновесия

С) при выведении системы из положения равновесия обязательное возникновение возвращающей силы, пропорциональной отклонению () во всём диапазоне изменения величины, характеризующей отклонение

Д) отсутствие диссипативных сил

F) обязательного наличия инертности у системы (стремящейся сохранить состояние её движения)

ОТВЕТ: A, С, D, F

 

12НТ1(З) 

Исследования зависимости от амплитуды периода T колебаний математического () и физического() маятников показывают, что

*С) и  и  увеличиваются с ростом амплитуды

13НТ1(З)

При отклонении системы от положения равновесия физическая величина, характеризующая отклонение, изменилась на ξ и возникла в системе сила действующая на её элементы . Колебания, которые могут возникнуть в результате действия этой силы будут:

*С) нелинейными негармоническими, затухающими или незатухающими (при отсутствии диссипативных сил)

14НТ1(З)

Автоколебания - это колебания,

*C) реализуемые в системах, в которых поступление энергии в колеблющимся степени свободы движения её элементов происходит в моменты времени, задаваемые самой системой

15НТ1(З) 

Свободные колебания – это колебания,

*A) которые существуют в осцилляторах после отключения внешних источников возмущения их состояния

16НТ1(З)

Принципу суперпозиции удовлетворяют:

A) только гармонические колебания, в которых колеблется скалярная физическая величина

B) только все гармонические колебания

C) все свободные колебания Неверные ответы:

Ответ: A, B, C

17НТ1(З)

Принципу суперпозиции не удовлетворяют:

А) затухающие колебания

В) все колебания, в которых векторная физическая величина, описывающая

процесс, со временем изменяет направление

Выберите все неверные ответы.

Ответ: A, B

 

18НТ1(З)

Колебания называют гармоническими,  если изменение физической величины  со временем (t) пропорционально при колебаниях:

A) или                   

С) линейной суперпозиции функций, пропорциональных или 

(с одинаковой частотой )

Ответ: А, С

19НТ1(З)

Колебания называют гармоническими, если изменение физической величины  со временем пропорционально:

В) линейной суперпозиции функций ,  с произвольно разными частотами

С) в общем случае произведению гармонических функций кратных частот

D) алгебраической сумме нескольких гармонических функций с одинаковой амплитудой

Неверные ответы: В, С, D

20 НТ1(З)

Изменение некоторых физических величин описывается функциями ξ(t) равными

B)  

D)  

Изменение состояния систем не будет гармоническим колебанием в случаях

Ответ: В, D

 

21НТ1(З)

В свободных гармонических колебаниях осцилляторов скорость изменения колеблющейся физической величины относительно зависимости её амплитуды от t :

*B) опережает по фазе на 

22НТ1(З)

Если свободные гармонические колебания осциллятора описываются функциями

 1. или 2. , то скорость изменения 

*D) опережает на  независимо от способа описания

 

23НТ2(С)

На рис для свободных колебаний в электрическом контуре приведены осциллограммы изменения значений заряда на конденсаторе,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A) напряжения на конденсаторе

B) тока

C) скорости изменения тока

D) ЭДС самоиндукции

Установите соответствие между отмеченными буквами величинами и графиками, если

1-осциллограмма заряда

Ответ: A-1, B-2, С-3, D-1

 

24НТ1(З)

На рис представлена векторная диаграмма свободных гармонических колебаний, описываемых функцией в моменты t = 0, и t = 1c. В момент аналитическое выражение для  имеет вид:

 

*C) 

 

 

 

25НТ1(З)

На рис представлена векторная диаграмма свободных гармонических колебаний, описываемых функцией в моменты , и c. Проекция на это:

*B) , где 

 

   

 

 

 

 

26НТ1(З)  

Система совершает гармонические колебания, если она является

*A)

консервативной.

27 НТ1(О)

 Максимальное отклонение колеблющейся величины от положения равновесия это -  ……………………(амплитуда) колебания.

28НТ1(О)

Время, за которое совершается одно полное  колебание, это -  ………………

( период ) колебания.

29НТ1(О)

За время, равное периоду, фаза колебаний получает приращение, равное ….………,(ответ записать в долях от ) ().

30НТ1(О)

Число полных колебаний в единицу времени это - …………….(частота) колебания.

31НТ1(О) 

Один герц ( Гц ) – частота такого колебания, период которого равен …………,с(1).

32НТ1(О)

Число колебаний, совершаемых за время равное 2π секунд,  это -  ………… ……………………

Варианты ответов: 1)циклическая частота 2) круговая частота

33НТ1(О)

Функция   описывает смещение колеблющейся величины от положения равновесия при:

*

A)

гармонических колебаниях.

34НТ1(О)

Амплитуда смещения колеблющейся величины, совершающей гармонические колебания, определяется:

*

D)

начальными условиями.

 

35НТ1(О)

Собственная частота гармонических колебаний определяется:

*

C)

параметрами системы.

 

36НТ1(О)

Начальная фаза  гармонических колебаний определяется:

*

C)

начальными условиями.

 

 

1НТ1(О)

Свободные затухающие колебания реализуются в … осцилляторах

Ответ: диссипативных

2НТ1(З)

Свободные затухающие колебания могут быть реализованы

*B) в любых (линейных и нелинейных) диссипативных осцилляторах

3НТ1(З)

Уравнение движения массы m некоторого пружинного маятника имеет вид:

При заданных начальных условиях его решение описывает

*A) свободные линейные затухающие колебания                                                                                        

4НТ1(З)

Уравнение движения массы m некоторого пружинного маятника имеет вид:

Сила «сопротивления» в маятнике равна:

*B 

5НТ1(З)

Уравнение движения массы m некоторого пружинного маятника имеет вид:

Коэффициент затухания колебаний в маятнике(β) равен:

*C) 

6НТ1(С) 

Уравнение движения массы m некоторого пружинного маятника имеет вид:

    Установите все возможные соответствия между левым и правым столбцами                                                             

A) собственная частота осциллятора                                  

B) коэффициент затухания

C) сила сопротивления в маятнике

D) сила упругости

E) коэффициент силы сопротивления

F) циклическая частота затухающих колебаний

 

A) 

B) 

C) 

D) 

E) 

F) r

Ответы: AE, BD, CB, EF, FA, DC

7НТ1(З)

Обобщенное уравнение свободных затухающих колебаний (при наличии диссипативных сил) в линейных осцилляторах имеет вид:

В уравнении:

*C) β- это коэффициент затухания, ω₀- собственная циклическая частота осциллятора

8НТ1(З) Обобщенное уравнение свободных затухающих колебаний (при наличии диссипативных сил) в линейных осцилляторах имеет вид:

В электрическом контуре β равна:

*C) 

 

 

9НТ1(З)

Обобщенное уравнение свободных затухающих колебаний (при наличии диссипативных сил) в линейных осцилляторах имеет вид:

В электрическом контуре ω₀ равна:

*A) 

10НТ1(З)

Обобщенное уравнение свободных затухающих колебаний (при наличии диссипативных сил) в линейных осцилляторах имеет вид:

В физическом маятнике β равна: *C) , где  –момент инерции относительно точки подвеса ( оси вращения )

11НТ1(З)

Обобщенное уравнение свободных затухающих колебаний (при наличии диссипативных сил) в линейных осцилляторах имеет вид:

В уравнении β коэффициент затухания. Для данного β за единицу времени амплитуда колебаний уменьшается в… *B)  - раз

12НТ1(З)

Коэффициент затухания β и время релаксации колебаний τ связаны соотношением: B)  D) ,где – число колебаний за которые амплитуда уменьшатся в е-раз

Неверные ответы: B, D

13НТ1(З)

Если τ- время релаксации, β коэффициент затухания, Т- период затухающих колебаний, то логарифмический декремент , это - … *C)            

39НТ1(З)

Если τ - время релаксации,  коэффициент затухания, Т - период затухающих колебаний, то логарифмический декремент ∆ равен:

A)  B) 

Неверные ответы:

Неверные ответы: А, В

14НТ1(З)

Если собственная частота в диссипативном осцилляторе равна ω₀  , а коэффициент затухания β, то свободные колебания в нём будут… *D) затухающими негармоническими при ω₀  > β  

15НТ1(З)

Параметры электрического контура равны: RLC. Формула для логарифмического декремента затухания имеет вид: *C) 

16НТ1(З)

Логарифмический декремент ∆ равен:

*A)  где – N_e число колебаний, за которые амплитуда свободных колебаний уменьшится в «е» раз  раз

17НТ1(З)

Если N_ε – число колебаний за которые энергия свободных колебаний в диссипативном осцилляторе уменьшается в е раз, то логарифмический декремент затухания ∆ равен: *C) 

18НТ1(З)

Если ω  – циклическая частота свободных затухающих колебаний в линейном осцилляторе, а β- коэффициент затухания, то логарифмический декремент осцилляторе  ∆ равен:

A)   B)  C) 

D) 

19НТ1(З)

Циклическая частота затухающих свободных колебаний ω *B) всегда меньше собственной частоты осциллятора ω₀

20НТ1(З)

На рисунке приведена векторная диаграмма затухающих колебаний в электрическом контуре с циклической частотой ω в момент времени t = τ, равный времени релаксации

Длина векторов 1,2,3 определяет в этот момет:

*D) 1. 

       2. 

       3. 

Коэффициент затухания β характеризует уменьшение……….(амплитуды) за единицу времени.

22НТ1(О)

Чем больше инертность колебательной системы, тем коэффициент затухания β.....................(меньше).

23НТ1(О)

Чем меньше инертность колебательной системы, тем коэффициент затухания β...................(больше).

24НТ1(О)

Чем больше коэффициент сопротивления в колебательной системе, тем

коэффициент затухания β..................(больше).

25НТ1(О)  

Чем меньше коэффициент сопротивления в колебательной системе, тем

коэффициент затухания β..................(меньше).

26НТ1(О)

Время, за которое амплитуда колебаний убывает в е раз  называют  временем...............(релаксации)

27НТ1(О)

Коэффициент затухания тем больше, чем...................(меньше) время релаксации.

28НТ1(З)

В механическом осцилляторе, совершающем затухающие колебания, количественной мерой инертности является:

*C) масса.

D) коэффициент затухания.

 29НТ1(З)

В электрическом  колебательном контуре, совершающем затухающие колебания, количественной мерой инертности является:

*В) емкость конденсатора.

30НТ1(З)

Дифференциальным уравнением, описывающим затухающие колебания у реальных «свободных»осцилляторов является:

*A) 

31HT1(З)

Смещение колеблющейся величины от положения равновесия при затухающих колебаниях определяется функцией:

*A) 

32НТ1(З) 

Колебательный режим в реальных осцилляторах имеет место, если

*C) 

33НТ1(З) 

Критический режим релаксации реальных осцилляторов имеет место, если

*B) 

34НТ1(З)

Апериодический режим релаксации реальных осцилляторов имеет место, если

*A)  

35НТ1(З)

Колебательный режим в пружинном маятнике имеет место, если

*D) 

36НТ1(З)

Критический режим в электрическом колебательном контуре реализуется, если

*A) 

37НТ1(З)

Амплитуда затухающих колебаний изменяется со временем по закону

*B) 

38НТ1(З)

Добротность осцилляторов это

А) при затухающих колебаниях отношение  энергии потерянной за период к энергии, запасенной в данный момент

В) отношение  энергии, запасенной в осцилляторе к  энергии, теряемой за период

Неверные ответы: A,B

     39НТ1(З)

Система совершает затухающие колебания, если она является

*

B.

диссипативной.

 

    40НТ1(З)

В механическом осцилляторе, совершающем затухающие колебания, количественной мерой инертности является

 

*

C.

масса.

 

41НТ1(З)

В колебательном контуре, совершающем затухающие колебания, количественной мерой инертности является

 

*

A.

индуктивность катушки.

 

 

 

 

 

2.2 Элементы теории.

1НТ1(З)

Колебательная функция колебаний тока в RLC  контуре имеет вид:

где φ₀ – начальная фаза колебаний заряда на конденсаторе.

Электрический ток  *C) опережает по фазе на ψ

2НТ1(З)

При затухающих колебаниях скорость  (ток)

*A) опережает по фазе смещения (заряд на конденсаторе) на , т.к. при движении кинетическая энергия вследствие действия силы сопротивления частично превращается в тепло

3НТ1(О)

На рисунке изображены процессы релаксации осцилляторов в апериодическом режиме.

Начальным условиям > 0, v₀ > 0 соответствует график:

Ответ: 5

4НТ1(О)

На рисунке изображены процессы релаксации осцилляторов в апериодическом режиме

начальным условиям  < 0,  > 0 соответствует график:

Ответ: 3

 

 

5НТ1(О)

На рисунке изображены процессы релаксации осцилляторов в апериодическом режиме

начальным условиям   > 0,  = 0 соответствует график:

 

Ответ: 2

 

6НТ1(О)

На рисунке изображены процессы релаксации осцилляторов в апериодическом режиме

начальным условиям  > 0, < 0 соответствует график:

Ответ: 4

7НТ1(З)

На рисунке приведена векторная диаграмма затухающих колебаний в электрическом контуре с циклической частотой ω в момент времени t = τ, равный времени релаксации.

Для построения векторной диаграммы в момент t = 0

*C) следует  увеличить диаграмму в «е» раз и повернуть на угол φ = ωτ в направлении противоположном указанному на рис стрелкой

8НТ1(З)

Скорость убывания амплитуды заряда в колебательном контуре с ростом индуктивности L.

A. не меняется

B. уменьшается

С. возрастает

D. растет прямо пропорционально L

9НТ1(З)

На рис. Представлена зависимость энергии затухающих колебаний от времени. 

Кривая 1 описывается функцией  определяет изменение:

*В) средней  энергии за период, запасенной в колебаниях, 

10НТ1(З)

На рисунке представлен график зависимости энергии затухающих колебаний от

времени.

Кривые 1 и 2 определяют изменение со временем:

*D) 1 – изменение средней за период энергии в колебаниях. 2 – изменение полной энергии в каждый момент времени.

11НТ1(З)

На рис. Представлена зависимость энергии затухающих колебаний от времени. 

Кривая 2 описывает:

А) колебания кинетической энергии вокруг среднего значения (кривая 1) и по ним можно оценить условный период затухающих колебаний, который будет равен T = t₂-t₁

B) Колебания потенциальной энергии вокруг среднего значения (кривая 1) и по ним можно оценить условный период затухающих колебаний, который будет равен T=t₃-t₁

C) Колебания полной энергии вокруг среднего значения (кривая 1) и по ним можно оценить условный период затухающих колебаний, который будет равен T = t₃-t₁

D) Колебания полной энергии вокруг среднего значения (кривая 1) и по ним можно оценить условный период затухающих колебаний, который будет равен T = t₂-t₁

 

12НТ1(З)

На рис. Представлена зависимость энергии затухающих колебаний от времени. 

Максимумы потенциальной энергии имеют место в моменте времени:

*С)t₁, t₃, t₅

13НТ1(З)

На рис. Представлена зависимость энергий затухающих колебаний от времени.

Максимумы кинетической энергии имеют место в моменты времени:

*А) t₂, t₄, …  

14НТ1(З)

На рис. Представлена зависимость энергий затухающих колебаний от времени.

Максимальная работа силы сопротивления имеет место в моменты времени:

*B) t₂, t₄ и т.д.     

D) t₀-t₁; t₂-t₃; t₄-t₅ и т.д.

15НТ1(З)

На рис. Представлена зависимость энергий затухающих колебаний от времени.

Осциллятор проходит положение равновесия  () и имеет максимальное ()отклонение в моменты времени:

*С) =0 t₂,t₄,…;  = -t₁,t₃,t₅…

16НТ1(З)

На рис. Представлена зависимость энергий затухающих колебаний от времени.

Отличие изменения полной энергии(2) от средней(1) обусловлено:

А) неравномерным действием в осцилляторе квазиупругой силы, что проводнит к разным потерям энергии из – за  действия диссипативной силы

В) неравномерным совершением работы диссипативной силы, которая максимальна при и равна 0 при

C) Неравномерным совершением работы диссипативной силы, которая максимальна при

D) Тем, что полная энергия равна сумме потенциальной (W_C) и кинетической (W_L) энергии, максимумы которых сдвинуты по времени друг относительно друга

17НТ2(З)

На рисунке изображены процессы релаксации осцилляторов в апериодическом режиме с одинаковой собственной частотой ω_0, в том числе и кривая, соответствующая критическому режиму

Критический режим описывается

*C) зависимостью ξ (1) №2, т.к. они соответствуют наиболее быстрому уменьшению ξ при больших t

18НТ2)

На рисунке изображены процессы релаксации осцилляторов в апериодическом режиме с одинаковой собственной частотой ω _0, в том числе и кривая, соответствующая критическому режиму

В ответе расставьте все кривые в соответствии с ростом коэффициента затухания (β)

Ответ:4,1,3,2

19НТ2(З)

В электрическом контуре, число колебаний , за которое  амплитуда уменьшается в «е» раз-Ne.

Выберите все верные ответы:

= …

2)   3)  5)   8) 

Ответ 2, 3, 5, 8

 

20НТ3(С)

установите все возможные соответствия между левым и правым столбцами для высоко добротного электрического контура (Q >> 1). N_e – число колебаний, за которое амплитуда уменьшается в «e» раз .

A)                                                   A)

B) Δ                                                      B)Ne

C) β                                                      C) 

                                                              D)       

                                                               E)

                                                            F) 

 

Ответы: АВ, АС, АЕ, ВА, ВF, CD

 

 

 

 21НТ1(З) 

Дифференциальным уравнением, описывающим затухающие колебания реальных осцилляторов является

*А) 

22НТ1(З) 

Смещение колеблющейся величины от положения равновесия при затухающих колебаниях определяется функцией

*A) 

  23НТ1(З) 

Колебательный режим в реальных осцилляторах имеет место, если

*C) 

24НТ1(З) 

Критический режим релаксации  реальных осцилляторов имеет место, если

*B) 

25НТ1(З) 

Апериодический режим релаксации  реальных осцилляторов имеет место, если

*A) 

  26НТ1(З)  

Колебательный режим в пружинном маятнике имеет место, если

*D)  

27НТ1(З)  

Критический режим в колебательном контуре реализуется, если

*A) 

28НТ1(З) 

Амплитуда затухающих колебаний изменяется со временем по закону

*B) 

  29НТ1(З) 

Скорость убывания амплитуды заряда в колебательном контуре с ростом  индуктивности  L

*В) убывает

 

1НТ1(З)

При β >> ω₀ и ω₀ = 10  амплитуда отклонения осциллятора  при его свободной релаксации изменилась в «е» раз за время t = 1с  коэффициент затухания β = …

 Ответ : 50

2НТ1(О)

При β >> ω0  и β = 20   амплитуда отклонения осциллятора от положения равновесия  уменьшилась в «е» раз  за время t = 10^-1 с  собственная частота осциллятора равна

ω0 = … 

Ответ : 2

3НТ3(З) 

Известно , что в общем случае апериодический процесс релаксации описывается двумя слагаемыми, одно из которых убывает при β >> ω₀ существенно быстрее другого. Если собственная частота осциллятора , а более «медленное» слагаемое убывает в «е» раз за t = 0,2 с . То пренебречь быстро убывающим слагаемым можно уже при t >>…

*D) 0,1 с

4НТ1(О)

Если собственная частота колебаний  диссипативного осциллятора равна ω₀ = 10 , то критический  режим процесса релаксации  будет иметь место при β = ….с^-1

Ответ : 10

5НТ1(О)

В электрическом контуре Гн, С = 1МкФ  критический режим процесса релаксации тока после отключения контура  от источника будет иметь место при R = … Ом

Ответ: 2

6НТ1(З)

Для того, чтобы в RLC контуре имели место колебания при  R= 20 Ом и С = 1 МкФ, индуктивность должна быть больше L > … Гн

*А)   

7НТ1(О)

Частота свободных затухающих колебаний  диссипативного осциллятора  равна 4, а собственная частота  5

Коэффициент затухания осциллятора равен β =…               

 Ответ: 3

8НТ1(О)

Циклическая частота свободных затухающих колебаний  в RLC контуре с сопротивлением R = 6 Ом  равна 4, а собственная частота 5.

Индуктивность контура равна L =… Гн                 

Ответ:1

9НТ2(З)

Начальна фаза в RLC контуре  = 30^о  сдвиг среды между током и напряжением на U_L   = 100^о  векторная диаграмма  колебаний имеет вид:

                                                      

 

Ответ:  В

10НТ2(О)

Отношение квадратов циклической частоты затухающих колебаний к коэффициенту затухания равно 3. Сдвиг фазы между напряжением на конденсаторе и током в RLC контуре равен(в градусах)…

Ответ: 150

11НТ2(О)

На рисунке приведена векторная диаграмма затухающих колебаний для некоторого момента времени в RLC  контуре, циклическая частота колебаний ω = 10 

Коэффициент затухания контура равен β = …  

Ответ: 10

12НТ2(О)

На рисунке приведена векторная диаграмма затухающих колебаний для некоторого момента времени в RLC  контуре, циклическая частота колебаний ω = 10

Индуктивность контура  L = 0,1 Гн.

Сопротивление контура R = … Ом

Ответ: 2

13НТ1(О)

В пружинном маятнике коэффициент силы сопротивления равен r₀ = 0,4 , а коэффициент затухания . если частота свободных колебаний маятника ω₀ = 20 , то коэффициент упругости пружины k = …,

Ответ:  40

14НТ1(З)

Колебательная функция некоторого диссипативного осциллятора имеет вид . График функции приведён на рисунке…

 

 

Ответ: А

 

15НТ1(З)

Колебательная функция некоторого диссипативного осциллятора имеет вид . График функции приведён на рисунке:

 

 

 

 

          

                            

Ответ: D

 

16НТ1(О) 

Параметры электрического колебательного контура равны  L = 2 мГн, С = 0,2 мкФ, R = 2 π  Ом. Амплитуда свободных затухающих колебаний в контуре уменьшится в «e» раз после изменения фазы колебаний на … рад

Ответ: 50

17НТ2(О)

Параметры электрического колебательного контура равны  L = 2 мГн, С = 0,2 мкФ, R = 2 Ом.

 Число колебаний за которое амплитуда колебаний уменьшится в «е» раз равно…

Ответ:50

18НТ2(О)

Параметры электрического колебательного контура равны  L = 2 мГн, С = 0,2 мкФ, R = 2 π  Ом. Число свободных колебаний , за которое энергия колебаний уменьшится в «е» раз равно…

Ответ: 25

19НТ1(О)

 в электрическом контуре с индуктивностью L =  10^-2  Гн и емкостью С = 5 мкФ .

амплитуда электрического заряда в контуре при свободных гармонических колебаниях q_m = 10^-2 Кл.

Энергия колебаний заряда в контуре равна… Дж

Ответ: 1

20НТ1(З)

Если логарифмический декремент Δ = 0,02, то энергия колебаний уменьшится в е раз через N полных колебаний

*C) N = 25

21.HT1(З)

Если за 50 полных колебаний энергия системы уменьшилась в е раз, то логарифмический декремент системы равен:

A)0,01

B) 0,02

C) 0,05

D) 0,5

22НТ2(З)

Логарифмический декремент Δ,  при котором энергия колебательного контура за N полных колебаний уменьшилась в m раз , равен:

A)

B) 

C) 

D) 

23HT2(з)

Амплитуда затухающих колебаний системы с добротностью θ - 100π  уменьшится в е раз через число колебаний N_e, равное

*B) 100

24НТ2(з)

Энергия затухающих колебаний системы с добротностью θ - 100π  уменьшится в е раз через число колебаний N, равное

*C) 50

25НТ2(З)

Добротность осциллятора, в котором амплитуда колебаний уменьшается в г раз через 100 периодов, равна:

A) 100

B) 100π

C) 50π

D) 200

 

26НТ2(З)

Фаза колебаний осциллятора изменилась на ∆φ = 50π при уменьшении его энергии в е раз. Добротность осциллятора равна:

*С) 50 π

27НТ1(З)  

Добротность  θ  колебательного  контура,  состоящего из катушки с индуктивностью L = 2мГн, конденсатора с емкостью C = 0,2мкФ и резистора с сопротивлением R = 1 Ом , равна:

*

C.

100

 

 

Колебания, возникающие под действием внешней периодически . изменяющейся W

силы, называют......................... ( вынужденными ) колебаниями.

2НТ1(О)

Незатухающие колебания, при которых внешняя сила воздействует на колебательную систему в моменты времени, задаваемые самой системой, называют ............................(автоколебаниями).

3НТ1(З)

Дифференциальным уравнением, описывающим установившиеся вынужденные гармонические колебания механического осциллятора, является

*В) 

4HT1(З)

Дифференциальным уравнением, описывающим установившиеся гармонические вынужденные электромагнитные  колебания в RLC контуре:

*С) 

5НТ1(З)

Векторные диаграммы  для вынужденных гармонических колебаний в электрическом контуре строят исходя из требования, что

*В) В любой момент времени U_L+U_R +  U_C  =  

6НТ1(З) 

Дифференциальным уравнением , не описывающим установившиеся вынужденные колебания, является:

*A) 

7НТ2(З)

Для колебательной системы с заданными значениями собственной частоты  ω₀  и коэффициента затухания β амплитуда установившихся вынужденных колебаний зависит от

 А) сообщенной в начальный момент энергии

D) начальных условий

Неверные ответы: А, D

8НТ2(З)

Для колебательной системы с заданными значениями собственной частоты  ω₀  и коэффициента затухания β фазовый сдвиг ψ между внешним воздействием и величинами, совершающими установившиеся вынужденные колебания зависит от

A) периода собственных колебаний.

D) начальных условий.

Неверные ответы: А, D

9 НТ1(З)

Установившиеся вынужденные колебания не описывает функция:

*A) 

10НТ1(З)

Резонансная кривая тока в RLC колебательном контуре показана на рисунке   

             *   С) 3

11НТ1(З)

Резонансная кривая направления в электрическом контуре приведена на рисунке

 

Ответ: 1

12НТ1(З)

Резонансная кривая заряда в электрическом контуре приведена на рисунке:

 

Ответ: 1

 

13НТ1(З)

Резонансная кривая ЭДС самоиндукции в электрическом контуре приведена на рисунке

 

Ответ: 4

14НТ1(О)

Векторная диаграмма вынужденных колебаний в контуре имеет вид:

Частота источника , ….. собственной частоты контура.

 

Ответ: меньше

15НТ1(3)

Векторная диаграмма вынужденных колебаний в контуре имеет вид:

Частота источника , ….. собственной частоты  контура.

Ответ: больше

16НТ1(О)

Векторная диаграмма вынужденных колебаний в контуре имеет вид:

Частота источника ,  ….. собственной частотыконтура.

Ответ: меньше

17НТ1(З)

Формула для зависимости амплитуды электрического заряда конденсаторе от частоты  вынуждающей силы  имеет вид 

Максимальное значение (резонанс) имеет место при частоте 

     *C) 

18НТ1(З)

Формула для зависимости амплитуды электрического заряда конденсаторе от частоты  вынуждающей силы  имеет вид 

Максимальное значение тока в цепи и резонансная частота  равны

*C) ; 

19НТ1(С)

На рисунке  приведена векторная диаграмма вынуждающихся колебаний в электрическом контуре.

Приведите номера ответов  с соответствующими им физическими величинами

А)  

В)  

C) 

D)-  напряжение внешнего источника

Ответ: 4А, 1В, 2D, 3C

20НТ1(C)

На рисунке  векторная диаграмма колебаний в электрическом контуре.

Приведите в соответствие  номера векторов  с соответствующими им физическими величинами

А)   

В)   

C)  

D)  - напряжение внешнего источника.

Ответ: 4А, 1В, 2D, 3C

21НТ3(О)

Записать решение дифференциального уравнения

для установившихся вынужденных колебаний смещениямаятника из

 положения равновесия по шаблону

, где

 

Ответ: x=a3F1(b3t+c1)

 

 

22НТ2(О)

Вынужденные колебания описываются уравнением

 Записать выражение для амплитуды смешения  установившихся

 колебаний маятника по шаблону

, где

Ответ: 

23НТ2(О) 

Отклонение пружинного маятника от положения равновесия под действием переменной силы происходит по закону

Записать выражение для сдвига по фазе  между смещением и силой по шаблону , где

 

 

Ответ: 

24НТ2(О)

Отклонение пружинного маятника от положения равновесия под дейст-

вием переменной силы происходит по закону

Записать выражение для сдвига по фазе  между скоростью смещения  и

силой по шаблону

,где

Ответ: 

 25НТ2(О)

В последовательном  колебательном контуре происходят вынужденные электромагнитные  колебания под действием переменного внешнего

напряжения Записать выражение для амплитуды напряжения на конденсаторе   по шаблону

, где

индуктивность катушки,- емкость конденсатора, - активное сопротивление

Ответ: 

26НТ2(О)

В последовательном  колебательном контуре происходят вынужденные электромагнитные  колебания под действием переменного внешнего

напряжения Записать выражение для амплитуды напряжения на индуктивности по шаблону

, где

индуктивность катушки,- емкость конденсатора, - активное сопротивление

Ответ: 

27НТ2(О)

В последовательном  колебательном контуре происходят вынужденные электромагнитные  колебания под действием переменного внешнего

напряжения Записать выражение для амплитуды напряжения на сопротивлении  по шаблону

, где

индуктивность катушки,- емкость конденсатора, - активное сопротивление

Ответ: 

1НТ1(З)

На рисунке приведена векторная диаграмма вынужденных колебаний в электрическом контуре

 

*D) отстает по фазе на ,  а ток опережает на  – рост 

2НТ1(З)

Сдвиги фаз изменения , тока I =   и заряда q при вынужденных колебаниях равны:

*В) и q равен всегда π;   – относительно на +  

3НТ2(З)

Сдвиг фаз изменения ЭДС самоиндукции ,напряжения на резисторе (U_R) и напряжения на конденсаторе  при вынужденных гармонических колебаниях в электрическом контуре :

*А)  относительно U_C всегда «0», U_R относительно :  +

4НТ1(О)

На рисунке представлена векторная диаграмма резонанса амплитуды заряда вынужденных гармонических колебаний в электрическом контуре. Частота вынужденных колебаний ……собственной частоты контура.

Ответ: меньше

 

5НТ1(З)

На рисунке приведена зависимость сдвига фазы смещения механических колебаний пружинно маятника от при разных β относительно фазы вынуждающей гармонической силы

*А) β₁ < β₂ < β₃

6НТ1(З)

При резонансе сдвиг фазы между вынуждающей силой и смещением в механических колебаниях равен

*С) 

7НТ1(З)

В электрическом контуре при резонансе тока сдвиг фазы между внешней ЭДС (ε(t))  и зарядом (q(t)) конденсатора равен :

*D) 

8НТ1(З)

В электрическом контуре при резонансе тока сдвиг фазы между внешней ЭДС (ε(t))  и током равен:

*А) 0

9НТ1(З)

Амплитуда тока при резонансе тока в электрическом контуре равна

*А) 

10НТ1(З)

 При резонансе электрического заряда ( напряжения U_C) сдвиг фазы между током (напряжением U_R) и ЭДС источника вынуждающих колебаний

*А)  ,(  << 1)

 

 

11НТ2(З)

Векторная диаграмма построена для механических вынужденных колебаний при следующих соотношениях между ω₀, ω и β, (ω₀ -  собственная частота колебаний: ω - частота вынужденных колебаний, β- коэффициент затухания )

A. 

B. 

C. 

D. 

 

12НТЗ(З)

На векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний сдвиг фаз между вынуждающей силой и смещением равен:

 

* В. ≈162°

 

13НТ2(З)

При вынужденных колебаниях в электрическом контуре выполняется условие

*D. может быть как , так и 

(- максимальное значение амплитуды напряжения на конденсаторе, E_max- амплитуда внешней ЭДС)

 

14НТ2(З) При вынужденных колебаниях в электрическом контуре выполняется условие

*B. всегда

 (- максимальное значение амплитуды напряжения на сопротивлении, E_max- амплитуда внешней ЭДС)

 

15НТ2(З)

При вынужденных колебаниях в электрическом контуре выполняется условие

*D. может быть как , так и 

(- максимальное значение амплитуды напряжения на катушке индуктивности, E_max- амплитуда внешней ЭДС)

 

16НТ2(З)

Привести в соответствие номера векторов (1, 2, 3, 4) и величины, обозначенные указанными векторами (упругость - а, трение - б, инертность - в ,внешнее воздействие - г ) на векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний.

 

*В. 1а; 2г; 36; 4в.

 

17НТ1(З)

На векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний, упругость характеризуется вектором

*А. 1

 

 

 

18НТ1(З)

На векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний, инертность характеризуется вектором

*D. 4.

19НТ1(З)

На векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний, внешнее воздействие характеризуется вектором

*В. 2

20НТ1(З)

На векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний, трение характеризуется вектором

 

*С 3.

                                     

 

 

21НТ1(З)

При резонансе тока в случае вынужденных колебаний  в RLC  контуре напряжение на резисторе (R) равно

*B) 

2НТ1(З)  

Выберите все неверные ответы

При вынужденных колебаниях в RLC контуре сдвиг фазы между напряжениями U_L и U_C :

B) Равен  только при резонансе напряжения 

C) Равен  при любом резонансе  до резонансов и после

D) Всегда равен нулю, но при резонансе U_L = U_C

Ответ: B, C, D

23НТ1(З)

Известно, что при резонансе тока в RLC контуре напряжение на R равно  – амплитуде напряжения источника вынужденных колебаний. Это связано с тем, что

*C) U_L и U_C имеют сдвиг фазы , а их амплитуды при  равны

ИСПРАВИТЬ ГРАФИКИ!!!!!

24НТ1(О) 

На Рис.22  приведены резонансные кривые (в относительных единицах) для некоторого энергетического контура

Резонанс напряжения на резисторе описывается кривой

Ответ: 2

 

 

25НТ1(О)

На Рис. (из 22) приведены резонансные кривые (в относительных единицах) для некоторого энергетического контура. Резонансная зависимость электрического заряда от частоты, описывается графиком

ГРАФИКИ!!!!!

Ответ: 1

26НТ1(З)

Если при вынужденных колебаниях сдвиг фазы между напряжением на конденсаторе в электрическом контуре и внешней ЭДС равен – , то сдвиг фазы   тока относительно фазы ЭДС равен:

*B) 

27НТ1(З)

Известно, что при вынужденных колебаниях в последовательном RLC контуре сдвиг фазы между внешней ЭДС и напряжением на конденсаторе всегда <0, а его значение определяется соотношением tg=  сдвиг фазы между током и внешней ЭДС     можно найти по формуле:

*C) 

 

28НТ1(З)

Что бы вычислить мощность источника внешней силы ЭДС при вынужденных колебаниях в RLC  контуре необходимо определить в каждый момент:

*А) произведению 

29НТ1(З) Мощность внешний ЭДС при вынужденных колебаниях в  контуре в каждый момент времени:

*C) при резонансе P ≥ 0; при  или  имеются  временные интервалы, где P (t) <0

30НТ1(З)

Средняя мощность «N», поступающая за период в контур для разных частот при вынужденных колебаниях равно:

*D) , где , - сдвиг фазы между током и (ЭДС)

31НТ1(З) 

В электрической цепи сдвиг фазы между током и приложенным напряжением может быть

*В) >,  < и  = 0

 

32НТ1(О)

На рисунке приведены осциллограммы ЭДС  источника вынужденных колебаний RLC контура, тока в нем, и мощности тока  N(t)

 

Графику для ε(t) и I(t) – 1 соответствует осциллограмма N(t)…

Ответ: 4

 

33НТ1(О) 

На рисунках приведены осциллограммы ЭДС (E(t)) источника вынужденных колебаний RLC контура, тока нем, и мощности тока (N(t))

 

 Графику 1 для ε(t) и 2 I(t) соответствует осциллограмма  N(t)…

Ответ: 6

 

34НТ1(З) 

На рисунках  Приведены осциллограммы ЭДС (t) источника вынужденных колебаний RLC контура, тока нем, и мощности тока N(t)

 

 Графику 1 для ε(t) и 3 I(t) соответствует осциллограмма  N(t)…

Ответ: 5

 

35НТ1(З) 

На рис. приведена осциллограмма мощности тока при вынужденных колебаниях в электрическом контуре.

Энергия за промежутки типа 

А) рассеивается на активном сопротивлении контура R

В) поступает из контура в источник (ЭДС)  

С) Частично рассеивается на R, частично поступает,  частично увеличивает запас энергии в контуре

D)  Частично рассеивается на R, частично поступает в источник

36НТ1(З) 

На рис. приведена осциллограмма мощности тока при вынужденных колебаниях в электрическом контуре.

Энергия за промежутки типа t₃ – t₂

*С) Энергия, поступающая в контур от источника за период такая, что -

компенсирует Джоулевы потери на R  в контуре.

 

37НТ1(З) 

В цепях электрического тока коэффициентом мощности называют

*В)  - максимальная мощность, которая может быть передана в нагрузку на переменном токе

*С)  - где - сдвиг фазы между током и напряжением  на нагрузке

 

 

38НТ1(З)

Если  - сдвиг фазы между током и напряжением в цепи переменного тока, то значение  при котором будет передана в нагрузку максимальная мощность равна:

*D) 0

39НТ1(З)

Если в электрическом контуре максимальное значение электрического заряда под действием вынуждающей силы равно .То энергия, запасенная в случае вынужденных колебаний при резонансе равна:

А) 

В) 

С) 

D) 

40НТ1(З)

Выберите все неверные ответы. На рисунке приведена электрическая цепь, подключенная к источнику с . Максимальное значение напряжения (U_L) на индуктивности равно:

*D) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41НТ1(З) 

Выберите  все неверные ответы. На рисунке приведена электрическая цепь, подключенная к источнику     максимальное значение напряжения на конденсаторе равно:

*А) 

*В) 

*D) 

Неверные ответы: А, В, D

 

 

 

 

 

42НТ1(З)

 В электрической цепи, изображенной на рисунке (последовательный RLC контур) реактивное сопротивление X равно:

*А) 

 

43НТ1(З) В электрической цепи изображенной на рисунке ( последовательный RLC контур ) импеданс  цепи Z равен:

*А) 

44НТ1(З)  электрической цепи изображенной на рисунке ( последовательный RLC контур ) модуль полного ( комплексного) сопротивления цепи  равен:

А) 

В) 

С) 

D)          

45НТ1(З)

Цепи изображенной на рисунке ( последовательный RLC контур ) напряжение( U_R , U_X) и ток ( I_R , I_X ) на резисторе и реактивном сопротивлении среды по фазе:

*В) токи  (+) =  (+) напряжение сдвинуто по фазе на  

46НТ1(З)

На рис. приведена осциллограмма мощности тока при вынужденных колебаниях в электрическом контуре.

Энергия за промежутки типа t₃ – t₂

А) частично рассеивается на R, частично поступает,  частично увеличивает запас энергии в контуре

В) поступает из  источника

С) энергия, поступающая в контур от источника за период такая, что - компенсирует Джоулевы потери на R  в контуре

D) Частично рассеивается на R, частично поступает в источник .

 

47НТ1(З)

В электрической цепи изображенной на рисунке  при  мощность выделяющейся в цепи равна . Если , то <P> равна:

*D) всегда меньше    и уменьшается с россом частоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48НТ1(З)

Если  энергия запасаемая в конденсаторе  последовательного электрического контура ( рис ) при . То энергия, теряемая в контуре за период при резонансе () равна

В) 

D) 

Выберите все неверные ответы

Ответ: В, D

 

 

 

 

49НТ1(З)

Средняя мощность выделяющаяся в электрической цепи изображенной на рисунке (последовательный контур) равна:

А)  где 

В) 

С) 

D) 

 

 

 

 

 

 

 

 

1НТ1(З)

Если в RLC контуре увеличить электрическую емкость в три раза, то время установления стационарных вынужденных колебаний (время переходного  процесса)

*А) останется неизменным ,т.к. время релаксации не зависит от емкости, квазиупругой силы в системе

 

2НТ1(З)

Если в RLC контуре увеличить электрическую емкость в два раза, оставив неизменную собственную частоту контура, то время установления стационарных вынуждающих колебаний

*В) уменьшится в 2 раза

 

3НТ2(О)

При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 2В , конденсаторе 5В, резисторе 4В. Амплитуда напряжения источника равна … В

Ответ: 5

 

4НТ2(О)

При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 2В , конденсаторе 5В, резисторе 4В. Сдвиг фазы между напряжением источника и заряда на конденсаторе равен:

*В) -53˚

 

5НТ2(О)

При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 2В , конденсаторе 5В, резисторе 4В. Сдвиг фазы между током в контуре и напряжением источника равен:

*С) +37˚

 

6НТ2(З)

При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 2В , конденсаторе 5В, резисторе 4В, собственная частота колебаний .

Коэффициент затухания контура β равен:

*А) 

 

7НТ1(О) 

При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 5В ,резисторе 4В,конденсаторе ZB.амплитуда напряжения источника равна…,В

8НТ2(З)

При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 5В ,резисторе 4В,конденсаторе ZB. Сдвиг фазы между напряжением источника и заряда на конденсаторе равен:

*В) -127˚

 

9НТ2(З)  

При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 5В ,резисторе 4В,конденсаторе ZB. Сдвиг фазы между током и напряжением источника равен …

* C) -37

 

10НТ2(О)

Амплитуда колебания напряжения на конденсаторе при ω <<ω₀ равна 1В , электрический заряд q_m = 10^-2Кл, индуктивность контура L = 10^-6 Гн. Собственная частота колебаний контура равна ….. ( ответ записать в десятичной системе единиц( 10, 20, 25 и т. д. ))

Ответ: 10000

 

11НТ1(0)

Частота вынужденных колебаний  ω =  10 ω₀ , амплитуда напряжения источника 100В . амплитуда напряжения на конденсаторе равна U_C  ≈… В

Ответ: 1

 

12НТ1(О)

Собственная частота RLC контура, и коэффициент затухания, соответственно равны   ω₀ = 50  . Частота резонанса напряжения на конденсаторе равна ω_rc=…          

Ответ: 30

 

13НТ2(О)

Собственная частота и время релаксации колебаний в RLC контуре соответственно равны  ω₀ = 10²         ,  β =  0,5 ,   электрическая емкость C = 4 мкФ. При резонансе в контуре и напряжении источника  вынужденных гармонических колебаний _m = 100 В . электромагнитная энергия запасенная запасенная в контуре равна    ….. Дж

Ответ: 2

 

14НТ2(О) э

нергия запасенная в RLC контуре при резонансе W = 10 Дж, максимальное значение энергии, накапливаемой в конденсаторе контура при ω << ω₀  Дж. Добротность контура (Q) равна…

Ответ: 50

 

15НТ1(О)

На рисунке представлен график амплитудного значения энергии запасаемой в конденсаторе RLC контура от частоты вынуждающей силы.

 

 

 

Добротность контура равна…

Ответ: 4

 

16НТ1(О)

На рисунке  представлен график зависимости напряжения на конденсаторе RLC контура от частоты  вынуждающей силы.

 Добротность контура равна ….

Ответ: 12      

 

17НТ2(О)

На пис. представлен график зависимости тока в последовательном контуре от частоты при вынуждающих колебаниях.  

Ответ: 100

 

Добротность контура равна:

Ответ: 50

 

18НТ2(О)

на рис. Представлена зависимость амплитуды напряжения  на конденсаторе от частоты при вынужденных колебаниях .

Добротность контура равна:

Ответ: 50

 

19НТ3(О)

Последовательная электрическая цепь состоит из индуктивности L , емкости С и резистора R. Реактивное сопротивление цепи , а коэффициент мощности цепи равен 

Сопротивление резистора R равно… Ом

Ответ: 2

 

20НТ3(О)

Последовательная электрическая цепь состоит из индуктивности L , емкости С и резистора R. Реактивное сопротивление цепи , а сдвиг фазы между напряжением приложенным к цепи и током равен -30˚. Сопротивление резистора равно … Ом

Ответ: 2

 

21НТ1(О)

В некоторой электрической цепи реактивное сопротивление Х = -3 ОМ, а активноR =  4 Ом.

Значение полного сопротивления цепи |Z| равно … Ом

Ответ: 5

22НТ1(З)

В некоторой электрической цепи реактивное сопротивление Х = -4 ОМ, а активно R= 3 Ом.

Значение полного сопротивления цепи |Z|равно … Ом

 

*С)5            

 

23НТ2(О)

Электрическая цепь состоит из индуктивности L = 0,02 Гн и резистора R = 10 Ом (рис) ω = 50 .

Сдвиг фазы между напряжением и током равен… ^о

Ответ: -45

24НТ2(О)

электрическая цепь состоит из конденсатора C = 200 мкФ и резистора R = 1000 Ом (рис) частота источника тока ω = 50 . сдвиг фазы между напряжением и током равен … ^о   

Ответ: 45

 

 

1.НТ1.(з)

Продольной волной называют

*в) волну, в которой изменение возмущения среды со временем

происходит вдоль распространения  волны

2.НТ1.(з)

Звуковую волну в воздухе можно считать

*в) всегда продольной т. к. в ней изменения давления, температуры

 и вектора средней скорости частиц со временем происходят в

направлении распространения волны

 

3.НТ1.(з)

Поперечная волна это волна, в которой физические величи-

ны, характеризуюшие возмущение среды, являются:

 

*в) векторами, изменяющимися со временем в направлении, перпен-

дикулярном направлению распространения  волны

 

4.НТ1.(з)

Понятие “скалярные волны” используют для характеристики

*с) как продольных, так и поперечных волн

 

5.НТ1.(з)

В изотропной упругой среде могут распространяться

*д) любые упругие и поперечные электромагнитные волны.

 

6.НТ1.(з)

Понятие “векторные волны” используют для характерис-

тики

 

*с) как продольных ,так и поперечных волн

 

7.НТ1.(з)

Если конкретный волновой процесс , описывается  чис-

ловой  функцией  координат и времени ,то  волну называют

*в) скалярной

 

8.НТ1(з)

Волну называют плоской, если ее волновая функция 

*в) имеет одинаковые значения в плоскости, перпендикулярной нап-

равлению распространения волны

*с) сохраняет вид при параллельном  переносе системы координат

 

9.НТ1.(з)

Волну  называют стационарной, если

*с) профиль волны т.е. распределение возбуждения среды в про-

странстве не меняется со временем и определяется только фазой

 

10.НТ1.(з)

Если скорость распространения  волнового возмущения

зависит от его амплитуды , то волну называют

*в) нелинейной

 

11.НТ1.(з)

Нелинейные волны

*а) не подчиняются принципу суперпозиции, т. к. волновые функции

 определяются из нелинейных уравнений движения

 

12.НТ1.(з)

В рамках классической электродинамики электромаг-

нитные волны в  вакууме подчиняются принципу суперпозиции

*а) всегда т.к. уравнения Максвелла в  этом случае являются линей

ными  дифференциальными уравнениями

 

13.НТ1.(з) 

Если волновая функция некоторого возмущения сре-

ды имеет вид ,  то  она описывает

*д) стационарную волну, бегущую вправо , с одинаковым  в

плоскости возмущением среды 

 

14.НТ.1(з)

 Если волновая функция некоторого возмущения имеет

вид ,то она описывает

*с) стационарную волну, бегущую влево , с одинаковым в плоскости

возмущением среды

 

15.НТ1(з)

Если волновая функция некоторого возмущения обладает

свойством, где  , то волну называют

*в) периодической

 

16.НТ1.(з)

Фронт волны -это воображаемая поверхность в простра-

нстве

*с) которая отделяет часть пространства ,уже охваченную волновым

процессом, от областей, где в рассматриваемый момент времени

волновое возмущение еще отсутствует

 

17.НТ1(з)

При геометрическом описании волн часто используют сле-

дующие три  понятия: 1) волновая поверхность, 2) волновой фронт,

 3 ) поверхность постоянной фазы. Их физический смысл одинаков

для

*с) первого и третьего

 

18НТ1.(з)

Продольные упругие волны могут распространяться:

                *D) в любой среде, кроме вакуума.

19НТ1.(з)

В твердом теле могут существовать:

        

       *C) как продольные, так и поперечные волны;

        

20НТ1.(з)

Электромагнитные волны могут распространяться:

         *D) в любой среде, а также в вакууме.

 

21НТ1(з)

Электрический потенциал в среде изменяется по закону 

  .

         Приведенная функция описывает:

                *B) скалярную бегущую волну;

         22НТ1(з)

Функция  описывает:

                *D) среди ответов нет правильного.

23НТ1(з)

Правильное утверждение:

       *A) волновая поверхность - это геометрическое место точек, ко-

         леблющихся в фазе;

        

 24 НТ1(з)

Понятию изотропная среда соответствуют утверждения:

*2)постоянна по всем направлениям в среде

 

25 НТ.1(з)

Понятию  анизотропная среда соответствуют утверждения:

*4)меняется при изменении направления распространения                                 

      

 

26. НТ.1(з)

Понятию  нелинейная среда соответствуют утверждения:

*3) зависит от амплитуды волны

 

 

27 НТ1.(з)

Понятию  дисперсия соответствуют утверждения:

*1) фазовая скоростьзависит от частоты или, соответственно, длины волны

 

28НТ.1(с)

На рис приведены различные дисперсионные кривые. Установите соответствие между номерами кривых и текстом в столбце

 

 

 

А) среда с нулевой дисперсией

В) нормальная дисперсия

С) аномальная дисперсия

 

  Ответ: 2-а. 1- в, 3-с

 

 

 

 

 

 

 

29НТ1(с)

На рис приведены различные дисперсионные кривые.

 Установите соответствие между номерами кривых и текстом лево-

го столбца

А)  нормальная дисперсия

В) среда с нулевой дисперсией

С) аномальной дисперсией

Ответ: 3-А, 1-В, 2-С

 

 

 

29.НТ.1(з)

На рис. приведена некоторая дисперсионная кривая. На

частоте  . Фазовую скорость следует определять как

*с) 

 

30НТ1 (з)

График смещения частиц от

положения равновесия в зависимости                                                                               

от координаты описывает:

 

       *C) как продольную, так и поперечную волну;

 

1.НТ1.(з)

Уравнение незатухающей сферической волны имеет вид:

       *C) ;

 

2НТ1(з)

Волновое уравнение имеет вид:     

       *B) ;

        

3 НТ1(з)

При возбуждении точечным источником акустических коле

баний в  газах бегущая затухающая звуковая волна описывается вы-

ражением:

        *B) ;

 

4 НТ1(з)

Фазовой скоростью волны  называется величина ,равная:

        *B) ;

5 НТ2(з)

Правильным соответствием между  названиями  волн их 

аналитическими выражениями будет:

 

a) сферическая бегущая затухающая     а)

волна;

b) плоская бегущая незатухающая         b)

волна;                                                                       

 

c) цилиндрическая бегущая затухаю-     c)

щая волна;

                                                                       

 d) сферическая бегущая незатухающая   d)

волна

                

                                                                        

         А) a-a, b-d, d-c  ;

        *B) b-b, a-с;

          C) c-a, d-d;

          D) b-d, a-d.

 

 

6 НТ2(з)

Правильным соответствием между  названиями  волн их 

аналитическими выражениями будет:

 

a) сферическая бегущая затухающая          а)

волна;                                                                       

b) плоская затухающая волна;                          b)                           ;

                                                                        

 

c) цилиндрическая бегущая

незатухающая волна ;                                           c)

 

d) сферическая бегущая                 

  незатухающая волна                                d)                                     

        

        *B) с-d, a-с;

 

 

 

7НТ1.(з)

Между длиной периодической стационарной волны ,

ее периодом   и круговой частотой  имеют место соотношения

* а)     * с)        

где - фазовая и групповая скорости волны

 

8.НТ1.(з)

Волновое число связано с длиной волны и круговой ча-

стотой соотношениями:

*в) k=    *д)    где- фазовая и групповая скорости.

9НТ1. (з)

Волновые функции плоской волны имеют вид:

                        

Ответы :а, c, д

 

10.НТ1(з)

Выражения для волновых функций стационарной плоской

волны имеют вид:

*с)                                          

11.НТ1(з)

Выражения для волновых функций сферической стаци-

онарной волны имеют вид:

 

*в)

*с)                                             

 

12.НТ1.(з)

Волновые уравнения могут иметь вид:

*А)   

*В)    

*С)   

*Д)   

(a,b- произвольные действительные числа)

 

13.НТ1.(з)

Нелинейную волну описывают уравнения:

*Д)   

(a,b- произвольные действительные числа)

4.НТ1(з)

Волну, распространяющуюся только в положительном

направлении одной из осей координат, описывают уравнения:

*А)   

 (a,b- произвольные действительные числа)

15.НТ1.(з)

Распространение плоской гармонической волны описы-

вают уравнения:

 

*А)   

*В)    

*С)   

16 НТ1.(з)

Принципу суперпозиции не удовлетворяют волновые ура-

внения:

 

*Д)   

(a,b- произвольные действительные числа)

17.НТ1.(з)

Принципу суперпозиции удовлетворяют решения

волновых уравнений :

*А)   

*В)    

*С)   

 (a,b- произвольные действительные числа)

 

18.НТ.2(з)

Дифференциальное уравнение для функции  вида

является кинематическим для стационарной плоской волны

если

*в)

19.НТ.1(з)

Одно из простейших волновых уравнений (кинемати-

ческое)имеет вид

Его решения подчиняются принципу суперпозиции

*с)  только если  не зависит от

 

20НТ.1(з).

Для волнового уравнения

принцип суперпозиции справедлив

*а) для любых частных решений, т. к. уравнение линейно и сумма

 двух любых решений также есть его решение

21.НТ.1(о)

Составьте дисперсионное уравнение. по шаблону

где

       

 циклическая частота волны,волновое число; фазовая и групповая скорости  соответственно

Ответ: a1=b2a2

22.НТ2.(о)

Cоставьте  (динамическое) дифференциальное уравнение

для  плоской векторной волныF, распространяющейся 

вдоль оси X , по шаблону:

  aF= cbF

 

 где

 

- фазовая скорость групповая  скорость.

 Ответ: a2F=c1b4F

23.НТ2.(о)

Cоставьте  (динамическое) дифференциальное уравнение

для  плоской векторной волныF, распространяющейся

  вдоль оси X , по шаблону:

  aF@ cbF=0

 

 где

 

- фазовая скорость групповая  скорость.

 Ответ: a2F-c1b4F=0

 

24.НТ.2(о)

Составьте (кинематическое) дифференциальное урав-

нение для   плоской векторной волны=F ,распространяющейся

в положительном  направлении оси X ,  по шаблону

 aF@cbF=0

где

 

 - фазовая скорость групповая скорость

Ответ: a1F+c1b3F=0

 

25 НТ.2 (о)

Составьте (кинематическое) дифференциальное урав-

нение для плоской векторной волны=F ,распространяющейся в

отрицательном направлении оси X ,  по шаблону

 aF@cbF=0

где

 

 - фазовая скорость групповая скорость

Ответ: a1F-c1b3F=0

 

26НТ.2 (о)

Записать выражение для вектора фазовой скорости гармо-

нической волны по шаблону

V=cав

где

-циклическая частота ,- нормаль к волновой поверхности 

Ответ:V=c1а1в2

 

27 НТ2.(о)

Составьте уравнение стационарной плоской гармонической волны F, распространяющейся со скоростью в положительном направлении оси, по шаблону

F= Acos(ac@bc)

где

 А -амплитуда Т – период волны

 Ответ: F=Acos(a2c2-b3c2)

 

28 НТ2.(о)

Составьте уравнение стационарной плоской гармонической волны F , распространяющейся со скоростью в отрицательном направлении оси, по шаблону

F= Acos(ac@bc)

где

А- амплитуда, Т- период волны

Ответ: F=Acos(a2c2+b3c2)

 

29.НТ.2(о)

Кинематическое волновое уравнение плоской гармониче-

ской волны имеет вид

Записать выражение для волновой функции

 по шаблону

F=Acos(ac@bc)

 

где

 

-длина волны А-амплитуда

Ответ: F=Acos(a3c2+b2c1)

 

 

30.НТ2(о).

Волновая функция плоской гармонической волны имеет вид

 

Составить кинематическое дифференциальное уравнения для этой

волны по шаблону

af@cbf=0

где

циклическая частота,- волновое число

Ответ: a1f+c4b3f=0

 

31.НТ2.(о)

Волновая функция плоской гармонической волны имеет вид

 

Составить кинематическое дифференциальное уравнения для этой

волны по шаблону

af@cbf=0

где

циклическая частота,- волновое число

Ответ: a1f-c4b3f=0

 

 

32.НТ.2.(о)

Кинематическое волновое уравнение плоской гармониче-

ской волны имеет вид

Записать выражение для волновой функции

 по шаблону

F=Acos(ac@bc)

 

где

-длина волны А-амплитуда

 

Ответ: F=Acos(a3c2-b2c1)

 

  33.НТ.2(о)

Записать выражение для сходящейся к центру сферической гармонической волны  по шаблону

F=a@cos(bd@cd)

где

 - амплитуда волны на единичном расстоянии от центра, период,  длина волны.

Ответ: F=a1cos(b2d1+c3d3)

 

34.НТ.2(о)

Записать выражение для расходящейся сферической гармонической волны  по шаблону

F=a@cos(bd@cd)

где

 - амплитуда волны на единичном расстоянии от центра, период ,-длина волны..

Ответ: F=a1cos(b2d1-c3d3)

 

 35.НТ2.(о)

Записать выражение для волновой функции плоской гармонической волны, распространяющейся в направлениии единичного вектора, по шаблону

где

 

А-амплитуда, -период,длина волны.

Ответ: F=Acos(a3c1-b3c3)

 

36.НТ2.(о)

Записать выражение для волновой функции  плоской гармонической волны, распространяющейся со скоростью, по шаблону

где

 

А-амплитуда, -период,длина волны.

Ответ: F=Acos(a2c1-b2c3)

 

                     

1НТ1.(з)

В линейно поляризованной электромагнитной волне, бегу-

щей вправо, изменение поля Е_y в точках А и В направлено:

                                                                             

       *A) Е_А - вверх, Е_В - вниз;

                                                                          

2НТ1.(з)

Разность фаз колебаний 2-х частиц, находящихся на

расстоянии=20м и =30м, в плоской бегущей волне с =40м,

 равна...

*C)

3.НТ2.(о)

Кратчайшее расстояние между двумя частицами, колеблю-

щимися в противофазе, равно 1,5м, а  =15м/с. Частота  равна (Гц)

. (*Ответ: 5 )

 

4.НТ2.(з) 

На рис. показан мгновенный  снимок волны, бегущей влево                   

           со скоростью 30 м/с. Уравнение волны с числовыми коэффициентами

           имеет вид: 

        *B) м;

5.НТ2.(з)

В плоской поперечной волне, бегущей со скоростью =10

м/с в данный момент времени скорость колебания частиц  на рас-

стоянии  от источника равна 5 м/с, а на расстоянии + скорости 

 и  равны:

        *А) =10 м/с, =-5 м/с;

 

6.НТ1.(з)

Уравнение волны имеет вид ,

Фазовая скорость волны равна (м/c)

Ответ: *B) 2.10⁸ ;

7.НТ2.(о)

Уравнение волны , длина волны

равна.(мкм)…(*Ответ: 0,2 )

 

8.НТ3.(з)

В волне, бегущей в сторону отрицательных значений , час-

тота =0,5 Гц, =4 м. Если при t=0 и х_о=0 фаза волны равна 0, то при

 t₁=1 c и х₁=1 м фаза волны равна:

        

        *А) 3π/2;

 

9.НТ2.(з)

На рис.показана осциллограмма , для волны бегущей

вправо вдоль оси х со скоростью =10 м/с Уравнение данной волны

имеет вид:                                                                              

 

     *А) м;

                                                                                    

       

10.НТ2.(з)

Уравнение волны имеет вид . При

t=0,5с и х=3м отношение скорости колебания частиц к фазовой

скорости равно...

Ответ:*A)  0,1π ;

11.НТ2.(з)

Для величин, приведенных слева, найдите соответству-

ющие уравнения плоской волны, бегущей в сторону положитель-

ных значений х, если А=10^-3, а =0:

a) =1 Гц, =2 м;                                   a) ;

b) Т=1 с, =1 м/с;                                   b) ;

c) , =0,5 м/с;                              c) ;

d) Т=2 с,  ;                                       d) .

      

        *А) a-d, b-a, c-b, d-c;

 

12.НТ1.(з) .

На рис изображен мгновенный снимок плоской электро

магнитной волны  и направление приращения  поля в точках A

и В.

Волна бежит

*А) направо

 

 

13.НТ1.(з).

На рис изображен мгновенный снимок плоской элект-

ромагнитной волны  и направление приращения  поля в точках

A и В.

Волна бежит

*В) налево

 

14.НТ1.(з)

На рис изображен мгновенный снимок амплитуды сме-

щения частиц в продольной упругой волне бегущей направо.  В

точках

 частицы смещаются

 

*G) направо, налево

 

 

15.НТ1.(з)

На рис изображен мгновенный снимок амплитуды смещения частиц в продольной упругой волне бегущей налево В точках  частицы  смещаются

*С) налево,  налево

 

16.НТ1.(з)

На рис изображен мгновенный снимок амплитуды смещения

частиц в продольной упругой волне бегущей направо.  В точках

  частицы смещаются

*В) направо, направо

 

 

17.НТ1.(з)

На рис изображен мгновенный снимок амплитуды сме-

щения частиц в продольной упругой волне бегущей налево.  В точках  частицы смещаются

*G) направо, налево

 

18.НТ2.(о)

В плоской бегущей волне [мм] на рассто-янии  х₁=2м от источника  через t₁=5c скорость колебания частиц υ=…мм/с   (Ответ: 0)

19.НТ2(о)

В плоской бегущей волне [м] фазовая скорость υ_ф=….м/с     

            (Ответ: 2)

20.НТ2.(о) 

В плоской бегущей волне [м] длина волны λ=…м (Ответ:1)

 

21.НТ2. (о)

На рисунке показан мгновенный

снимок плоской  бегущей со скоростью

10 м/c волны . Округленное  (до целого)

значение амплитуды скорости колебания

частиц волны равно

 υ=…мм/с

(Ответ: 4)

 

.

 

 

 

 

 

 

22.НТ2 (о)

На рис. показано смещение частиц

в плоской бегущей волне в зависимости от 

времени. Округленное (до целого )  значе-

ние амплитуды скорости колебания частиц

равно

 υ_m=…см/с

(Ответ: 3)

 

 

23НТ2.(о)

В плоской бегущей волне кратчайшее расстояние между

частицами, колеблющимися с разностью фаз π/3, равно 1м. Длина

волны λ=…..м (Ответ: 6)                         

 

24.НТ3.(о)

Расстояние между двумя точками, имеющими разность фаз 3π/4, равно 0,3м, а скорость распространения волны 160м/c. Частота волны ν=….Гц

(Ответ:200)

 

25.НТ2.(о)

 На рисунке показана осциллограмма в точке x=0 плоской продольной волны, бегущей вправо вдоль оси  со скоростью Через t=0,3 c при=10 м смещение частиц в волне ξ₁=….мм

(Ответ 0)        

      

26.НТ2.(о)  На рисунке показана осциллограмма в точке x=0 плоской продольной волны, бегущей влево вдоль оси  со скоростью Через t=0,25 c при=5м смещение частиц в волне =….мм

(Ответ: -1)        

      

 

 

 

 

27.НТ2.(о)

 На рисунке показана осциллограмма в точке x=0 плоской продольной волны, бегущей вправо вдоль оси  со скоростью Через t=0,3 c при=10 м скорость смещения частиц в волне ξ₁=….см /c ( округлить до целого числа )

(Ответ 3)        

    

 

 

 

 

 

28.НТ1.(о)

В плоской бегущей волне волновое число k=1,57м^-1. Крат-

чайшее расстояние между  точками, колеблющимися в противофазе

Δх=….м

   (Ответ: 2)

 

 

 

29.НТ1.(о)

В плоской бегущей волне волновое число k=3,14м^-1. Две

 ближайшие  точки, колеблющиеся с разностью фаз π/2, находятся

на расстоянии Δх=….м

  (Ответ: 0,5)

30.НТ2.

На рисунках показаны осциллограмма  и мгновенный  снимок   двух  плоских волн , распространяющихся в некоторой среде. Амплитуда скорости колебания частиц 

 

 

в этих волнах будет одинаковой , если фазовая скорость равна  =….м/с  (Ответ: 75)

 

 

 

 

 

 

1.(НТ1). (З).

Постоянное магнитное поле создают:

*B) Только постоянные токи;

 

2. (НТ1). (З).  

Неправильными выражениями являются:

*A) ;

3. (НТ1). (З). 

Правильными выражениями являются:

*B) ; *C) ; *D) ;

4. (НТ1). (З). 

Одно из уравнений Максвелла имеет вид .  это:

*C) плотность сторонних зарядов;

5. (НТ1). (З).

Теорема Остроградского - Гаусса утверждает, что   равен: *C) ;

6. (НТ1). (З).

Одно из уравнений Максвелла имеет вид .  Решив уравнение можно найти:

*С) Распределение потенциальной составляющей поля в любой  момент времени;

7. (НТ1). (З). 

Одно из уравнений Максвелла имеет вид .  Так как поля   связаны между собой релятивистскими преобразованиями, то в рассматриваемой системе отсчета решение уравнения позволяет найти:

*C)Только потенциальную составляющую поли её преобразование в, в двигающейся системе отсчёта ;

8. (НТ1). (З). 

Правильным соотношением является:

*C) ;     

9. (НТ1). (З). 

Неправильными выражениями являются:

A);    C)  ;  D).

Ответы: А, С, D.

 

10 . (НТ1). (З). 

Правильными выражениями являются:

*B)  ;

11. (НТ1). (З). 

 внутри плоского конденсатора в системе СИ равен:

A)*.10⁴Tл;

 

12. (НТ1). (З).

Для уравнений Максвелла плоская электромагнитная волна  является:

*A) Частным решением уравнений Максвелла в изотропной среде;

 

13. (НТ1). (З).

В однородной изотропной среде у линейно поляризованной электромагнитной волны векторы   в каждой точке пространства:

*A)  становятся равными нулю в один и тот же момент времени;

 

 

 

 

 

 

14. (НТ1). (З).  

Плоская электромагнитная волна в избранной системе координат распространяется вдоль оси OZ (рис.) Аналитическое выражение для волны имеет вид:   

*C)  ;

 

 

15. (НТ1). (З).  

Ниже приведены формулы, описывающие изменение полей    в пространстве в избранной системе отсчета (рис.). Для плоской электромагнитной волны, бегущей вдоль оси OZ влево, верными ответами являются:

*D)  верные ответы отсутствуют.

 

16. (НT1). (З).

Векторы и в бегущей волне колеблются синфазно, так как:

*D). Т.к. они должны удовлетворять всем уравнениям Максвелла.

 

17.(НT1). (З). 

Электромагнитная волна, в которой электрическое поле изменяется по закону :

*В)  не может существовать, т. к. это продольная волна;

 

18.  (НТ1). (З).  

Говорят, что векторы  образуют правую тройку векторов. Это означает, что:

*C)   ;        

19. (НТ1). (З). 

Плоская бегущая волна имеет компоненты  . Волна распространяется :

*A)  вдоль оси  Y;

 

 

 

 

20. (НТ1). (З). 

По классическим представлениям электромагнитные волны в свободном пространстве обладают следующим числом степеней свободы:

*В)  бесконечным числом степеней свободы ( т.к. поля реализуются в каждой точке пространства ( т.е. непрерывно);

 

21. (НТ1). (З).

Векторы  взаимно перпендикулярны в электромагнитной волне (и образуют правую тройку векторов):

*В)  всегда в вакууме и однородном изотропном  диэлектрике;

 

22. (НТ2). (З).

Отношение магнитной составляющей силы Лоренца к электрической, действующей на заряд в электромагнитной волне равно:

*C) , т.к ;

 

23. (НТ1). (З). 

Основным «силовым» вектором, действующим на электрический заряд в электромагнитной волне, считают:

*C) вектор ,поскольку отношение ;

 

24. (НT2). (З).  

Неправильным значением размерности для интенсивности электромагнитной волны является:

   Ответы: А, В.

 

25. (НТ1). (З). 

Вектор Пойнтинга есть:

*В)  вектор плотности потока энергии в электромагнитной волне;

 

26. (НТ1). (З). 

Значение вектора Пойнтинга  в плоской бегущей волне :

*В)  изменяется от 0 до ;

27. (НТ1). (З). 

Интенсивность электромагнитной волны в вакууме - это среднее значение:

*А)  вектора Пойнтинга:

*С)  плотности потока энергии;

 

28. (НТ2). (З).  

Интенсивность (I)  плоской гармонической волны в вакууме равна:

*А)  ;         

Неверными выражениями являются:

 

29. (НТ1). (З).

Определите все неверные ответы. Мощность потока энергии это :

*C) энергия, которая переносится волной за период ;                                         

*D) энергия, переносимая волной через заданную поверхность в единицу времени .

Неверными ответами являются:

 

30. (НТ1). (З). 

Если Е – модуль Юнга, ρ- плотность твердого тела, то фазовая скорость продольных упругих волн в твердом теле равна:

* В)  ;     

 

31. (НТ1). (З).

В адиабатической звуковой волне в газах фазовая скорость равна :

;      *С)  

Здесь -константа Пуассона, М- молярная масса, m- масса молекул, - плотность, Р – давление газа.

Неверными ответами являются:

32. (НТ2). (З). 

В упругой нити фазовая скорость волн . В этой формуле :

*С) F_н- сила натяжения нити, S – площадь сечения, - плотность нити;

 

33. (НТ1). (З). 

В большинстве случаев фазовая скорость звуковых волн в газах количественно правильно описывается формулой , где γ – постоянная Пуассона. Формулу получают, предположив, что в сжатиях и разрежениях волны изменяются

                 *С) объем слоев и температура в них (адиабатический процесс);

                

34. (НТ1). (З). 

Звуковые волны в газах и жидкостях могут быть:

                *В) только продольными;

 

35. (НТ1).

(З).  В твердых телах в равновесии силы притяжения между структурными элементами (атомами, молекулами)

                   * В) между каждой парой существуют, но равнодействующая на каждый элемент равна нулю;

36. (НТ1). (З). 

Фазовые скорости продольных и поперечных волн:

                    *В) в принципе они всегда разные, т. к. у первых определяются значением модуля Юнга, а у вторых модулем сдвиговых деформаций;

 

37. (НТ2). (З).  

Для звуковых волн в газах волновое уравнение часто записывают в виде , где p – давление,  - скорость звука. В твердых телах это уравнение

*C) применимо с определёнными оговорками к продольным волнам для анализа приращений плотности (и, соответственно, давления в волне);

38. (НТ1). (З).  

В кристаллах длины упругих волн изменяются:

*C) дискретно ; ;;

39. (НТ1). (З). 

Интенсивность плоской незатухающей волны:

*B) постоянна;

 

40.( НТ1). (З).  

Сумма потенциальной и кинетической энергии в плоской бегущей звуковой волне в данной точке пространства изменяется со временем:

*B) по закону cos²;

41. ( НТ1). (З). 

Вектор Умова описывается выражением:

*B) ;     .

 

 

1. (НТ1).  (З).  

Если  ρ - удельное сопротивление среды, ε  - относительная диэлектрическая проницаемость,  χ  - магнитная восприимчивость, то  материальные уравнения для изотропной среды, входящие в систему уравнений Максвелла, имеют вид:

*С);            

 

 

2. (НТ2). (З).  

Если поле  , то          имеет компоненты:

*B);

 

3.(HТ2). (З). 

Если поле , то           имеет компоненты:

*C) ;

4.(HТ2). (З).  

В электромагнитной волне       компоненты      равны:

*C)  ;             *D) .  Неправильные соотношения: C; D

 

5. (HТ2). (З). 

В электромагнитной волне         компоненты        равны:

*B) 

6. (HТ2). (З). 

В электромагнитной волне в вакууме           компоненты ротора   в системе СИ равны:

*B) 

 

7. (НТ1). (С).

Выражениям в левом столбце соответствуют следующие выражения, стоящие а правом столбце: 

A)                        B)                        C)                        D)

A)  B)  C)   D)

Ответ: А-В, В-D, С-С, D-A.

 

8. (НТ1). (З). 

Если решение уравнения   известно, то с помощью уравнения :

*B) невозможно найти ;

 

9. (НТ1). (З).

В некоторой области пространства для электромагнитного поля оказалось: . Соотношения означают, что в этой области:

*B) - вихревое (всегда!),  - может быть вихревым  или потенциальным;

10. (НТ1). (З).

Если интеграл по некоторому контуру (L)   , то:

*D) Электрическое поле потенциально, для магнитного поля алгебраическая сумма токов, пересекающих поверхность, охватываемую контуром, равна нулю.

11. (НТ2). (З).

Постоянному полю в вакууме соответствует система уравнений Максвелла:

*B) ;

 

12. (НТ2). (З).

Переменному полю в вакууме соответствует система уравнений Максвелла:

*D) .

 

13. (НТ2). (З).

Переменному полю в среде в общем случае  соответствует система уравнений Максвелла:

*C) ;

 

14. (НТ2). (З).

Постоянному полю в среде  соответствует система уравнений Максвелла:

*A) ;

 

15. (НТ2). (З).  

Волновое уравнение, решением которого является плоская поперечная электромагнитная волна, можно получить из системы уравнений Максвелла:

*D) .

16. (НТ2). (З).

Плоские электромагнитные волны   не являются частным решением следующих уравнений:

*C) ;

*D) .

 

17. (НТ1). (З).

Плоские электромагнитные волны    не являются решением уравнений :

*C) в любой однородной изотропной линейной среде при выполнении условия:  ;

*D)  в любой однородной изотропной линейной среде при выполнении условия:  .

 

 

18. (НТ2). (З). 

Для плоской электромагнитной волны  волновое уравнение может быть записано в виде:

*C)   ;

Неправильными выражениями являются:

 

 

 

 

19. (НТ2). (С).

Установите все соответствия между правым и левым столбцам, чтобы получить волновые уравнения, частным решением которых является плоская электромагнитная волна  :

A)                                                  A)   

B)                                                       B)   

C)                                                C)   

D)                                      D)   

Ответы: ВА;  СА;  АС;  DC.

 

21. (НТ1). (З). 

Неверными являются соотношения :

*B)  ;

*D) .

 

22. (НТ1). (З).

В электромагнитной волне, распространяющейся в однородном изотропном пространстве соотношение между амплитудами электрического и магнитного () полей равно:

*А) ;       

23. (НТ1). (З).

Если в плоской электромагнитной волне известно значение амплитуды электрического поля , то значение амплитуды магнитного  поля () может быть определено по формуле:

*A) ;   

 

24. (НТ1). (З). 

Если в плоской электромагнитной волне известно значение амплитуды электрического поля , то значение амплитуды магнитного  поля () может быть определено по формуле:

*B) ;   

25.  ( НT1). (З). 

Неправильным утверждением является:

*C) векторы  и колеблются с фазовым сдвигом ;

 

 

26. (НТ2). (С). 

Для 2-х сред с диэлектрическими проницаемостями отношению величин из левого столбика  соответствуют следующие их численные значения из правого столбика:        a)                             a) 1/2

                         b)                              b) 2

                         c)                              c) 4

                         d)                          d) 1 *C) a-b, b-d, c-b, d-c;

27. (НТ1). (З). 

В заданном элементе пространства (рис.) значение вектора Пойнтинга в плоской гармонической волне :

*А)  изменяется со временем по гармоническому закону с удвоенной частотой: ;

28. (НТ2). (З).

Определите все неверные ответы. Если  I – интенсивность волны, ,  - напряженности полей,  - нормаль, параллельная вектору Пойнтинга (), то мощность потока энергии (Р) равна:

 B)        

D) 

Ответы: В,  D.

29. (НТ1). (З). 

Пусть  w- плотность энергии электромагнитного поля,  - вектор Пойнтинга. Модуль импульса, который переносится единицей объема волнового поля  ,   равен :

*B) ;       

30. (НT2). (З). 

Среднее значение вектора Пойнтинга плоской электромагнитной волны в вакууме равно . Напряженность магнитного поля  равна:

*B) ;

31. (НТ2). (З). 

Для электромагнитной волны в вакууме утверждению в левом столбике соответствует следующее соотношение, стоящее в правом столбике:

a)   модуль импульса единицы объема

 электромагнитной волны ‌р_w‌ равен:                                        a) ;

b)  плотность энергии равна:                                            b) ;

c)  модуль вектора Пойнтинга равен:                                      c) ;

d)   интенсивность волны I равна:                                            d);

Варианты ответов:                                        * C) a-c, b-d, c-a, d-b;                                     

 

32. (НТ2). (З).

Пусть  - вектор Пойнтинга, ,  -амплитуды напряженности полей у гармонической плоской волны в вакууме. Плотность потока импульса в волне, распространяющейся вдоль оси OZ,  равна:

*B)  т.к. -результат действия силы Лоренца, параллельный  *C) , т.к.  Неверными являются следующие ответы:

 

33. (НТ1). (З). 

В результате поглощения электромагнитной волны веществом единичной поверхности среды в единицу времени передается импульс:

   B)        D).

Неверные ответы: В, D.

 

34. (НТ2). (С).

Выражению, стоящему в левом столбике, соответствует следующее соотношение, стоящее в правом столбце:

А) Давление света на вещество в результате его поглощения равно		А)
В) Давление электромагнитной волны на вещество при полном отражении равно		В)
С) Вектор импульса, переносимый единицей объема волны равен		С)
D) Интенсивность волны равна		D)

 Ответ:  A-D; B-C; C-A; D-B.

 

 

35.(HТ2). (З). 

Если при попадании в вещество свет сначала испытывает рассеяние и поглощается уже рассеянный свет, то давление света:

*A) останется таким же как и в отсутствие рассеяния ;

36. (НТ1). (З). 

Если умножить амплитуду магнитного поля на удельное сопротивление вакуума, то получим:

       *А) напряженность поля Е_m;

 

37. (НТ2). (З). 

Если интенсивность электромагнитной волны равна, то значение амплитуды электрического поля в волне  :

              *В) будет в диэлектрике с    ;

 

38. (НТ1). (З). 

Общая формула для фазовой скорости упругих волн в жидкостях и газах равна:

* С)  

 

39. (НТ2). (З). 

Простейшей моделью твердого тела является цепочка атомов, связанных между собой квазиупругими силами. На рисунке приведена для цепочки атомов зависимость

 ω от k для упругих волн. Из рисунка следует, что волны:

* В) дисперсия нормальная;

 

40. (НТ1). (З). 

Дисперсионные соотношения для цепочки квазиупруго связанных атомов имеют вид . Из уравнения следует, что волны в цепочке:    

      * В) дисперсия нормальная;

  

41. (НТ1). (З).

Дисперсионные соотношения для цепочки квазиупруго связанных атомов имеют вид  . Из уравнения следует , что  дисперсия отсутствует при:

      *А) 0         

 

42. (НТ2). (З). 

Для упругой волны  выражениям, стоящим в левом столбце, соответствуют следующие соотношения из правого:

a) плотность кинетической энергии wк b) плотность потенциальной энергии wп c) вектор Умова  d) интенсивность волны I

a)   b)   c)    d)

Варианты ответов:

*D) a-b, b-b, c-d, d-c.

 

 

 

43. (НТ2). (З). 

На рисунке представлен мгновенный снимок, плоской бегущей вдоль оси ОХ, звуковой волны. Распределение значений вектора Умова в пространстве имеет вид

*C)

        W_k и W_n синфазны их максимумы при 

44. (НТ2). (З).

 На рисунке представлен мгновенный снимок скорости смещения частиц в упругой волне. Распределение значений вектора Умова в пространстве имеет вид:

*B) W_k и W_n синфазны  W_k и W_n там где 

45. (НТ1). (З). 

В металлической пластине в направлении, перпендикулярном ее границе, возбуждают продольную или поперечную упругие волны одинаковой амплитуды. Падая на границу с воздухом, волна:

*А) не возбуждает в воздухе волну, если она поперечная;

 

 

1. (НТ1). (З). 

Если ток смещения в некотором плоском конденсаторе с площадью пластин 1см² равномерно распределен по его поперечному сечению и равен 1 А, то   внутри конденсатора в системе СИ равен

  * C) 10⁴A/M²;

2. (НТ1). (З).  

Зависимость магнитной индукции от координат имеет вид . При этом   равен:

*A).-    

 

 

3. (НТ1). (З). 

Зависимость магнитной индукции от координат имеет вид . При этом   равна:

* B)  0 ;             

 

4. (НТ2). (З). 

Зависимость магнитной индукции от координат и времени имеет вид . При этом   равен:

    *B);

5. (НТ2). (З). 

Зависимость магнитной индукции от координат и времени имеет вид . Плотность тока смещения в вакууме равна

*A); 

 

6. (НТ2). (З).  

Напряженность электрического поля в однородном диэлектрике с относительной диэлектрической проницаемостью  ε  равна . При этом  в пространстве равен:

*D) .

 

 

7. (НT1). (З).

Наименьшее расстояние между точками, в которых колебание электромагнитного поля в вакууме осуществляется в фазе, равно:

*А) ;   

 

 

8. (НТ1). (З).

Интенсивность плоской электромагнитной волны, распространяющейся в вакууме с параметрами   равна

*С) 188,5 Вт/м²

 

 

9. (НТ1). (З). 

Интенсивность плоской электромагнитной волны равна . Амплитуда вектора . Найти амплитуду вектора напряженности магнитного поля .

*В) 1 А/м

 

10. (НТ2).(О)

Интенсивность электромагнитной волны . Давление световой волны на вещество при полном поглощении равно . Записать k с точностью до двух значащих единиц и  степень n (например, 2,2.10^-4 Па k=2,2; n=-4).

     Ответ: k = 3,3 ;   n = -9.

 

11. (НТ2).(О).

Интенсивность в лазерном луче достигает значений . Давление создаваемое таким излучением в результате отражения при нормальном падении равно  . Записать k с точностью до двух значащих единиц и степень n (например, 2,2.10⁴ Паk=2,2;n=4).

   Ответ:  к = 6,6; n = 7.

12.(НТ2). (О).

Интенсивность электромагнитной волны в дальней зоне  (электрический диполь). Мощность потока энергии волны равна … Вт:

Ответ: 40

 

13. (НТ1). (З). 

Известна интенсивность электромагнитной волны  I.   Вектор магнитной индукции в волне равен:

*В)  ;    

 

14. (НТ2). (О).

Интенсивность мощного излучения от лазера составляет . Значение вектора магнитной индукции в волне равно  Тл. При расчете принять . (Записать значение n).

Ответ: 7.

 

15. (НТ2). (З).

Интенсивность электромагнитной волны лазерного излучения  в некоторой области пространства составляет . Максимальное значение напряженности электрического поля в волне равно:

*А) x 10⁹ В/м ;       

(НТ2). (З). 

Интенсивность плоской электромагнитной волны . Для определения одной из величин  или  (амплитуд поля):

*С) связь действительно следует учесть, но в отличие от В), она на самом деле равна ;

 

17.(НТ1).  (З).

Удельное волновое сопротивление вакуума равно …

*В)  

 

18. (НТ1). (З). 

Удельное сопротивление вакуума в системе СИ равно … Ом.м.

      Ответ: 377

 

19. (НТ2). (З).  

Дисперсионное уравнение для поперечных волн, возбуждаемых в периодической цепочке  одинаковых атомов с равновесным расстоянием между ними –а, имеет вид где ,  - коэффициент упругости при поперечных смещениях атомов. Фазовые скорости для длинных () и предельно коротких () волн равны:

*A);

 

20. (НТ2). (З). 

На рис. показана зависимость кинетической энергии частиц плоской бегущей волны в данный   момент   времени   в   зависимости   от  координаты  в   пространстве.   График потенциальной энергии частиц   W_n имеет

вид:

*A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                              В) <-ненадо!!!!

 

               

21. (НТ2). (З). 

На   рисунке    показан    мгновенный    снимок   плоской    бегущей    звуковой    волны. Соответствующий график распределения в пространстве плотности кинетической энергии частиц показан на рисунке:

  *С)                                                         

 

 

 

 

 

 

22. (НТ2). (З).  

На рисунке показан    мгновенный    снимок   плоской    бегущей    звуковой    волны. Соответствующий график распределения в пространстве плотности потенциальной  энергии  упругой деформации показан на рис.:                                                                                                                                              

 

 

 

 

 

*C)

 

 

 

 

 

 

 

        

23. (НТ1). (З). 

При переходе упругой волны из одной среды в другую ее фазовая скорость уменьшилась в два раза, при этом частота колебаний:

*C) осталась неизменной

 

24. (НТ1). (З).

Упругая волна распространяется через два сосуда, отношение плотности газа в которых     (T=const). Отношение    равно:

*B)  ;       

25. (НТ2). (З). 

Интенсивность сферической звуковой волны на расстоянии r₁ = 1м от источника, равна 4мВт/м². Интенсивность волны на расстоянии r₂ = 2м, равна …. мВт/м²

*A) 1;     

26.  (НТ2). (З). 

На расстоянии r=1м от источника сферических звуковых волн максимальное значение вектора Умова 5мВт/м².

 Мощность источника волны равна:

*C) 31,4мВт;

27. (НТ3). (З). 

Плоская звуковая волна м распространяется в среде с кг/м³. Амплитуда вектора Умова равна : .

*A)2,5*10^-4Вт/м²;

 

28. (НТ2). (З).  В некоторой среде для упругой плоской волны на графиках показаны: 1) зависимость смещения частиц от t при х=0 и 2), скорость колебания частиц от х при t=0.  Волновая функция плоской бегущей волны  имеет вид
	2)

*A) 10^-2;                   

29. (НТ2). (З). 

Точки, находящиеся на расстоянии х₁ = 7м и х₂ = 12м от источника возмущения, колеблются с разностью фаз  .Скорость волны 12м/c. Плоская бегущая вправо вдоль оси ОХ волна имеет вид:

*A)         

 

30. (НТ1). (З).

Отношение скорости звука в воздухе при температурах  t₁ = 27⁰C  и   t₂ = -213⁰C  () равно:

*B);     

 

31. (НТ1). (З). 

Отношение скорости звука при одинаковых температурах в воздухе и гелии  равно:

*A);        

 

32. (НТ1). (З).  

Известно, что скорость звука в воздухе при нормальной температуре . При тех же условиях эта скорость в  молекулярном водороде равна :

*A)~1,4*10³м/с

(отношение молярных масс воздуха и водорода равно  14.5)

 

33. (НТ1) (З). 

Известно, что скорость звука в воздухе при нормальной температуре и давлении . При увеличении давления в 16 раз скорость:

*B) не изменится;

 

1. НТ1. (3).

Гармоническую волну (бесконечную во времени и пространстве):

                *В) нельзя представить в виде волнового пакета независимо от её  природы;

 

2. НТ1. (3).

Для цугов волн, показанных на рисунках, наибольший разброс волновых чисел  в волновом пакете соответствует рис: 

 

 

 

*В)                                                                  ;

 

 

3. НТ1.(3). 

Фазовая скорость меньше групповой, если  :

*C) <0;  

 

4. НТ1 .  (C). 

Величинам из левого столбика соответствуют следующие выражения, стоящие в правом столбике:

                    

Ответ: А-А;   А-В;   В-С;   С-D.

 

5.  (НТ1). (3). 

В волновом пакете с одним  максимумом гармонические составляющие пакета при отсутствии дисперсии:

*С) только в симметричных волновых пакетах   имеют одну и ту же фазу в максимуме в любой момент времени;

6. (НТ1). (3). 

Если с ростом частоты электромагнитной волны диэлектрическая проницаемость  растет, то дисперсия является: 

*В) нормальной;       

7. (НТ1). (3). 

Если с ростом частоты электромагнитной волны диэлектрическая проницаемость  уменьшается, то дисперсия является: 

*А) аномальной

8. (НТ1). (3). 

Если с ростом частоты электромагнитной волны коэффициент преломления  n растет, то дисперсия является: 

*В) нормальной;       

 

9. (НТ1). (3).

Если с ростом частоты электромагнитной волны коэффициент преломления n   уменьшается, то дисперсия является: 

*А) аномальной;     

10. (НТ1). (3).

Соотношения неопределенностей для волн утверждают:

*D)  где  - ограничения волнового поля по каждому из направлений в пространстве.

 

11. (НТ1). (3). 

Если в направлении ОХ происходит ограничение волнового поля , то в соответствии с соотношениями неопределенностей для волн 

*С) В волновом поле появляются составляющие с отличным от первоначального направления распространения, при этом  у составляющих остаются неизменными.

 

 12. (НТ1). (3). 

Волны более низких частот в волновом пакете в процессе его перемещения:

*А) отстают по фазе при нормальной дисперсии.

*С) опережают по фазе волны более высоких частот при аномальной дисперсии.

 

13. (НТ2). (3).

Теорема о ширине частотной полосы утверждает:

*А) , где  - характерная длительность сигнала,  - интервал частот гармонических волн, из которых можно сформировать сигнал длительностью .

*С)  - время нарастания амплитуды колебаний  в волновом пакете,  - интервал частот (относительно некоторой средней), которые должен воспринять приемник (полоса пропускания), чтобы существенно не исказить форму сигнала.

 

14. (НТ1). (3). 

При нормальной дисперсии:

         *А) ;            

 

15. (НТ1). (3). 

Источник гармонических волн включался на промежутки времени . В этих случаях при многократных измерениях разброс частот  и  удовлетворяет соотношению:

        *В) ;

 

16. (НТ1). (3). 

В поперечных волнах значение вектора Умова-Пойнтинга () в каждом элементе пространства:

*В) в линейно поляризованной волне осциллирует с удвоенной частотой колебаний поля от 0 до , в эллиптически поляризованной волне меняется от  до  с удвоенной частотой; при круговой поляризации  - постоянно.

 

17. (НТ1). (3).

Свет, излучаемый тепловыми источниками неполяризованный, потому что:

*В) в процессе выхода теплового излучения на поверхность цуги волн от отдельных атомов взаимодействуют между собой, в результате их фазы и поляризация приобретают случайный характер (аналог – столкновения молекул в газах);

*С) источники имеют большие размеры по сравнению с длиной волны света, вследствие чего цуги от отдельных атомов многократно поглощаются и переизлучаются. В оптически тонком источнике свет будет поляризованным.

Неправильными утверждениями являются:    В; С.

 

18. (НТ1). (3).

При попадании электромагнитной волны из вакуума в изотропный диэлектрик главными эффектами являются изменения:

*D) фазовой и групповой скорости и длины волны.

 

19. (НТ1). (3).

Если в плоскости, перпендикулярной направлению распространения поперечной волны, найдены два направления для которых , степень поляризации  (Р) определяют соотношением

 

20. (НТ1). (3). 

Зависимость интенсивности линейно поляризованной волны, прошедшей через поляризатор от угла поворота α, отсчитанного от направления , при котором   равна:

Неправильными ответами являются:    А.

 

21. (НТ1). (3).

Указать, является ли  рамка с натянутыми тонкими медными проводами ( λ – длина волны) поляризатором для электромагнитной волны:

*А) является;

22. (НТ1). (3).  

Волновой пакет постепенно расплывается:

А) Только в случае нормальной дисперсии.

D) Только, если дисперсия нелинейна;

Неправильными утверждениями являются: А; D.

 

23. (HТ1). (З). 

Для формирования квазистационарной интерференции необходимо, чтобы складываемые волны были:

*С) когерентными;

 

 

24. (HТ1). (З).

Квазистационарная интерференция это:

*С) такой результат сложения нескольких волн, в результате которого в пространстве возникает упорядоченная  и устойчивая картина максимумов и минимумов интенсивности суммарного волнового поля;

 

25.(НТ1). (З).

Две волны называют когерентными, если разность фаз в разных точках пространства имеет:

*А) постоянное значение (не меняется со временем);

 

26. (HТ1). (З). 

Время, за которое случайное изменение фазы волны достигает значения ~, называется временем:

*А)  когерентности

 

27. (HТ1). (З).

Расстояние, на которое перемещается волна за время когерентности, называют длиной:

*А) когерентности;

 

28. (HТ2). (З).

Если время когерентности  конечно, то с увеличением времени наблюдения (t) интерференции четкость интерференционной картины  (разность между регистрируемыми значениями интенсивности в максимумах и минимумах):

*С) сначала растет, достигает максимума и затем исчезает ;

 

29. (HТ1). (З).

Условием максимального усиления интенсивности (амплитуды колебаний) волнового поля в точке, находящейся на расстоянии  от двух источников при интерференции является соотношение

*В) , где  - оптическая разность хода;  - длина волны в среде;

 

30. (HТ1). (З). Оптическая длина пути  L волны в однородной среде это:

*С) , где   - коэффициент преломления, - радиус-вектор точки наблюдения L – это криволинейный интеграл вдоль «луча» волны.

 

 

31. (HТ1). (З).

Стоячая волна это:

В) гармонический колебательный процесс в каждой точке пространства, образующийся в результате наложения двух бегущих навстречу волн, имеющих одинаковую частоту, амплитуду и поляризацию;

С) правильным будет ответ В) за исключением требования одинаковости амплитуд;

D) это волна, в которой полностью отсутствует перенос энергии в пространстве.

Неверными определениями являются:    С;  D.

 

32. (HТ1). (З).

В стоячей волне:

В) среднее значение потока  энергии равно нулю в каждой точке пространства; D) существуют локальные потоки энергии между узлами и пучностями.

Правильные ответы:  В;  D.

 

33. (HТ1). (З).

В бегущих навстречу волнах амплитуда волн равна А. В пучности стоячей волны амплитуда колебаний волнового поля

*С) 2А

34. (HТ1). (З).

Узлами стоячей волны называют:

*А) точки, в которых амплитуда колебаний ;

 

35. (HТ1). (З).

В стоячей электромагнитной волне максимальные значения плотности электрической и магнитной энергии:

*В) одинаковы; сдвинуты по времени на четверть периода колебаний (); равны максимальной плотности электромагнитной энергии в волне и локализованы на расстоянии ;

 

36. (HТ1). (З).

В упругих волнах, возбуждаемых в веществе наибольшие напряжения (растяжения, сжатия, изменения давления и т.п.) имеют место:

*В) в узлах; 

37. (HT1). (З). 

Средняя по времени полная энергия стоячей электромагнитной волны принимает:

*A. одинаковые значения во всех точках стоячей волны;

 

38. (HT1). (З).

Стоячая  электромагнитная волна  образуется в результате отражения от проводящей поверхности B в точке M. На поверхности  образуется:

*D. узел Е и пучность В.

 

39. (HТ2). (З). 

Интенсивность упругой волны часто записывают в виде , где  - плотность среды,  - скорость волны,  А – амплитуда смещения частиц в волне. Волновым сопротивлением среды для упругих волн (Z) называют величину:

 

 

40. (HТ1). (З).

Для упругих волн среду (2) считают более плотной, чем среда (1), если выполнены следующие  условия. В этих выражениях  - плотность среды,  - волновое сопротивление.

Правильные ответы:  B;  D.

 

41. (HТ1). (З).

Волновое «сопротивление» вакуума для электромагнитных волн равно:

 

42. (HТ1). (З).

Волновое «сопротивление» диэлектрической среды   для электромагнитных волн равно:

 

 

43. (HТ2). (З).

Для электромагнитных волн среду 2 по сравнению со средой 1 считают более плотной, если:

 .

  Здесь  - волновое сопротивление среды.;  - коэффициент преломления.

Неверными ответами являются: В.

 

 

 

1. (НТ2). (3). 

Если вдоль направления распространения волновой пакет имеет масштаб локализации  , то  в силу соотношений неопределенности  интервал длин волн, образующих пакет лежит в пределах:

2. (НТ3). (3).

Генератор генерировал волну в течение времени   (см. рисунок). Период наблюдаемых колебаний в генераторе   - Т. Частота колебаний и длина волны , зарегистрированная в приемнике, после многократных измерений оказывается :

*В) Каждое измерение дает, вообще говоря, новое значение, лежащее в интервале от  до , а для λ ;

 

3. (НТ1). (3).

Связь между групповой () и фазовой (υ) скоростями равна:

           *А)  ;                      

 

4. (НТ1). (3). 

Связь между групповой () и фазовой (υ) скоростями равна:

*В) ;

 

 

5. (НТ1). (3). 

При наличии аномальной дисперсии:

*В) ;        

 

6. (НТ2). (3). 

Фазовая и групповая скорости электромагнитной волны светового диапазона с  В/м, А/м:

                *С) ,  - нельзя определить

 

 

7. (НТ1). (3).

При наличии нормальной дисперсии

*А) ;                               

 

8. (НТ1). (3).

Соотношения неопределенностей для волн утверждают, что если по некоторому направлению (например, ОХ) имеет место ограничение волнового поля, то в этом же направлении возникает неопределенность компоненты волнового вектора  поля: . В результате этого:

*D) При ограничении и после него волновое поле становится суперпозицией волн разного направления, при этом  неизменны.

 

9. (НТ1). (3). 

Известно, что с помощью экрана с отверстием поперечного размера “d” из плоской волны можно сформировать пучок (луч), волновой пакет в направлении, перпендикулярном распространению волны. Соотношение неопределенностей для волн дает следующую оценку угловой расходимости луча:

Правильные ответы:  А,    С.

 

 

10. (НТ1). (3). 

В источнике сформированы два волновых пакета, протяженностью в направлении распространения  . Интервал волновых чисел волн, формирующих такие пакеты удовлетворяет соотношению:

 

11. (НТ1). (3).

Если плоскую волну направить на экран толщиной l  и  отверстием  диаметром d (рис.) то за экраном образуется луч, расходимость которого (угол α):  

*А) при заданном d будет уменьшаться с увеличением l ; *D) при l =const с ростом d будет увеличиваться/

Неверными утверждениями являются:   А;    D.

 

12. (НТ1). (3).

Суперпозиция электромагнитных волн, в которых электрическое поле изменяется по закону ,  приводит к образованию

 *А) эллиптически поляризованной волны

  13.(НТ1). (3).

Проекции электрического поля электромагнитной волны изменяются по закону , , который описывает:

*D) линейно поляризованную волну.

 

14. (НТ1). (3). 

В эллиптически поляризованной электромагнитной волне проекции электрического поля описываются выражениями:

  *С) ,        

15. (НТ1). (3).

Известно, что , где . При этом:

 *С) ;     

 

16. (НТ2). (3).

Закон изменения электрического поля в волне имеет вид , , а соответствующий закон изменения магнитного поля:

   *А) , ;       

 

17. (НТ3). (C).

Образованию эллиптически поляризованной волны соответствуют следующие комбинации изменений электрического поля из левого и правого столбиков:

             a) ;       a) ;                                                         

             b) ;        b);

             c) ;  c) ; 

             d) ; d) ;

Варианты ответов:         

                                                  *С) , ;

18. (НТ2). (З).

 Если зависимость частоты от волнового вектора имеет вид , а групповая скорость меньше фазовой, то

           *А) ;             .

 

19. (НТ2). (З).

Законы изменения электрического и магнитного поля имеют вид

       и        .  При этом бегущая электромагнитная волна:

*С) распространяется в  сторону отрицательных Z, имеет правую круговую поляризацию;

 

20. (НТ2). (З).

Компоненты электрического поля в электромагнитной волне имеют вид

     .  При этом волна:

*С) распространяется вдоль OY, имеет левую эллиптическую поляризацию;

 

21. (НТ2). (З).

Если в бегущей вдоль оси Z волне между компонентами колеблющегося в волне вектора  имеется связь вида , то это:

*В) любая поперечная векторная волна с круговой или эллиптической поляризацией;

 

22. (НТ2). (З).

Если компоненты вектора  в электромагнитной волне описываются уравнениями  , то:

*С)  и волна имеет правую круговую поляризацию;

 

23. (НТ1).(С ). 

Волне, указанной в левом столбике, соответствует следующее значение вектора Пойнтинга () в заданном элементе пространства

А) Линейно поляризованная волна		А)
В) Волна с левой круговой поляризацией		В)
С) Волна с правой  круговой поляризацией		С)
D) Эллиптически поляризованная волна		D)
		E)

Ответ: А – В,D,E;    B,C – A;   D – C.  

 

 

24. (НТ1).

Часто записывают интенсивность волны с . Интенсивность волн от теплового источника равна :

*С) , а ;          

 

 

25. (HТ2). (З).

Если в спектре волнового поля имеют место частоты в интервале  , то время когерентности  для  наблюдения квазистационарной картины интерференции можно оценить по формуле… (Выбрать все неверные ответы)

 .

В этих формулах  - интервал длин волн в спектре; ν – среднее значение частоты.

 

 

26.  (HT1). (З).

За время t наблюдения интерференции в точке М случайное отклонение сдвига фаз  = /4. В этом случае интерференция:

*B. будет наблюдаться, т. к. t < t_когер;

 

27. (HT2). (З). 

За время наблюдения интерференции t в точке М случайное отклонение сдвига фаз волн δφ = (4/3)π. В этом случае в точке М интерференция:

*C. не будет наблюдаться, т. к. t>τ _когер;

 

28. (HТ1). (З).

От двух когерентных источников

 электромагнитные волны попадают в точку «А» (рис.) .

 Условие максимума и минимума амплитуды колебаний

 в т. «А» имеет вид

 

 

*В) 

 

29. (HТ2).(С). 

Конструктивной и деструктивной интерференции  двух когерентных волн с амплитудами в точке наблюдения  E_1m,  E_2m  соответствует следующее соотношение между суммарной интенсивностью и амплитудой поля  (левый столбик) и выражениями в правом столбике:

А) интенсивность                                

В) амплитуда поля

     Ответ: А-D;    B-A.

 

30. (HТ2). (З). 

В опыте Юнга на две щели падает монохроматический свет с длиной волны λ и частотой ν от удалённого источника, для которого время когерентности τ_К.  Наибольшее число максимумов на экране определяется формулой:

*C) m ≤ cτ_К/ λ

 

31. (HТ2). (З). 

В точку M приходят две волны y₁ = Acos(ωt+kx) и y₂ = Acos(ωt+kx+φ). В этой точке наблюдается максимальная интенсивность, если:

C.       *φ = 2mπ; где m=0,1,2… 

 

32. (HТ2). (З).

Два синфазных источника находятся на раcстоянии “a” друг от друга и излучают электромагнитные волны в направлении θ на удалённый приёмник. Разность фаз между волнами в месте расположения приёмника ∆φ равна:

 

A.       *∆φ = (2aπ/λ) sinθ;

 

 

33. (НT1).  (З).

Тонкая плёнка одинаковой толщины освещается светом с частотами ν₁ и ν₂ < ν₁. В проходящем свете в точке М наблюдается максимум интенсивности волны с частотой только ν₁. В точке К будет наблюдаться максимум интенсивности

волны с частотой:

A.       *ν = ν₁

К

 

М

 

 

34. (HТ3). (З).

Две одинаковые радиомачты, удалённые друг от друга на расстояние d, работают в противофазах на частоте ν. Максимумы излучения будут наблюдаться в направлениях:

*A. Sinθ = (2m-1)λ/2d;  где m=1,2,3…;              

 

35. (HT3). (З). 

Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ падает на две щели шириной а и промежутком между ними b. Минимумы интенсивности света наблюдаются в направлениях:

A.       *sinθ₁ = λ(2m+1)/(2(a+b));   sinθ ₂=  λm/a;

 

36.(HТ1). (З).  

В закрытой с концов трубе длиной L заперт столб воздуха, в котором  

возбуждается стоячая волна основного тона. В трубе  для смещения слоёв среды            возникнут:

*А. Одна пучность и два узла;

 

37. (HТ1). (З).

Если волновые функции бегущих навстречу волн , то волновая функция стоячей волны имеет вид:

                          

 

38. (HТ1). (З).

Если волновые функции бегущих навстречу волн , то волновая функция стоячей волны имеет вид :

              

 

39. (HТ1). (З).

Если волновые функции бегущих навстречу волн , то волновая функция стоячей волны имеет вид:

                   

 

40. (HТ2). (З).

Электрическое поле стоячей электромагнитной волны описывается функцией . Соответствующее выражение для магнитного поля волны имеет вид:

                

 

41. (HТ2). (З).

Электрическое поле стоячей электромагнитной волны описывается функцией . Соответствующее выражение для магнитного поля волны имеет вид:

                 

 

42. (HТ2). (З).

Стоячая электромагнитная волна образуется при сложении двух встречных волн, электрические поля которых описываются функциями . Соответствующие выражения для магнитных полей этих волн имеют вид:

                  

 

43. (HТ2). (З).

Стоячая электромагнитная волна образуется при сложении двух встречных волн, электрические поля которых описываются функциями . Соответствующие выражения для магнитных полей этих волн имеют вид:

   

 

44. (HТ2). (З).

В дальней зоне угловая ширина главных максимумов (, при )во многолучевой интерференции N лучей равна 

 

45. (HТ2). (З).

Стоячая электромагнитная волна образуется при сложении двух встречных волн, электрические поля которых описываются функциями . Соответствующие выражения для магнитных полей этих волн имеют вид:

 

46. (HТ2). (З).

Электрическое поле стоячей электромагнитной волны описывается функцией . Соответствующее выражение для магнитного поля волны имеет вид:

 

 

47. (HТ1)  (З).

На рисунке изображён мгновенный снимок электрического поля стоячей электромагнитной волны. Объёмные плотности магнитной энергии  в  точках 1 и 2 в данный момент времени равны:

*D. w₁=w₂=0.

 

 

48. (HТ1). (З). 

На рисунке изображён мгновенный снимок магнитного поля в стоячей электромагнитной волне. Пучности    напряженности электрического поля в данный момент наблюдается в точках:

*D. E=0 при любых значениях Х.

 

 

                                               Рисунок к вопросам № 49 - 53.

 

 

49. (HТ2). (О).

На рис. 1 приведено распределение амплитуды электрического поля  в стоячей волне в некоторый момент времени t .  - амплитуда поля в бегущей волне;  - максимальная плотность энергии. Распределение плотности электрической и магнитной энергии в стоячей волне показано на рисунках:

Ответ: 2 и 3.

 

50. (HТ2). (О). 

На рис. 1 приведено распределение амплитуды магнитного поля  в стоячей волне в некоторый момент времени t .  - амплитуда поля в бегущей волне;  - максимальная плотность энергии. Распределение плотности электрической и магнитной энергии в стоячей волне показано на рисунках:

Ответ: 3 и 2.

 

51. (HТ2). (О).

На рис. 3 приведено распределение амплитуды электрического поля  в стоячей волне в некоторый момент времени t .  - амплитуда поля в бегущей волне;  - максимальная плотность энергии. Распределение плотности электрической и магнитной энергии в стоячей волне показано на рисунках:

Ответ: 3 и 2

 

52. (HТ2). (О).

На рис. 5 приведено распределение амплитуды магнитного  поля  в стоячей волне в некоторый момент времени t .  - амплитуда поля в бегущей волне;  - максимальная плотность энергии. Распределение плотности электрической и магнитной энергии в стоячей волне показано на рисунках:

Ответ: 7 и 8

 

53. (HТ2). (О).

На рис. 5 приведено распределение амплитуды электрического поля  в стоячей волне в некоторый момент времени t .  - амплитуда поля в бегущей волне;  - максимальная плотность энергии. Распределение плотности магнитной и плотности электрической  энергии в стоячей волне показано на рисунках…

Ответ: 7 и 8.

 

 

54. (HТ1). (З).  

На рисунке изображён мгновенный снимок стоячей упругой волны. При этом соответствующие скорости колебаний частиц в точках B и C равны:

*C. V_c=V_в=0;                                                                                                       

 

55. (HT1. (З). 

Волны E_1Y=E₀sin(ωt-kx) и E_2Y=E₀sin(ωt+kx) образуют электрическое поле в стоячей электромагнитной волне. Амплитуда напряженности электрического поля имеет вид:

*D. E_m=|2E₀coskx|.

 

56. (HT1). (З).  

В трубе длиной L, открытой с одного конца возбуждаются стоячие волны, соответствующие 2ой гармонике. Места, в которых кинетическая энергия

частиц воздуха в трубе имеет наибольшее значение,

 соответствуют точкам:

*A. 2,4;

 

 

 

 

 

57. (HT2). (З).  

На рисунке изображён мгновенный снимок стоячей волны. При этом скорости колебательного движения в точках 1 и 2 равны:

*B. V₁=V₂=0;

58. (HТ2). (З). 

Стоячая электромагнитная волна образуется при сложении двух встречных волн, электрические поля в которых описываются функциями: E_1X=E₀cos(ωt-kz) и E_2X=E₀cos(ωt+kz). Магнитные поля в этих волнах должны описываться функциями:

*A. B_1Y=B₀cos(ωt-kz) и B_2Y=-B₀cos(ωt+kz);

 

 

59. (НT1). (З).  

На рисунке изображен мгновенный снимок cтоячей волны. Разность фаз между колебаниями в точках 1 и 2 равна:

*D. π.

 

60. (HT1). (З).  

Волновая функция стоячей электромагнитной волны может иметь вид:

*C. E_X=2E₀coskz*cosωt ; B_Y=2B₀sinkz*sinωt

 

61. (HT1). (З).  

На рисунке изображен мгновенный снимок стоячей волны. Разность фаз между колебаниями в точках 1 и 2 равна:

                                                                             

 

*D. 2π

 

 

 

.

 

 

 

 

 

62. (HT2). (З).  

 

На рисунке изображен мгновенный снимок магнитного поля в стоячей электромагнитной волне. Места, в которых энергия электрического поля может принимать наибольшее значения соответствуют точкам:

*A. 2, 6, 10;                                                                                         

 

 

 

 

 

63.  (HT1). (З).

 Стоячая волна образуется при сложении 2-х волн:

*D. y₁=Acos(ωt-kx) и y₂=Acos(ωt+kx+π).

 

 

 

 

 

 

 

 

64. (HТ2). (З). 

На рисунке изображен мгновенный снимок упругой стоячей волны. Объёмная плотность полной механической энергии (Р) в точках В и С в данный момент времени равна:

*A. P_B=P_max  ; P_C=0;

 

 

 

 

 

 

65. (HT1). (З). 

На рисунке изображен мгновенный снимок электрического поля в стоячей электромагнитной волне. Узлы магнитной индукции этой волны наблюдаются в точках:

*D. 2, 4, 6.

 

 

 

66. (HT2). (З).

На рисунке изображен мгновенный снимок стоячей упругой волны, с амплитудой пучности 2А₀ в момент времени t=0. График этой волны через четверть периода имеет вид:

*A.         

                                                                                                                            

               

 

 

67. (HT1).  (З).

Расстояние между двумя точками стоячей электромагнитной волны Х = λ /3. Разность фаз между колебаниями напряженности электрического поля этой волны равна:

*B. Δφ = 0;                                                             

 

68. (HT1).  (З).

В открытой с двух концов трубе длиной L образовалась стоячая волна, соответствующая основному тону. Плотность потенциальной энергии принимает наибольшее значение в точках (точке):

*C. 3

69. (HТ1). (З).

При «падении» упругой волны на границу двух сред (из 1 в 2), ее отражение с потерей полуволны происходит  при условии:.

 

70. (HТ1). (З).

При падении упругой волны на границу среды с волновым сопротивлением  волна:

*В) полностью отражается с потерей полуволны и на границе образуется узел;

71. (HТ2) (З).

При падении электромагнитной волны из среды с большим волновым сопротивлением в среду с меньшим волновым сопротивлением фаза поля  при отражении от границы:

*В) происходит потеря полуволны ();

 

 

72. (HТ1). (З).

Если в точке наблюдения интерферируют N лучей, то амплитуда колебаний:

*B. Увеличивается в N раз;

 

73.  (HТ1). (З).

Если в точке наблюдения амплитуда колебаний увеличивается в N раз, то число интерферирующих лучей равно:

*B. N;

74. (HТ1). (З).

Положение главных максимумов при многолучевой интерференции определяется условием:

*C. Δφ =2πm

 Здесь Δφ – сдвиг фазы между соседними лучами.

 

75. (HТ2). (З).

Если в точке наблюдения интерферируют N лучей, то число минимумов интенсивности равно:

*B. N-1;         

76. (HТ2). (З).

Антенна состоит из 4-х синфазных когерентных источников, расположенных на одной прямой на расстоянии а друг от друга. Разность фаз между волнами от соседних источников в направлении на первый минимум интенсивности равна:

* С) π/2

 

77. (HТ1). (З).

Угoл, под которым виден первый минимум интерференции волн с длиной волны λ от N источников, расположенных на расстоянии d друг от друга  на одной прямой, в дальней зоне, равен: