Задачи б класса трудности

27. Излучение ближнего ультрафиолета частотой 831 ТГц может вызвать расщепление молекулы газа. Определить минимальную температуру, до которой надо нагреть газ, чтобы процесс расщепления мог произойти при столкновении молекул газа. Считать, что все молекулы газа двигаются со среднеквадратичной скоростью.

28. Пластмассовый шарик объёмом 10^-5 м³ всплывает в воде с постоянной скоростью. Найти силу тяжести, действующую на шарик.

29. Теплоизолированный сосуд содержит электрическую спираль. В сосуд помещают кусок льда массой 1, 1 кг с температурой 0°С, а спираль подключают к сети постоянного тока с напряжением 110 В. Определить время, через которое лёд растает, если по спирали протекает ток 5 А. Удельная теплота плавления льда равна 335 кДж/кг.

30. К пружинному динамометру подвесили груз, и указатель динамометра опустился на 2, 45 см. После этого груз оттянули немного вниз, отпустили, и груз стал колебаться. Определить период колебаний.

31. В вакуумной камере создано однородное электрическое поле, напряжённость которого 100 В/м и направлена вертикально вниз. В камере свободно падает шарик массой 5 г. На сколько изменится ускорение шарика, если ему сообщить заряд 4× 10^-8 Кл?

32. Положительно заряженная пылинка массой 4× 10^-6 кг и зарядом 2× 10^-9 Кл, движется по круговой орбите радиусом 0, 1 м вокруг отрицательно заряженного шарика. Заряд шарика -2× 10^-9 Кл. Определить скорость движения пылинки.

33. Нa дифракционную решётку падает нормально пучок света от газоразрядной трубки, заполненной водородом. Спектральная линия, возникающая при переходе атома водорода между уровнями с энергиями -1, 4 эВ и -3, 4 эВ, наблюдается в спектре четвертого порядка под углом 30°. Определить в мкм период решетки.

35 Импульсный индикатор, излучающий свет с длиной волны 600 нм, получает энергию от конденсатора, который предварительно заряжают до разности потенциалов 10 В. В процессе излучения конденсатор полностью разряжается, время его разрядки равно 0, 1 с. Определить среднее число фотонов, излучаемых индикатором в единицу времени в течение импульса. Емкость конденсатора 3, 3 нФ.

36. Частица с импульсом 10^-8 кг× м/с влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0, 01 Тл и под действием поля движется в нём по окружности радиусом 1 м. Найти в мкКл заряд частицы.

37. Свинцовая пуля, летевшая со скоростью u, при ударе о препятствие расплавилась, при этом 8% кинетической энергии пули превратилось в ее внутреннюю энергию, Температура пули до удара 27°С, температура плавления свинца 327°С, удельная теплота плавления 23, 5 кДж/кг, удельная теплоёмкость 130 Дж/(кг× К). Определить величину u.

38. Стальная пуля массой 9 г, летевшая со скоростью 300 м/с, попадает в закреплённую на неподвижной подставке стальную мишень массой 2, 991 кг и застревает в ней. Определить изменение температуры мишени, если температура пули до попадания в мишень равна температуре мишени. Считать, что вся кинетическая энергия пули превращается в тепло. Удельная теплоемкость стали 450 Дж/(кг× К).

39. Электрон движется под действием электрического поля по некоторой траектории, проходящей через точки А и В. Разность потенциалов между этими точками 100 В. А - начальная точка траектории, в ней скорость электрона равна нулю. Определить в км/с скорость электрона в точке В. Удельный заряд электрона (отношение заряда электрона к его массе) принять равным 1, 8× 10¹¹ Кл/кг.

40. Электрон с начальной скоростью u₀=3, 2× 10⁶ м/с влетает в вакууме в однородное электрическое поле с напряжённостью Е=9, 1 В/м. Векторы u₀ и Е параллельны. Определить время, через которое скорость электрона станет равной нулю.

41. В процессе ядерного синтеза 20 г водорода превращаются в 19, 9736 г гелия. Сколько тонн льда, взятого при 0°С, можно растопить, полностью использовав выделившуюся при синтезе энергию? Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

42. Резиновую камеру, накачанную воздухом до давления 200 кПа и объёма 5 л, опускают с поверхности озера на глубину 5 м. Определить в литрах объём камеры на этой глубине. Считать, что давление, создаваемое растянутой резиной, и температура воды при опускании камеры не изменяются. g=10 м/с².

43. Соленоид, состоящий из 1000 витков, замкнут накоротко и помещён в магнитное поле так, что его ось параллельна линиям магнитной индукции. Площадь поперечного сечения соленоида 40 см², сопротивление 160 Ом. Индукция магнитного поля нарастает с постоянной скоростью В'=10^-3 Тл/с, вследствие этого в соленоиде протекает ток. Определить в мкВт мощность тепловой энергии, выделяющейся в соленоиде.

44. В электронной лампе расстояние между катодом и анодом равно 2× 10^-3 м. Электрон, вылетевший с катода со скоростью 4× 10³ м/с, долетает до анода за 10^-7 с. Считая электрическое поле в лампе однородным, определить его напряжённость.