Повторительный цикл по физике - Грушин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
21.8. Проволочный контур, ограничивающий полукруг радиуса R, находится на границе однородного магнитного поля с индукцией В. В момент / = 0 контур начинают вращать с постоянным угловым ускорением ? вокруг оси О, совпадающей с линией вектора В на границе поля (рис. 108). Найти ЭДС индукции є в контуре как функцию времени t. Изобразить примерный график этой зависимости e(t). Положительным направлением для ЭДС считать то, которое показано стрелкой на рисунке.
21.9. Параллельные проводящие шины, расположенные в горизонтальной плоскости, замкнуты на резистор сопротивлением R и помещены в постоянное однородное магнитное поле, вектор индукции которого, направлен вертикально вниз (рис. 109). По шинам без трения может перемещаться проводник AD, сохраняя постоянно кон-
55 Рис. 109
такт с шинами. Найдите величину и направление силы, которую нужно приложить к проводнику, чтобы он двигался вдоль шин поступательно с постоянной скоростью V. Сопротивлением шин и проводника можно пренебречь. При расчетах положить R = 1 OOQm , В = 27л, V = 0,1 м/с, I = 20сл/.
21.10. По двум гладким медным шинам, установленным под углом а к горизонту, скользит под действием силы тяжести медная перемычка массы т. Вверху шины замкнуты на сопротивление R. Расстояние между шинами /. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярном к плоскости, в которой перемещается перемычка, Сопротивления шин, перемычки и скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Найти установившуюся скорость перемычки (рис. 110).
21.11. Система отличается от рассмотренной в предыдущей задаче лишь тем, что вместо сопротивления R к концам шин подключен конденсатор емкости С. Найти ускорение перемычки а.
21.12. Три одинаковые неподвижные металлические пластины расположены в воздухе на равных расстояниях d друг от друга
(рис. 111). Площадь каждой из пластин равна S. На пластине 1 находится положительный заряд Q. Пластины 2 и 3 не заряжены и подключены через ключ К к катушке индуктивностью L. Определите максимальное значение тока через катушку после замыкания ключа. Расстояние между пластинами мало по сравнению с их размерами. Омическим сопротивлением катушки можно пренебречь.
+Q 1
L
yww
Рис. 111
56 22. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА.
S
/
Рис. 112
22.1. Луч отражается от плоского зеркала, падая на него под углом а = 30°. На какое расстояние сместится отраженный луч, если поверхность зеркала покрыть стеклом толщиной d = Зсм ? Показатель преломления стекла и = 1,5.
22.2. В непрозрачном экране вырезано небольшое круглое отверстие (рис. 112). Против центра отверстия на расстоянии / = 0,4л* от него помещен точечный источник света S. По другую сторону экрана находится плоское зеркало, причем плоскости зеркала и экрана параллельны. На каком расстоянии х от экрана расположено зеркало, если лучи, отраженные от зеркала, освещают на экране вокруг отверстия кольцо, площадь которого равна площади отверстия?
22.3. Отрезок AB, параллельный главной оптической оси собирающей линзы, расположен на расстоянии d от оси так, что его концы удалены от плоскости линзы на расстояния а и А соответственно (рис.113). Найдите длину изображения отрезка, если фокусное расстояние линзы F и h> а> F.
22.4. Две одинаковые собирающие линзы с фокусными расстояниями F расположены на расстоянии / = 2F друг от друга так, что их главные оптические оси совпадают. На главной оптической оси перед первой линзой помещена некоторая точка А так, что луч света, вышедший из нее и прошедший обе линзы, пересекает эту ось в точке В, находящейся за второй линзой. Определите расстояние между точками А и В.
22.5. С помощью тонкой линзы на экране получено изображение предмета с увеличением Ft =2. Предмет передвинули на / = 1 см. Для того чтобы снова получить резкое изображение, пришлось передвинуть экран. При этом увеличение предмета оказалось равным F2 = 4. На какое расстояние передвинули экран?
В
т-
b
Рис. 113
57 в
О'
22.6. Трапеция ABCD расположена так, что ее параллельные стороны перпендикулярны главной оптической оси тонкой линзы (рис.114). Линза создает действительное изображение трапеции в виде прямоугольника. Если повернуть трапецию на 180° вокруг стороны AB, то линза создает ее изображение в виде трапеции с теми же самыми углами. С каким увеличением изображается сторона AB?
22.7. Математический маятник раскачивается с амплитудой а = Icjw в плоскости рисунка 115. Равновесное положение нити маятника находится на расстоянии L = л/5см от переднего фокуса тонкой положительной линзы. Расстояние между изображениями маятника, лежащими на главной оптической оси линзы, равно / = 2см. Найдите фокусное
Рис.115 расстояние линзы.
22.8. На плоскую поверхность тонкой плосковыпуклой положительной линзы нанесено абсолютно отражающее покрытие. На выпуклую поверхность этой линзы падает узкий пучок импульсного лазерного излучения с энергией W = 4Дж и длительностью импульса т = 10 "8с. Падающий пучок распространяется параллельно главной оптической оси линзы на расстоянии Ff 2л/3 от оси (F - фокусное расстояние линзы). Найдите величину средней силы, действующей на линзу со стороны света, если половина энергии лазерного излучения поглощается в линзе. Отражением от поверхности линзы (без покрытия) можно пренебречь.
