Учебно-методический комплекс (стр. 4 )

Контрольная работа № 1

1. Ныряльщик прыгает с высоты h=5 м горизонтально и входит в воду под углом a=60º к горизонту. Найти начальную горизонтальную скорость ныряльщика, его скорость в момент касания воды, а также тангенциальное и нормальное ускорение ныряльщика в момент касания воды.

2. Снаряд массой m=50 кг, летящий вдоль рельсов со скоростью V0=600 м/с, попадает в платформу с песком массой M=10 т и застревает в песке. Вектор скорости снаряда в момент попадания направлен сверху вниз под углом 300 к горизонту. Определить скорость платформы после попадания снаряда, если платформа движется навстречу снаряду со скоростью V1=10 м/с.

3. Тело массой m1 упруго сталкивается с неподвижным телом массой m2. Удар центральный и прямой. Скорость второго тела после столкновения оказалась в 1,5 раза меньше скорости первого тела до столкновения. Определить отношение масс тел m2/m1.

Контрольная работа № 2

1. К ободу однородного диска радиусом 0,2 м приложена постоянная касательная сила 98,1 Н. При вращении на диск действует момент сил трения 4,9 Н×м. Найти массу диска, если известно, что диск вращается с постоянным угловым ускорением 100 рад/с2.

2. Блок массой m укреплен на углу наклонной плоскости с углом a. Грузы m1 и m2 (m1>m2) соединены нитью, перекинутой через блок. Коэффициентом трения груза m2 о поверхность пренебречь. Блок считать однородным диском. Составить систему уравнений для нахождения ускорения движения системы.

3. На стержне длиной l=30 см укреплены два одинаковых груза: один - в середине стержня, другой - на одном из его концов. Стержень с грузами колеблется относительно горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить период колебаний такой системы. Массой стержня пренебречь.

4. Вагон массой m=80 т имеет четыре рессоры. Жёсткость k пружин каждой рессоры равна 500 кН/м. При какой скорости v вагон начнёт сильно раскачиваться вследствие толчков на стыках рельс, если длина рельса l равна 12,8 м?

Контрольная работа № 3

1. Один моль воздуха в двигателе Дизеля находиться при атмосферном давлении 0,1 МПа и темпера­туре 300 К. Затем воздух адиабатно сжимается с уменьшением объема в 16 раз. Затем происходит про­цесс сгорания топлива при постоянном давлении с увеличением объема в 1,8 раза. При последующем движении поршня объем газа увеличивается адиабатно до начального. В крайнем положении поршня отработанные газы выбрасываются и давление падает изохорно до атмосферного. Построить график цикла. Определить термический к. п.д. цикла и работу цикла.

2. В условиях предыдущей задачи определить приращение энтропии на каждом участке цикла.

Контрольная работа № 4

1. Заряд равномерно распределен по дуге в четверть окружности с линейной плотностью t = 10 нКл/м, радиус которой R = 2 см. Определить напряженность E и потенциал j электрического поля в центре дуги.

2. В вакууме имеется скопление зарядов в форме длинного цилиндра радиусом R=2 см. Объёмная плотность зарядов r = 2 мкКл/м3. Заряд окружён бесконечным заряженным цилиндром радиусом r = 3 см. Поверхностная плотность заряда s = –5 мкКл/м2. Найти напряжённость поля в точках, удалённых на расстояния r1=1 см и r2=5 см от оси цилиндра.

3. Плоский воздушный конденсатор (S = 200 см2, d1 = 0,3 см) заряжен до разности потенциалов Dj = 600 В. Какую работу надо совершить, чтобы увеличить расстояние между обкладками до d2 = 0,5 см, отключив конденсатор от источника?

Контрольная работа № 5

1. По плоскому контуру из тонкого провода течёт ток силой I=100 А. Радиус R изогнутой части контура равен 20 см. Угол j=90º. Определить магнитную индукцию В поля в центре изогнутой части проводника.

2. Тонкий медный провод длиной l=20 см согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещён в однородное магнитное поле (В=0,1 Тл) так, что плоскость его перпендикулярна линиям индукции поля. Определить заряд q, который протечёт по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию. Сопротивление провода R=1 Ом.

Контрольная работа № 6

1. Монохроматическое излучение с длиной волны l=0,5 мкм падает на интерферометр Фабри-Перо под углом a=45°. Показатель преломления среды внутри интерферометра составляет n=1,414, а его толщина d=30,7 мкм. Что будет наблюдаться на выходе из интерферометра: максимум или минимум интенсивности? Какова минимальная длина когерентности излучения должна быть для того, чтобы наблюдалась устойчивая интерференционная картина?

2. На щель падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны l. Ширина щели равна 6l. Под каким углом будет наблюдаться третий дифракционный минимум света? Сколько зон Френеля укладывается в щели, если наблюдать под этим углом? Нарисовать зоны Френеля.

3. На пути частично поляризованного света поместили поляризатор. При повороте поляризатора на угол j=60° из положения, соответствующего минимуму пропускания света, интенсивность прошедшего света увеличилась в 3 раза. Найти степень поляризации падающего света.

Контрольная работа № 7

1. Какую мощность надо подводить к зачернённому металлическому шарику радиусом r=2 см, чтобы поддерживать его температуру на 27 К выше температуры окружающей среды? Температура окружающей среды 20 °С. Считать, что тепло теряется только вследствие излучения.

2. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта l0=307 нм и максимальная кинетическая энергия Тmax фотоэлектрона равна 1 эВ?

3. Узкий пучок моноэнергетических электронов падает нормально на поверхность монокристалла никеля. В направлении, составляющем угол q=55° с нормалью к поверхности, наблюдается максимум отражения четвёртого порядка при энергии электронов 180 эВ. Вычислить соответствующее межплоскостное расстояние.

7. Примеры экзаменационных билетов

СЕМЕСТР I

Экзаменационный билет № 1

Часть А

Дать краткий ответ в виде числа, формулы, предложения или рисунка в соответствии с условием задачи. За правильный ответ – 1 балл.

А1. Тело брошено под углом a=30° к горизонту. Определить тангенциальное ускорение тела в начальный момент времени.

А2. Что такое инерциальная система отсчёта?

А3. Груз массой m=1 кг соединён с пружиной жёсткостью k=100 Н/м и лежит на гладкой поверхности. Пружину сжали на Dx=1 см и отпустили. Определить работу силы упругости до момента, когда пружина максимально растянулась.

А4. Два шара массой m1=1 кг и m2=3 кг движутся со скоростями V1=4 м/с и V2=2 м/с соответственно как показано на рисунке. l=0,5 м. Определить скорость движения их общего центра масс.

А5. Двигатель начинает вращать маховик и за промежуток времени Dt=10 с устанавливается частота вращения n=50 об/с. Момент инерции маховика I=0,1 кг×м2. Определить средний момент силы двигателя.

А6. Определить момент импульса диска относительно оси вращения, проходящей через центр перпендикулярно к поверхности диска, если масса m=0,1 кг, радиус R=20 см, частота вращения n=78 об/мин.

А7. Тело совершает гармонические колебания с амплитудой A=20 см. Максимальная скорость Vmax=1 м/с. Определить циклическую частоту колебаний.

А8. Сила натяжения струны T=10 Н. Её линейная плотность r=1 г/м, а длина l=50 см. Определить частоту второго тона струны.

А9. Написать уравнение адиабаты идеального газа.

А10. Водород имеет температуру t=27 °C. Определить среднюю энергию молекулы водорода.

Часть В

Показать решение задачи с рисунками и преобразованиями в соответствии с общими требованиями решения физических задач. Оцениваться будет не только ответ, но и весь ход решения. Максимальный балл за задачи В1, B2 – 3 балла, а за вопрос В3 – 4.

В1. Гладкий резиновый шнур, длина которого L=1 м и коэффициент упругости k=10 Н/м, подвешен одним концом к точке О. На другом конце имеется упор В. Из точки О начинает падать небольшая муфта массой m=30 г, которая охватывает шнур. Пренебрегая массами шнура и упора, найти максимальное растяжение шнура.

B2. Человек стоит на неподвижной скамейке Жуковского и ловит мяч массой 0,3 кг, летящий в горизонтальном направлении на расстояние 60 см от вертикальной оси вращения скамейки. После этого скамейка стала поворачиваться с угловой скоростью 1 рад/с. Момент инерции человека и скамейки 6 кг×м2. Определить скорость мяча.

В3. Обратимые и необратимые процессы. Циклы. Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно, КПД цикла. II начало термодинамики. Энтропия идеального газа.

Экзаменационный билет № 2

Часть А

Дать краткий ответ в виде числа, формулы, предложения или рисунка в соответствии с условием задачи. За правильный ответ – 1 балл.

А1. Радиус-вектор частицы изменяется по закону , м. Определить её модуль скорости в момент времени t1=2 c.

А2. Тело массой m=1 кг брошено со скоростью V=1 м/с под углом a=50º к горизонту. Определить импульс силы, действующий на тело за Dt=2 с. Силу сопротивления не учитывать.

А3. Груз массой m=1 кг соединён с пружиной жёсткостью k=100 Н/м и лежит на гладкой поверхности. Пружину сжали на Dx=1 см и отпустили. Определить максимальную скорость тела.

А4. Снаряд массой m=10 кг летит со скоростью V=40 м/с горизонтально и разрывается в воздухе на 20 осколков. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти скорость центра масс системы через t1=3 с после разрыва. Сопротивлением воздуха пренебречь.

А5. Две одинаковые по величине силы F1=F2=10 Н действуют на диск массой m=1 кг и радиусом R=5 см как показано на рис. Определить угловое ускорение диска.

А6. Найти момент импульса вращения Земли вокруг своей оси, считая её однородным шаром массой M=6×1024 кг и радиусом R=6400 км.

А7. Пружинный маятник состоит из двух пружин жёсткостью k=100 Н/м и массой m=2 кг. Определить период малых колебаний маятника.

А8. Поплавок колеблется на воде с частотой n=1 Гц. Скорость распространения волны на поверхности V=1,6 м/с. Определить длину поверхностной волны.

А9. Что такое молярная теплоёмкость термодинамической системы?

А10. Написать основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

Часть В

Показать решение задачи с рисунками и преобразованиями в соответствии с общими требованиями решения физических задач. Оцениваться будет не только ответ, но и весь ход решения. Максимальный балл за задачи В1, B2 – 3 балла, а за вопрос В3 – 4.

В1. В лодке массой 240 кг стоит человек массой 60 кг. Лодка плывет со скоростью 2 м/с. Человек прыгает с лодки в горизонтальном направлении со скоростью 4 м/с относительно лодки. Найти скорость движения лодки после прыжка человека, если человек прыгает в сторону, противоположную движению лодки.

В2. Шар массой m=1 кг, катящийся без скольжения, ударяется о стенку и откатывается от неё. Скорость шара до удара о стенку V1=10 см/с, после V2=8 см/с. Найти количество теплоты, выделившееся при ударе.

В3. Вынужденные колебания пружинного маятника. Зависимость амплитуды вынуж­ден­ных колебаний от частоты. Резонанс.

Экзаменационный билет № 3

Часть А

Дать краткий ответ в виде числа, формулы, предложения или рисунка в соответствии с условием задачи. За правильный ответ – 1 балл.

А1. Радиус-вектор частицы изменяется по закону , м. Определить её модуль ускорения в момент времени t1=2 c.

А2. Сформулировать III закон Ньютона.

А3. Автомобиль массой m=3 т поднимается в гору на высоту h=50 м со скоростью V=36 км/ч за Dt=1 мин. Определить среднюю мощность силы тяжести.

А4. Тело массой m1=5 кг движется со скоростью V1=2 м/с. Перпендикулярно ему движется другое тело массой m2=10 кг со скоростью V2=3 м/с. Определить скорость движения тел после их неупругого удара.

А5. К диску радиусом R=0,1 м и массой m=2 кг, укреплённому на неподвижной оси, приложена сила F=10 Н под углом a=60º к радиусу (см. рис.). Определить угловое ускорение диска. Моментом силы трения пренебречь.

А6. Найти кинетическую энергию вращения Земли вокруг своей оси, считая её однородным шаром массой M=6×1024 кг и радиусом R=6400 км.

А7. Тело прикреплённое к пружине отклонили на Dx=0,1 м и отпустили. Циклическая частота колебаний тела w=3 рад/с. Определить максимальную скорость тела.

А8. Стержень ударили вдоль оси. Найти скорость бегущей волны, если плотность стержня r=7800 кг/м3, а модуль Юнга E=2×1011 Па.

А9. Газ находится при давлении p=105 Па. Его изобарически нагрели так, что объём увеличился на DV=10–3 м3, а подведённое тепло составило Q=300 Дж. Найти изменение внутренней энергии газа.

А10. Как определяется энтропия в молекулярной физике? (Формула Больцмана).

Часть В

Показать решение задачи с рисунками и преобразованиями в соответствии с общими требованиями решения физических задач. Оцениваться будет не только ответ, но и весь ход решения. Максимальный балл за задачи В1, B2 – 3 балла, а за вопрос В3 – 4.

В1. Нейтрон (масса m0) ударяется о неподвижное ядро атома углерода (m=12m0). Считая удар центральным и упругим, найти, какую часть своей энергии потеряет нейтрон при ударе.

B2. Найти ускорение а центра однородного шара массой m, скатывающегося без скольжения по наклонной плоскости, образующей угол a=30° с горизонтом. Чему равна сила трения сцеплении шара с плоскостью?

В3. Внешние и внутренние силы. Центр масс (центр инерции) механической системы и закон его движения.

СЕМЕСТР II

Экзаменационный билет № 1

Часть А

Дать краткий ответ в виде числа, формулы, предложения или рисунка в соответствии с условием задачи. За правильный ответ – 1 балл.

А1. Две проводящие концентрические сферы радиусами R1=0,1 м и R2=0,16 м имеют заряды соответственно q1= +1 пКл и q2= +4 пКл. Определить напряжённость электрического поля в точке С на расстоянии r=0,05 м от центра.

А2. Электростатическое поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью. Поверхностная плотность заряда плоскости равна s=2 нКл/м2. Найти разность потенциалов j1 – j2 между точками 1 и 2, расположенных на расстоянии r1=1 см и r2=2 см от плоскости соответственно.

А3. Круг радиусом R=3 см находится в однородном электрическом поле напряжённостью E=200 В/м (см. рис.). Угол a между кругом и напряжённостью составляет 60°. Определить поток вектора напряжённости электрического поля через эту поверхность.

А4. Что такое электроёмкость уединённого проводника и от чего она зависит?

А5. Два источника тока с ЭДС e=1,2 В и внутренним сопротивлением r=30 Ом соединены через внешние резисторы R=50 Ом (см. рис.). Определить полезную мощность источников тока.

А6. Протон летит со скоростью V=105 м/с в электромагнитном поле как показано на рис. Индукция магнитного поля B=0,1 Тл, а напряжённость электрического поля E=10 кВ/м. Определить силу Лоренца, действующую на протон. Показать направления электрической и магнитной составляющей силы на рис.

А7. На квадратную рамку со стороной a=2 см намотано N=300 витков провода, и по нему течёт ток I=2 А. Плоскость рамки параллельна вектору магнитного поля с индукцией B=0,02 Тл. Какой момент силы действует на рамку?

А8. Медный провод, по которому течёт ток силой I=4 А, согнут как показано на рис. Определить циркуляцию вектора напряжённости магнитного поля по контуру G.

А9. Сформулировать закон электромагнитной индукции.

А10. Максимальная напряжённость электрического поля электромагнитной волны, распространяющейся в вакууме, составляет E=104 В/м. Определить максимальную плотность энергии электромагнитного поля.

Часть В

Показать решение задачи с рисунками и преобразованиями в соответствии с общими требованиями решения физических задач. Оцениваться будет не только ответ, но и весь ход решения. Максимальный балл за задачи В1, В2 – 3 балла, а за теоретический вопрос В3 – 4 балла.

В1. Конденсатор емкостью С1 = 600 мкФ зарядили до разности потенциалов U=1,5 кВ и отключили от источника напряжения. Затем к конденсатору присоединили второй, незаряженный конденсатор емкостью С2 = 4 мкФ. Сколько энергии, запасенной в первом конденсаторе, было израсходовано на образовании искры, проскочившей при соединении конденсаторов?

В2. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что её стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой I=10 А. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, равном её длине.

В3. Электродвижущая сила. Закон Ома для участка неоднородной цепи. Правила Кирхгоффа. Мощность тока. Закон Джоуля-Ленца для переменного тока.

Экзаменационный билет № 2

Часть А

Дать краткий ответ в виде числа, формулы, предложения или рисунка в соответствии с условием задачи. За правильный ответ – 1 балл.

А1. Какой физический смысл имеет вектор электрического смещения?

А2. Металлическая сфера радиусом R=6 см имеет заряд q1=3 мкКл. Внутри неё имеется металлическая концентрическая сфера радиусом вдвое меньшего. Малая сфера имеет заряд q2= –3 мкКл. Определить потенциал внешней сферы.

А3. Полый металлический цилиндр длиной l=10 см и радиусом r=3 см имеет заряд q=20 мкКл. Определить поток вектора напряжённости электрического поля через наружную поверхность цилиндра. Толщина стенок d=0,5 мм.

А4. Металлический шар радиусом R=9 см находится в пустом пространстве. Определить электрическую ёмкость этого шара.

А5. Амперметр А показывает ток I=1 мА. Сопротивления R1=R2=10 Ом, сопротивление амперметра r=3 Ом. Определить разность потенциалов j1–j2.

А6. Что такое сила Лоренца? Написать выражение для неё.

А7. Рамку квадратной формы со стороной a=1 см поместили в магнитное поле с индукцией B=0,05 Тл так, что угол между плоскостью рамки и магнитной индукцией составляет a=30°. На рамку намотано N=200 витков провода, и по нему течёт ток I=1 А. Определить энергию рамки с током в магнитном поле.

А8. Соленоид длиной l=10 см содержит N=2000 витков провода, свёрнутого спиралью, по которому течёт ток силой I=2 А (см. рис.). Определить циркуляцию вектора магнитной индукции по кольцевому контуру G диаметром d=2 см.

А9. Соленоид подключён к источнику постоянного тока через выключатель и через него протекает ток силой I=3 А. При выключении тока выделилась энергия в виде искры W=0,1 Дж. Определить индуктивность соленоида.

А10. Электромагнитная волна с волновым числом k=1,6×107 м-1 распространяется в вакууме. Определить частоту волны.

Часть В

Показать решение задачи с рисунками и преобразованиями в соответствии с общими требованиями решения физических задач. Оцениваться будет не только ответ, но и весь ход решения. Максимальный балл за задачи В1, В2 – 3 балла, а за теоретический вопрос В3 – 4 балла.

В1. Электрон с энергией ЕК = 10 эВ движется вдоль силовой линии от поверхности металлической заряженной сферы радиусом R = 20 см. Определить максимальное расстояние а, на которое удалится электрон от поверхности сферы, если заряд её q = + 10 нКл.

В2. Рамка квадратной формы со стороной a=4 см вращается с угловой скоростью w=200 рад/с относительно оси, проходящей через середины противоположных сторон. На неё намотано N=300 витков провода. Рамка с проводником находится в однородном магнитном поле индукцией B=0,4 Тл, направленной перпендикулярно оси вращения. Определить максимальную ЭДС индукции, возникающую в проводе.

В3. Система уравнений Максвелла. Свойства электромагнитных волн. Плотность энергии электромагнитной волны.

Экзаменационный билет № 3

Часть А

Дать краткий ответ в виде числа, формулы, предложения или рисунка в соответствии с условием задачи. За правильный ответ – 1 балл.

А1. Три точечных заряда q1=18 мкКл, q2= –2 мкКл и q3= –5 мкКл находятся на одной линии (см. рис.). l=0,4 м. Определить силу, действующую на заряд q2.

А2. Квадруполь состоит из двух положительных и двух отрицательных зарядов величиной q=1 мкКл, находящихся в вершинах квадрата со стороной a=2 мм. Определить энергию любого положительного заряда.

А3. Пылинка радиусом r=10 мкм содержит заряд q= +10 пКл. Определить поток вектора напряжённости электрического поля через концентрическую сферу радиусом R=1 м.

А4. Конденсатор электроёмкостью C=2 мкФ заряжен до разности потенциалов Dj=500 В. Определить энергию конденсатора.

А5. Что такое электродвижущая сила?

А6. Электрон летит со скоростью V=106 м/с в электромагнитном поле как показано на рис. Индукция магнитного поля B=0,02 Тл, а напряжённость электрического поля E=10 кВ/м. Определить силу Лоренца, действующей на электрон. Показать направления электрической и магнитной составляющей силы на рис.

А7. Проволочное кольцо радиусом R1=2 см, по которому течёт ток силой I=8 А, свободно установилось в однородном магнитном поле индукцией B=0,1 Тл. Под действием момента внешних сил его оно повернулось на 90º относительно оси, проходящей через диаметр кольца. Какую работу совершили силы Ампера?

А8. Определите циркуляцию вектора индукции магнитного поля вдоль контура L.

А9. Проводник в форме квадрата со стороной a=10 см находится в магнитном поле, направленном перпендикулярно его плоскости. Магнитная индукция изменяется со временем по закону B=Bmcoswt, Bm=0,1 Тл, w=314 с–1. Определить максимальную ЭДС индукции, возникающую в проводнике.

А10. Что такое фазовая скорость волны?

Часть В

Показать решение задачи с рисунками и преобразованиями в соответствии с общими требованиями решения физических задач. Оцениваться будет не только ответ, но и весь ход решения. Максимальный балл за задачи В1, В2 – 3 балла, а за теоретический вопрос В3 – 4 балла.

В1. Сила притяжения F между пластинами плоского воздушного конденсатора равна 200 мН. Площадь S каждой пластины равна 100 см2. Найти плотность энергии w поля конденсатора.

В2. Два длинных параллельных провода находятся на расстоянии r=5 см один от другого. По проводам текут токи I1=I2=10 А. Найти магнитную индукцию в точке, находящейся на расстоянии r1=5 см от первого проводника и r2=5 см от второго.

В3. Проводники в электрическом поле. Распределение потенциала и заряда на проводнике. Электрический ветер. Электроёмкость уединённого проводника и конденсатора. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.

СЕМЕСТР III

Экзаменационный билет № 1

Часть А

Дать краткий ответ в виде числа, формулы, предложения или рисунка в соответствии с условием задачи. За правильный ответ – 1 балл.

A1. Какой физический смысл имеет понятие интенсивность света?

A2. Определить оптический путь луча от источника до экрана, если луч проходит через стеклянную пластину толщиной h=1 см с показателем преломления n=1,5 (см. рисунок). Расстояния a=2 см, b=1 см.

A3. На кристаллическую решётку с расстоянием между атомными плоскостями d=2 Å падает рентгеновское излучение с длиной волны l=0,5 Å. Под каким углом скольжения q будет наблюдаться отражение четвёртого порядка?

А4. На дифракционную решётку падает нормально три волны с l1=6600,0 Ǻ, l2=6600,2 Ǻ и l3=6600,3 Ǻ. Какую минимальную разрешающую способность должна иметь дифракционная решётка, чтобы разделить эти волны?

A5. Естественный свет падает на систему из двух идеальных поляризаторов. Интенсивность света на выходе в 2 раза меньше, чем на входе. На какой угол повернуты друг относительно друга главные плоскости поляризаторов?

A6. АЧТ имеет температуру t=500 ºС. На какую длину волны приходится максимум испускательной способности.

A7. Поток из N=1012 фотонов длиной волны l=0,3 мкм падает нормально на зеркальную поверхность. Какой импульс силы получит при этом поверхность?

А8. Частица массой m движется со скоростью V=0,9с (с – скорость света). Определить кинетическую энергию этой частицы.

A9. Нейтрино имеет энергию покоя E0=3 эВ, а скорость V=8 км/с. Определить длину волны де Бройля этой частицы.

A10. Что такое g-распад?

Часть B

Дать развёрнутый ответ. Максимальный балл за вопросы В1, В2 – 3.

B1. Принцип Гюйгенса–Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Фраунгофера на щели.

B2. Фотон при соударении с электроном был рассеян на угол 120°. Энергия рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определите энергию фотона до рассеяния.

Экзаменационный билет № 2

Часть А

Дать краткий ответ в виде числа, формулы, предложения или рисунка в соответствии с условием задачи. За правильный ответ – 1 балл.

A1. Что такое длина когерентности световой волны?

A2. Между двумя стеклянными пластинами (n=1,5) толщиной h=2 мм находится воздушный зазор толщиной d=0,01 мм. Свет с длиной волны l=1 мкм падает перпендикулярно пластинам. Какая оптическая разность хода будет между лучами 1 и 2? Будут ли лучи усиливать или ослаблять друг друга при интерференции?

A3. На дифракционную решётку нормально падает монохроматическая волна с плоским фронтом и с длиной волны l. Период решётки d=12l, а ширина щелей а=4l. Под каким углом будет наблюдаться главный минимум второго порядка?

А4. Разрешающая способность спектрометра R=10000. Какую минимальную разность длин волн способен разрешить спектрометра по критерию Рэлея в диапазоне длин волн l=6000 Ǻ?

A5. Естественный свет падает на идеальный поляризатор. Во сколько раз уменьшится интенсивность света при повороте главной плоскости поляризатора на угол j=60º?

A6. АЧТ имеет температуру t=20 °С. Какую энергию теряет тело с 1 см2 поверхности в 1 с за счёт теплового излучения?

A7. Написать выражение для зависимости коротковолновой границы lmin от напряжения на рентгеновской трубке U.

А8. Ядро, летящее со скоростью V=0,9с (с-скорость света), испустило частицу, летящую со скоростью 0,9с в направлении своего движению. Определить скорость этой частицы в лабораторной системе отсчёта.

A9. Ядро атома имеет радиус r=2×10–15 м. Оценить неопределённость проекции импульса ядра.

A10. Что такое реакция термоядерного синтеза?

Часть B

Дать развёрнутый ответ. Максимальный балл за вопросы В1, В2 – 3.

B1. Тепловое излучение и его основные характеристики. Вывод закона смещения Вина из формулы Планка.

B2. Предельный угол полного внутреннего отражения луча на границе жидкости с воздухом равен 43°. Каков должен быть угол падения луча из воздуха на поверхность жидкости, чтобы отраженный луч был максимально поляризован?

Экзаменационный билет № 3

Часть А

Дать краткий ответ в виде числа, формулы, предложения или рисунка в соответствии с условием задачи. За правильный ответ – 1 балл.

A1. Дать определение волнового вектора.

A2. На диафрагму с двумя отверстиями нормально падает волна с плоским волновым фронтом с длиной волны l. В дальней зоне наблюдается картина интерференции. Определить оптическую разность хода лучей, образующих третью тёмную полосу, считая от середины.

A3. Свет от монохроматического источника (l=0,64 мкм) падает нормально на диафрагму с узкой щелью шириной d=0,01 мм. Под каким углом дифракции будет наблюдаться 6-ая светлая полоса, считая от середины? По середине – нулевая полоса.

А4. Сформулировать критерий Рэлея разрешающей способности спектрального прибора.

A5. Солнечный луч падает на поверхность озера. При каком угле падения отражённый луч будет полностью поляризован? Показатель преломления воды n=1,33.

A6. Температура АЧТ t1=20 ºС. Во сколько раз максимум испускательной способности тела, если его температуру увеличить до t2=200 ºС?

A7. Энергия фотона E=3×10–19 Дж. Чему равна его масса?

А8. Сформулировать постулаты специальной теории относительности.

A9. Электрон летит со скоростью V=100 км/с. Определить длину волны де Бройля этой частицы.

A10. Активность радиоактивного препарата уменьшилась в 16 раз за 8 дней. Чему равен период полураспада ядер препарата? Ответ в днях.

Часть B

Дать развёрнутый ответ. Максимальный балл за вопросы В1, В2 – 3.

B1. Фотоэффект. Виды фотоэффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна.

B2. На стеклянный клин с малым углом нормально к его грани падает параллельный пучок лучей монохроматического света с длиной волны l = 0,6 мкм. Число m, возникающих при этом интерференционных полос, приходящихся на
l = 1 см, равно 20. Определить угол a клина. Показатель преломления стекла n=1,5.

8. Самостоятельная работа студентов (СРС)

Таблица 7 – Содержание и объем домашнего задания

№ занятия	№ раздела	Наименование и краткое содержание домашних заданий	Количество часов на выполнение
1	1	Кинематика материальной точки	4
2	1	Динамика материальной точки	4
3	1	Закон сохранения импульса	4
4, 5	1	Работа. Закон сохранения энергии	4
6, 7	1	Кинематика и динамика вращательного движения	4
8	1	Закон сохранения момента импульса	4
9–13	2	Колебания и волны	6
14–17	3	Термодинамика	6
19	4	Напряженность электростатического поля. Теорема Остроградского–Гаусса	3
20	4	Потенциал электростатического поля. Работа перемещения заряда в поле	3
21	4	Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электростатического поля	3
22	4	Законы постоянного тока	3
23	4	Вектор магнитной индукции. Закон Био–Савара–Лапласа. Циркуляция вектора магнитной индукции	3
24	4	Действие магнитного поля на движущийся заряд, проводник и контур с током	3
25	4	Магнитный поток. Теорема Остроградского–Гаусса. Работа в магнитном поле	3
26	4	Электромагнитная индукция	3
27	4	Затухающие колебания. Электромагнитные колебания	3
28	5	Поляризация света	3
29	5	Интерференция света	3
30	5	Дифракция света	3
31	5	Тепловое излучение	3
32	5	Эффект Комптона. Фотоэффект	3
33	6	Соотношение неопределенностей. Волновые свойства частиц	3
34	6	Энергия связи. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции	3

8.2. Темы рефератов по физике