Учебник с задачами, примерами, пояснениями и подробными ответами на упражнения по ФГОС и ФИПИ 1994, 1996, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016 год
Данный решебник и готовые домашние задания по Физике предназначены для учителей и учеников 11-го класса средней школы для проверки своих знаний предмета, а также для помощи в решении домашних заданий.
Преподаватели урока Физике с помощью данного сборника задач смогут легко и быстро проверять ответы на домашние работы у своих учеников, а так же подготовиться к уроку.
Родители учеников могут так же проверять своих детей, на сколько правильно они сделали домашнюю работу по предмету Физика.
Оглавление задачника
Глава 1. Электромагнитная индукция. Упражнение 1 Глава 2. Электромагнитные колебания. Упражнение 2 Глава 3. Производство, передача и использование электрической энергии. Упражнение 3 Глава 4. Электромагнитные волны. Упражнение 4 Глава 5. Световые волны. Упражнение 5. Упражнение 6 Глава 8. Световые кванты. Упражнение 8 Глава 9. Атомная физика. Упражнение 9 Глава 10. Физика атомного ядра. Упражнение 10
Лабораторные работы
Лабораторная работа No 1 Лабораторная работа No 2 Лабораторная работа No 3 Лабораторная работа No 4 Лабораторная работа No 5 Лабораторная работа No 6
Ключ (в схеме на рис.1) только что замкнули. Ток в нижней катушке направлен против часовой стрелки, если смотреть сверху. Каково направление тока в верхней катушке при условии, что она неподвижна?
Правильный ответ на задачу
.
Магнит (рис.2, б) выдвигают из катушки. Определите направление индукционного тока в катушке.Ответ: Выдвигая магнит из катушки (например, северным полюсом), мы, таким образом, уменьшаем магнитный поток через какой-либо виток катушки. Магнитное поле
Правильный ответ на задачу
.
Определите направление индукционного тока в сплошном кольце, к которому подносят магнит (рис.5).
Правильный ответ на задачу
.
Сила тока в проводнике ОО′ (рис.20) убывает. Найдите направление индукционного тока в неподвижном контуре ABCD и направления сил, действующих на каждую из сторон контура.
Правильный ответ на задачу
.
Металлическое кольцо может свободно двигаться по сердечнику катушки, включенной в цепь постоянного тока (рис.21). Что будет происходить в моменты замыкания и размыкания цепи?
Правильный ответ на задачу
.
Сила тока в катушке нарастает прямо пропорционально времени. Каков характер зависимости силы тока от времени в другой катушке, индуктивно связанной с первой?
Правильный ответ на задачу
.
В каком случае колебания стрелки магнитоэлектрического прибора затухают быстрее: когда клеммы прибора замкнуты накоротко или когда разомкнуты?
Правильный ответ на задачу
.
Магнитный поток через контур проводника сопротивлением 3· 10–2 Ом за 2 с изменился на 1,2· 10–2 Вб. Найдите силу тока в проводнике, если изменение потока происходило равномерно.
Правильный ответ на задачу
.
Самолет летит горизонтально со скоростью 900 км/ч. найдите разность потенциалов, возникающую между концами его крыльев, если модуль вертикальной составляющей магнитной индукции земного магнитного поля 5· 10–2 Тл, а размах крыльев 12 м.
Правильный ответ на задачу
.
В катушке индуктивностью 0,15 Гн и очень малым сопротивлением r сила тока равна 4 А. Параллельно катушке присоединили резистор сопротивлением R>> r. Какое количество теплоты выделится в катушке и в резисторе после быстрого отключения источника тока?
После того как конденсатору колебательного контура был сообщен заряд q = 10–5 Кл, в контуре возникли затухающие колебания. Какое количество теплоты выделится в контуре к тому времени, когда колебания в нем полностью затухнут? Емкость конденсатора С = 0,01
Правильный ответ на задачу
.
Колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью L = 0,003 Гн и плоского конденсатора емкостью С = 13,4 пФ. Определите период свободных колебаний в контуре. Каков будет период, если пространство между обкладками конденсатора заполнить диэлектриком
Правильный ответ на задачу
.
В каких пределах должна изменяться индуктивность катушки колебательного контура, чтобы частота колебаний изменялась от 400 до 500 Гц? Емкость конденсатора 10 мкФ.
Правильный ответ на задачу
.
Найдите амплитуду ЭДС, наводимой в рамке, вращающейся в однородном магнитном поле, если частота вращения составляет 50 об/с, площадь рамки 100 см2 и магнитная индукция 0,2 Тл.
Правильный ответ на задачу
.
В проволочной рамке площадью S = 100 см2 возбуждается ЭДС индукции с амплитудой ε m = 1,4 В. Число витков в рамке N = 200. Рамка вращается с постоянным числом оборотов в однородном магнитном поле, индукция которого В = 0,15 Тл. В начальный момент плоскост
Правильный ответ на задачу
.
Катушка индуктивностью L = 0,08 Гн присоединена к источнику переменного напряжения с частотой ν = 1000 Гц. Действующее значение напряжения U = 100 В. Определите амплитуду силы тока Im в цепи.
Глава 3. Производство, передача и использование электрической энергии
Как должны быть расположены изолированные друг от друга стальные пластины сердечника ротора индукционного генератора для уменьшения вихревых токов?
Правильный ответ на задачу
.
Проволочная прямоугольная рамка вращается в однородном магнитном поле. В каком случае наводимая в рамке ЭДС максимальна: когда плоскость рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции или когда она параллельна им?
Правильный ответ на задачу
.
Обмотки трансформатора сделаны из провода разной толщины. Какая из обмоток содержит большее число витков?
Правильный ответ на задачу
.
Придумайте способ определения числа витков обмотки трансформатора, не разматывая катушки.
Правильный ответ на задачу
.
Что может произойти, если случайно подключить трансформатор к источнику постоянного тока?
Правильный ответ на задачу
.
Если в обмотке трансформатора замкнется один виток, трансформатор выходит из строя. Почему?
Правильный ответ на задачу
.
Найдите коэффициент трансформации всех понижающих трансформаторов, которые должны использоваться при передаче электроэнергии от генератора к потребителям в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 58. (Потерями энергии можно пренебречь.). Решите ту
В схеме радиоприемника, изображенного на рисунке 80, L = 2· 10–4 Гн, емкость С переменного конденсатора может меняться от 12 до 450 пФ. На какие длины волн рассчитан этот радиоприемник?
Правильный ответ на задачу
.
На рисунке 90 изображена приемная антенна телевизора. Что можно сказать об ориентации колебаний вектора магнитной индукции волны, идущей от телецентра?
Правильный ответ на задачу
.
Имеются ли существенные различия между условиями распространения радиоволн на Луне и на Земле?
Пучок света входит в коробку через отверстие в боковой стенке и выходит через отверстие в противоположной стенке. Увидите ли вы световой пучок, заглянув в коробку через отверстие в передней стенке, если воздух в коробке чист?
Правильный ответ на задачу
.
«Комната, в которую вступил Иван Иванович, была совершенно темна, потому что ставни были закрыты, и солнечный луч, проходя в дыру, сделанную в ставне, принял радужный цвет и, ударяясь в противоположную стену, рисовал на ней пестрый ла
Правильный ответ на задачу
.
Почему тень ног человека на земле от фонаря резко очерчена, а тень головы более расплывчата?
Правильный ответ на задачу
.
На рисунке 113 представлена схема опыта Майкельсона по определению скорости света. С какой частотой должна вращаться восьмиугольная зеркальная призма, чтобы источник был виден в зрительную трубу, если световой луч проходит расстояние, равное
Правильный ответ на задачу
.
Пучок параллельных лучей идет из проекционного фонаря в горизонтальном направлении. Под каким углом к горизонтальной плоскости следует расположить плоское зеркало, чтобы после отражения пучок шел вертикально? Останется ли пучок параллельным?
Правильный ответ на задачу
.
Небольшой предмет расположен между двумя плоскими зеркалами, образующими друг с другом угол α = 30°. Предмет находится на расстоянии I = 10 см от линии пересечения зеркал и на одинаковом расстоянии от обоих зеркал. Каково расстояние между мнимыми и
Правильный ответ на задачу
.
Луч от точечного источника S падает на плоское зеркало в точке А и, отражаясь, проходит через точку В (рис. 114). Докажите, что если бы луч от того же источника прошел через точку В, отразившись от зеркала в точке D, соседней с А, то: 1) не был бы
Правильный ответ на задачу
.
Какой высоты должно быть плоское зеркало, повешенное вертикально, чтобы человек высотой Н видел себя в нем во весь рост?
Правильный ответ на задачу
.
Вычислите показатель преломления воды относительно алмаза и сероуглерода относительно льда.
Правильный ответ на задачу
.
Угол падения параллельных лучей на плоскопараллельную пластину равен 60°. Найдите расстояние между точками, в которых из пластины выходят параллельные лучи, если расстояние между лучами, прошедшими сквозь пластину. Равно 0,7 см.
Если рассматривать какой-либо предмет через треугольную призму, то изображение кажется смещенным. В какую сторону?
Правильный ответ на задачу
.
Луч света, идущий из толщи воды, претерпевает полное отражение на ее поверхности. Выйдет ли луч в воздух, если на поверхность воды налить слой кедрового масла?
Правильный ответ на задачу
.
Сечение призмы представляет собой равносторонний треугольник. Луч проходит сквозь призму, преломляясь в точках, равноотстоящих от вершины (рис. 5_13). Каково наибольшее допустимое значение показателя преломления n вещества призмы?
Правильный ответ на задачу
.
Изобразите ход лучей через треугольную стеклянную призму, основанием которой является равнобедренный треугольник. Лучи падают на призму, как показано на рисунке 116, а, б. Останется ли ход лучей таким же, если призму погрузить в воду?
Правильный ответ на задачу
.
Два когерентных источника S1 и S2 испускают свет с длиной волны λ = 5⋅ 10–7 м. Источники находятся друг от друга на расстоянии d = 0,3. Экран расположен на расстоянии 9 м от источников. Что будет наблюдаться в точке А экрана (рис. 141): светлое
Правильный ответ на задачу
.
Нарисуйте примерную картину интерференционных полосок на мыльной пленке, образовавшейся на треугольной рамке. Рамка с пленкой расположена вертикально (рис. 142).
Правильный ответ на задачу
.
Увеличение отверстия в экране может привести к уменьшению освещенности на оси пучка. Как это согласовать с законом сохранения энергии? Ведь при увеличении отверстия за экран проникает больше энергии.
Правильный ответ на задачу
.
На дифракционную решетку, имеющую период d = 1,2⋅ 10 –3 см, нормально падает монохроматическая волна. Оцените длину волны λ, если угол между спектрами второго и третьего порядков ∆ϕ = 2 30.
Нарисуйте график зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света. Как с помощью такого графика определить постоянную Планка?
Правильный ответ на задачу
.
Найдите абсолютный показатель преломления среды, в которой свет с энергией Е = 4,4⋅ 10–19 Дж имеет длину волны λ = 3,0⋅ 10–7 м.
Правильный ответ на задачу
.
Определите энергию фотона, соответствующего длине волны λ = 5,0⋅ 10–7 м.
Правильный ответ на задачу
.
Определите длину волны λ света, которым освещается поверхность металла, если фотоэлектроны имеют кинетическую энергию Wk = 4,5⋅ 10–20 Дж, а работа выхода электрона из металла равна А = 7,6⋅ 10–19 Дж.
Правильный ответ на задачу
.
Какова красная граница νmin фотоэффекта, если работа выхода электрона из метала А = 3,3⋅ 10–19 Дж?
Правильный ответ на задачу
.
Излучение с длиной волны λ = 3,0⋅ 10–7 м падает на вещество, для которого красная граница фотоэффекта νmin = 4,3⋅ 1014 Гц. Чему равна кинетическая энергия фотоэлектронов?
Правильный ответ на задачу
.
Каков импульс фотона, если длина световой волны λ = 5,0⋅ 10–7 м?
Каковы скорость ν и ускорение α электрона на первой боровской орбите, радиус которой определяется формулой r0 = 2 2 0 me h πε 4 , где m и е – соответственно масса и заряд электрона, ε0 = 8,85⋅ 10–12 Кл/(Н⋅ м2 ) – электрическая постоянная?
Правильный ответ на задачу
.
На какое минимальное расстояние сблизятся при центральном ударе α – частица и ядро олова? Скорость α – частицы равна 109 см/с, ее масса – 6,7⋅ 10–24 г. (Ядро олова считать неподвижным).
Правильный ответ на задачу
.
Определите длину волны света, испускаемого атомом водорода при его переходе из стационарного состояния с энергией Е4 = – 0,85 эВ (k = 4) в состоянии с энергией Е2 = – 3,4 эВ (n = 2).
Правильный ответ на задачу
.
Определите по рисунку 168 энергию ионизации атома водорода.
В результате последовательной серии радиоактивных распадов уран 238 92 U превращается в свинец 206 82 Pb. Сколько α- и β- превращений он при этом испытывает?
Правильный ответ на задачу
.
Период полураспада радия Т = 1600 лет. Через какое время число атомов уменьшится в 4 раза?
Правильный ответ на задачу
.
Во сколько раз уменьшится число атомов одно из изотопов радона за 1,91 сут? Период полураспада этого изотопа радона Т = 3,82 сут.
Правильный ответ на задачу
.
Пользуясь периодической системой элементов Д.И. Менделеева, определите число протонов и число нейтронов в ядрах атомов фтора, аргона, брома, цезия и золота.
Правильный ответ на задачу
.
Чему равна энергия связи ядра тяжелого водорода – дейтрона? Относительная атомная масса ядра дейтрона mD = 2,01355, протона mр = 1,00728, нейтрона mn = 1,00866; масса атома углерода mС = 1,995⋅ 10–26 кг.
Правильный ответ на задачу
.
При бомбардировке ядер бора 11 5 В протонами получается бериллий 8 4 Ве. Какое еще ядро образуется при этой реакции?
Правильный ответ на задачу
.
В результате деления ядра урана 235 92 U, захватившего нейтрон, образуются ядра бария 142 56 Ва и криптона 91 36 Kr, а также три свободных нейтрона. Удельная энергия связи ядер бария 8,38 МэВ/нуклон, криптона – 8,55 МэВ/нуклон и урана – 7,59
