Задачник по физике для поступающих в вузы: электричество, колебания, оптика - Борисов С.Н.
Скачать (прямая ссылка):
различны, поскольку в равновесии различна высота погруженной части.
См.рис. 2.4. о—100 рад/с. а) Гармонические, колебания; б) удаление от положения неустойчивого равновесия с возрастающим ускорением; в) '2 равномерное прямолинейное движение.
См.рис. 25. Ле=-(8/9)?0.
См.рис. 2.6.
Рис. 2.3
400 FX,H
N N
-1 0 2 X, см
-400 Рис- 2.4
С.12. \J\t=4/3. Указание. Так как скорость распространения волн в обоих случаях одинакова, то длина волны пропорциональна частоте, а количество пучностей равно числу полуволн,укладывающихся на длине шнура.
52
2.2. Переменный ток. Электромагнитные колебания и волны
Программа А.
АД. а) /,=1,41 Л, IjljfrlAx б) /=О.
AJ. Q=I^R-c =200 Дж.
А.З- А=2Х0. Указание. Период электромагнитных колебаний в контуре T=2n<fLC. Длина волны \=vT> где v - скорость распространения электромагнитных волн.
А.4. &i=qJC; E=q2J2C .Указание. Максимальные значения напряжения на конденсаторе и катушке индуктивности равны друг другу. Энергия колебаний равна максимальной энергии конденсатора.
A.5. В конденсаторе и катушке; в катушке; в конденсаторе. Программа В.
B.1. а) Увеличится; б) уменьшится. Указание. Емкостное сопротивление конденсатора Хс=1/о>С, индуктивное сопротивление катушки Xl=wL, где о> - частота переменного тока.
В.2. Тот, который совершает полезную работу, т.к. его частота вращения и, следовательно, ЭДС индукции, меньше. Сила тока в обмотке мотора пропорциональна разности между напряжением в цепи и ЭДС индукции.
В.З. U2=const (со временем не изменяется).Указание. Напряжение во вторичной обмотке пропорционально скорости изменения магнитного потока в сердечнике, т.е. скорости изменения тока в первичной обмотке.
В.4. См.рис. 2.7. V =v0^(l +</т), где v ,
у0К1/2*)уЧД-Ч)- VT
В.5. U =RU\f(ClL)\ Q=CU2I2. Указание. Мак- V* симальное напряжение па резисторе будет в момент замыкания ключа К2:
Um=RIm, где 1Я - максимальный ток через катушку. Энергия, запасенная к этому моменту в катушке, выделится в виде тепла на резисторе.
53
Программа С.
С.1. /д=и А.
С.?. к'=42:
С.З. <•>'=<* J2. Указание. Найдите зависимость механической мощности- Р=Ш от угловой скорости вращения вала «о с учетом того, что ЭДС индукции пропорциональна w, 1=(U-%)JR и Р(о=«„)=<>. Затем с помощью производной найдите максимум функции /*(<¦>)•
С.4. Емкость была увеличена в 4 раза.
С.5. C=l/(u2I); P2m=ulj2R.
Глава 3.
3.1. Геометрическая оптика
Программа А.
А.1. 40 см.
А.2. 35°.
А.З. я=l/arcsm(30°) =2.
А.4. На бесконечности.
А.5. Всегда.
А.6. a) d<F; б) d>2F; в) F<d<2F.
А.7. См.рис. 3.1.
Рис. 3.1
54
F Ьй/
i/,
Рис. 3.2
0 F
Программа В. B.l. См.рис. 3.3. B.2. 2ф.
В.З. См.рис. 3.4.
Риа 3.3
Рис. 3.4
В.4. См.рис. 3.5. Треугольник KNM - область полной видимости.
В.5. См.рис. 3.6. Указание. Так как sm30P> 1/2,5, то на границе раздела сред луч света испытывает полное внутр'еннее отражение.
В.6. См.рис. 3.7.
И
г /
9 '
Рис. 3.7
55
В.7. Не увидит.
F.S. См.рис. ЗА Н.*>. tga-Hj/л,.
П.10. Надо поместить линзу в среду,
показатель преломления которой больше показателя преломления материала, из которого
6)
V-
Рис. 3.8
изготовлена линза. Подходит. B.11. См.рис. 3.9.
V
6)
М ? О
Л
Рис. 3.9
В. 12. -lfd+llf=\IF.
B. 13. Оптическая сила дьонкс ыпуклой линзы в два раза больше.
Программа С.
С 1 a) v<ni-2v; б) vom=2vsia« .
C.2. См.рис. 3.10.
С.З. См.рис. 3.11. Уклшние. Iia границе раздела стекло-воздух луч буЛет испытывать паипоо йнугреннее отражеиие.
С.4. Нет
Рис. 3.10 Рис. 3.11
5/>
С.5. См рис. 3.12. С.6. См.рис. 3.13.
Рис. 3 12
С.7. См.рис. 3.'4. С.8. См.рис. 3.15.
Рис. 3.15
С.9. См.рис. 3.16.
С.10. D=Dl*D2HFl*F2)/F1F2.
С.11. Оптическая сила получившейся системы D=~QJR)(nc-n^.
i к
I I о F N
t
Рис. 3.16
С.12. См.рис. 3.17.
57
3.2. Волновые и квантовые свойства света
Программа А.
А.1. v=cfn=2xi& ъ^с. ' '
А.2. Нет; меняется только длина волны.
А.З. Нет; будет видна спектральная полоса, включающая цвета от красного до, фиолетового.
A.4. Энергия фотонов красного света меньше: *
А-.5. Во втором случае.
Программа В.
B.1. ljl2=njnl.
В.2. С длиной волны А.,=400 им. Указание. С увеличением длины волны показатель преломления уменьшается.
В.З. Красный. См.задачу А.2.
В.4. Световые волны, излучаемые лампочками, не являются когерентными.
В.5. См.рис. 3.18. N=PX(hc.
В.6. См.рис. 3.19. v=J(2(hv -Ат^)/т).
Рис. 3.18 Рис. 3.19
B.7. В первом случае. Указание. Воспользуйтесь уравнением Эйнштейна для фотоэффекта.