Задачник по физике для поступающих в вузы: электричество, колебания, оптика - Борисов С.Н.
Скачать (прямая ссылка):
36
. А, 4. Во сколько раз отличаются эяергии фотонов красного и фиолетового цветов? Принять, что длина воякы (фасного цвета kv*TQb вы, фиолетового цвета А#=400 вм.
AS. На рисунке 3.19. оредстаяяеяы две вольтампериые характеристики вакуумного фотоэлемента, Полученные цри двух различных значениях светового потока. В каком случае световой поток был меньше?
Программа В.
В.1. Как должны соотноситься между собой толщины слоев двух жидкостей с показателями преломления л, и л,, чтобы времена распространения светового луча в них были одинаковы? Считать, что луч падает перпендикулярно поверхности жидкостей.
В.2. Два луча 1 и 2 с длиной волны At=400 дм и Я2=700 им падают из воздуха в воду под углом а =30°. Для какого из лучей угол преломления будет больше?
В.З. Длина волны красного света в воде равна длине волны зеленого луча в воздухе. Вода освещена красным светом. Какой цвет увидит при этом человек, если откроет глаза под водой?
В.4. Почему не наблюдается интерференционная картина на потолке комнаты, если его осветить двумя лампочками накаливания?
В.5. Источник свгта может испускать фотоны с различной длиной волны X. Постройте график зависимости числа фотонов, испускаемых в единицу времени, от длины волны, считая мощность источника Р одинаковой для всех длин волн.
В.6. Для катода с известной работой выхода нарисуйте зависимость скорости вырываемых электронов от частоты света.
В.7. На рисунке 3.20 представлены две
Рис. 3.20
37
вольтамперпые характеристики вакуумного фотоэлемента, полученные при двух значениях частоты света. В каком случае частота света была больше?
Программа С.
С.1. Как известно, призму можно использовать для разложени * белого света на семь основных цветов. С помощью какой призмы можно получать неокрашенные изображения предметов?
С.2. Два когерет шх источника света Sj и S2 создают на экране интерференционную картину в виде чередующихся светлых и темны\ полос (рис. 3.21). Как будет изменяться эта картина, если: а) уменьшать расстояние между источниками света; б) удалять экран от источников света; в) уменьшать частоту снеговых волн, испускаемых источником?
С.З. Почему давление света на черную поверхность в два раза меньше, чем на белую?
С.4. На рисунке 3.22 приведены зависимости задерживающей разности потенциалов от частоты v света для двух различных катодов вакуумного фотоэлемента. В каком случае больше работа выхода?
С.5. На рисунке 3.23 представлена зависимость силы фототока от приложенного напряжения U (вольтамперная характеристика). Определите максимальное число электронов, вырываемых с катода в единицу времени.
Э VMJ
О
v
IU о
и
Рис. 3.21
Рис. 3.22
Рис. 3.23
38
ОТВЕТЫ
Глава 1. Электричество и магнетизм.
1.1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля.
Потенциал
Программа А.
А.1. а) См. рис. 1.1а. Сила F равна векторной сумме сил Fx и Р2 (Fj -F2), действующих со стороны зарядов, расположенных в вершинах D и С, соответственно, б) Изменится. См.рис. 1.16.
А.2. F=2Flco&3<P=Flj3, где F^Q^ne^2).
А.З. а) Вправо; 6) влево; Заряд будет двигаться с постоянным ускорением. Указание. Сила, действующая на заряд: F-qE.
+6/б0<> \-<2 D С
D С
Рис. 1.1
А.6. <pB=kQ[a+(-kQla)=0; '
3
А.7. а) ^=^2(1/г2-1/г,); б) >4=*92(1/гг1/г2).
Vc=kQI3a+(-kQla)=-2iQl3a. Здесь *=1/4яе0.
В случае б) работа отрицательна.
А.8. |^-<рс|=?асовв.
Рис. 1.2
39
Программа В.
B.l. o=(M/(4ite0me)V2)/t'J/2. Указание. Запишите второй закон Ньютона для вращающегося электрона.
В.2. Параллельно оси ОХ; в точке Л - вправо, в точке В - влево. Указание. Вектор ускорения направлен противоположно векторной сумме напряженностей.создаваемых в данной точке каждым из зарядов.
В.З. Если вектор начальной скорости частицы сонаправлен с напряженностью поля Ё.
В.4. См:рис. 1.3. Для
а) и б) одинако- —^
Ляс
вые зависимое- * ти. Не изменится.
В.5. ?=0; потенциал в 4 раза уменьшится.
В.6. <р1-ф1=-8 Д. Например, три параллельные плоскости с заря-
дами 4/2, -q (в точке *=0) и д/2. Указание. Разность потенциалов между точками 1 и 2 равна площади под графиком ?^(дг) в пределах от хх до ¦: .
В.7. Не могут, т.к. при ::ерсмсы,ошш заряда вдоль силовых линий поле соЬершает работу, а его работа по замкнутому контуру равна 0.
В.8. <p=<p0-wcv^/(2|«|).
В.9. Л = -{ip.)kq2, Jt*\Ц4пг^а). Указание. Необходимо совершить работу, равную потенциальной энергии -взаимодействия данной системы зарядов. В данном случае: работа отрицательна, поскольку в системе преобладают силы притяжения.
B.10. v={QellntJtm)iri.
Программа С.
C.1. \^\=тгаЦ\е\.
С.2. +2л), л=0,1,2.... Указание. Максимальная раз-
ность потенциалов возникает в моменты времени, когда
Е,
R1
Q
Q Q
