Глава I
§ 1. 1. а) 1. б) 2. 2. Северный магнитный полюс Земли находится вблизи её южного географического полюса. 4. Нет. 5. Витки, в которых токи направлены одинаково, притягиваются, а витки, в которых токи направлены противоположно, — отталкиваются. 6. Токи направлены одинаково в катушках, которые притягиваются. 9. При изменении направления тока в катушке изменяется и направление магнитных линий поля, созданного этим током. 10. Направлением тока в катушке, направлением магнитных линий и направлением вращения ручки буравчика. 11. а) Вниз; вверх. б) По часовой стрелке; против часовой стрелки. в) Против часовой стрелки; по часовой стрелке. 12. При изменении направления тока в проводнике изменяется и направление магнитных линий ноля, созданного этим током. 13. Направлением тока в проводнике, направлением магнитных линий и направлением вращения ручки буравчика. 15. б) В случае а модуль магнитной индукции в точке А равен нулю, в случае б он равен 2В. 18. Конец А будет соответствовать южному магнитному полюсу, а конец В — северному магнитному полюсу. 19. Нет. Магнитная стрелка развернётся на 180°. 24. а) Вниз. б) Вверх. 25. В точке С вектор магнитной индукции направлен к нам, а в точке D — от нас, перпендикулярно плоскости чертежа. 26. Слева. 27. а) Вниз. б) Вверх. в) Вправо. г) Влево. 28. В соседних витках пружины направление тока будет одинаковым, поэтому после замыкания ключа пружина сожмётся, разомкнув цепь. Ток прекратится, пружина вернётся в начальное состояние, после чего эти процессы будут повторяться. 29. а) Полосовой магнит начнёт подниматься вверх, отталкиваясь от катушки с током. б) Магнит будет совершать колебания около положения равновесия, расположенного выше начального положения магнита.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
Глава II
§ 5. 1. При изменении направления движения магнита относительно катушки направление тока в катушке тоже изменяется на противоположное. 2. Различие состоит в том, что в опытах, изображённых на рисунках 5.2, а и б, магнит неподвижен, а движется катушка. Общее в этих опытах то, что индукционный ток возникает при движении магнита относительно катушки. 3. Изменяется. 4. Возникает. 6. а) 0,01 Вб. в) 60°. 7. В опытах а—в возникновение индукционного тока обусловлено изменением модуля магнитной индукции, в опыте г — изменением угла между перпендикуляром к контуру и вектором магнитной индукции, в опыте д — изменением площади контура. 8. а) Нет. б) Нет. в) Нет. г) Нет. д) Да. 9. Взаимодействие кольца с магнитом может быть обусловлено только возникновением индукционного тока в кольце. 10. При приближении магнита к разрезанному кольцу оно не должно взаимодействовать с магнитом, потому что в разрезанном кольце не может идти ток. 11. Вектор магнитной индукции ноля, созданного индукционным током внутри кольца, направлен противоположно вектору магнитной индукции поля магнита. 12. Подтверждает. 14. а) Уменьшается. б) Да, потому что изменяется магнитный поток через контур, образованный стержнем и направляющими. в) Вверх, чтобы создаваемое индукционным током магнитное поле препятствовало изменению магнитного потока, вызвавшего данный ток. г) От нас. д) Да, потому что стержень представляет собой проводник с током, находящийся в магнитном поле. е) Вправо. Направление силы Ампера противоположно направлению движения стержня. 15. Стержень 2 будет двигаться в том же направлении, что и стержень 1, чтобы уменьшить обусловленное движением стержня 1 изменение магнитного потока через контур, образованный стержнями и направляющими. 18. 6 мВб; 0 Вб; 4,2 мВб; 3 мВб. 19. Индукционный ток возникнет в случаях а, б, в. 20. Индукционный ток возникнет в случаях б, в. 22. В промежутки времени от 0 с до 1 с, от 2 с до 3 с, от 4 с до 5 с. 23. Увеличивается. 24. Магниты 1 и 2 будут падать свободно, а на магнит 3 будет действовать сила со стороны магнитного ноля, созданного индукционным током в замкнутом кольце. Эта сила будет уменьшать ускорение магнита. 25. а) Против часовой стрелки. б) По часовой стрелке. в) По часовой стрелке. г) Против часовой стрелки. 27. При движении магнита в трубе возникают индукционные токи, направление которых (согласно правилу Ленца) противодействует падению магнита. С увеличением скорости падения возрастает тормозящая сила. Постепенно ускорение магнита уменьшается, и через некоторое время (если труба достаточно длинная) движение магнита станет практически равномерным. 28. а) Период колебаний больше у второго магнита. б) Быстрее затухнут колебания второго магнита. 29. а) В положении 1 вектор магнитной индукции ноля, созданного индукционным током, направлен вправо, в положении 2 индукционного тока нет, в положении 3 вектор магнитной индукции ноля, созданного индукционным током, направлен влево. б) В положении 1 индукционный ток в нижней стороне рамки направлен от нас, в положении 2 сила тока равна нулю, в положении 3 индукционный ток в нижней стороне рамки направлен к нам. в) В положении 1 равнодействующая направлена вверх, в положении 2 равнодействующая равна нулю (индукционного тока нет), в положении 3 равнодействующая направлена вверх.
Рис. 5
Рис. 6
Рис. 7
Глава III
30. 2,5 м/с2. 32. 3 кг. 33. а) 0,63 м/с. б) 31 Н/м. 34. а) 4 м/с2. б) Больше 8,2 см. 35. 0,5 с. 36. 0,45 Гц.
Рис. 8
Глава IV
§ 13. 1. 2 с; 0,5 Гц. 6. а) 0,5 Гц; 2 с. б) 1 м/с. 7. а) 0,75 м. б) 3,4 м. 8. От 6,6 см до 11 см. 9. Примерно в миллион раз. 10. 2,5 с. 11. 2. 12. 1,32 м. 13. 100. 14. 5. 15. 660 м. 16. 3 км. 17. 1 м. 18. Длина волны увеличится в 4,5 раза. 19. Другой рабочий услышит звук удара дважды: через 0,1 с и через 1,5 с после удара. 20. 108 м. 21. 5,8 км. 22. 177 м. 23. 153 м; 5,54 с. 24. 1 кГц.
§ 14. 1. Вектор напряженности электрического ноля и вектор магнитной индукции перпендикулярны направлению распространения волны. 2. Вектор напряженности электрического поля и вектор магнитной индукции перпендикулярны друг другу. 4. От 3,95 • 1014 Гц до 7,9 • 1014 Гц. 5. Давление на зеркальную сторону крылышек примерно в 2 раза больше, чем на зачернённую. 7. а, г, е, з. 8. Минимальная частота волн у низкочастотных колебаний, минимальная длина волны у гамма-лучей. 9. К инфракрасному излучению. 10. Вдоль оси Ох. 11. а) 1010 Гц. б) Обе волны относятся к СВЧ-волнам.
Погрешности измерений
НЕКОТОРЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ
|
УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ (при 20 °С) |
|||
|
Вещество |
10-8 Ом • м |
Вещество |
10-8 Ом • м |
|
Алюминий |
2,8 |
Сталь |
12 |
|
Медь |
1,7 |
Свинец |
21 |
|
ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ |
|||
|
Вещество |
Вещество |
||
|
Алмаз |
2,4 |
Спирт этиловый |
1,36 |
|
Вода |
1,33 |
Стекло |
1,5 |
|
РАБОТА ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНОВ |
|||
|
Вещество |
эВ |
Вещество |
эВ |
|
Платина |
6,3 |
Цезий |
1,8 |
|
Оксид бария |
1,0 |
Цинк |
4,2 |
|
Серебро |
5,3 |
Кальций |
2,6 |
|
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССА НЕКОТОРЫХ ИЗОТОПОВ1) |
|||
|
Изотоп |
Масса нейтрального атома, а.е. м. |
Изотоп |
Масса нейтрального атома, а.е.м. |
|
11H (водород) |
1,00783 |
126C (углерод) |
12,00000 |
|
21Н (дейтерий) |
2,01410 |
136C (углерод) |
13,00335 |
|
31Н (тритий) |
3,01605 |
147N (азот) |
14,00307 |
|
32Не (гелий) |
3,01602 |
157N (азот) |
15,00011 |
|
42Не (гелий) |
4,00260 |
178O (кислород) |
16,99913 |
|
63Li (литий) |
6,01513 |
2713Аl (алюминий) |
26,98146 |
|
73Li (литий) |
7,01601 |
3014Si (кремний) |
29,97376 |
|
84Ве (бериллий) |
8,00531 |
22688Ra (радий) |
226,02435 |
|
105В (бор) |
10,01294 |
23892U (уран) |
238,05077 |
|
115В (бор) |
11,00931 |
||
|
НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЛЕ, СОЛНЦЕ И ЛУНЕ1 2) |
|
|
Радиус Земли |
6400 км |
|
Радиус Солнца |
700 000 км |
|
Расстояние от Земли до Солнца |
150 млн км |
|
Масса Земли |
6 • 1024 кг |
|
Масса Солнца |
2 • 1030 кг |
|
Масса Луны |
7,3 • 1022 кг |
1) Для определения массы ядра необходимо вычесть из массы атома суммарную массу электронов.
2) Приведены с округлением.