Механические и электромагнитные колебания и волны;

Задача №6

Магнитный момент контура с током ориентирован в однородном внешнем магнитном поле так, как показано на рисунках. Положение контура устойчиво и момент сил, действующих на него, равен нулю в случае ...

РЕШЕНИЕ (задача №6)

Вращающий момент, действующий на контур с током в магнитном поле, равен векторному произведению магнитного момента _m контура и магнитной индукции поля. т.е. . Модуль вращающего момента равен М = р_mВ sinα , где α - yтол между векторами и . Из этой формулы следует, что вращающий момент равен нулю и контур с током находится в равновесии в однородном магнитном поле в двух случаях: если вектор , сонаправлен вектору (α =0) и если вектора и направлены в противоположные стороны (α =π). В первом случае равновесие рамки - устойчивое, т.к. при отклонении контура из положения, в котором α =0. возникает момент M сил Ампера, возвращающих контур в положение равновесия. Во втором случае контур находится в неустойчивом равновесии, т.к. при любом отклонении его от этого положения возникает момент M сил Ампера, который вызывает дальнейшее отклонение контура от положения α =π. Итак, положение рамки устойчиво и момент сил. действующих на нее. равен нулю в случае, показанном на рис.

Волновая и квантовая оптика;

Задача №7.

На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического ( ) и магнитного ( ) полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении ...

• 4

• 3

• 1

• 2

РЕШЕНИЕ (задача №7)

Плотность потока энергии электромагнитного поля - вектор, называемый вектором Умова - Пойнтинга, - определяется в векторной форме как , где и – соответственно векторы напряженностей электрической и магнитной составляющих электромагнитной волны. Векторы , , являются правой упорядоченной тройкой векторов.

На рисунке показано, как найти направление результирующего вектора векторного произведения векторов и .

Д ля нашего случая:

Для нашего случая:

Вектор направлен вдоль оси Z. т.е. ориентирован в направлении 3.

Квантовая физика, физика атома;

Задача №8.

Если ψ_n(х) - функция электрона в одномерном потенциальном ящике шириной L с бесконечно высокими стенками имеет вид. указанный на рисунке, то вероятность обнаружить электрон на участке L/6 < х < L/2 равна ...

• 1/3

• 5/6

• 2/3

• 1/2

РЕШЕНИЕ (задачи №8)

Вероятность обнаружить микрочастицу в интервале (а,b) для состояния, характеризуемого определенной ψ_n -функцией, равна W = . Используя геометрический смысл интеграла, эту вероятность можно найти как отношение площади под кривой зависимости |ψ_n(х)|² в интервале (а,b) к площади под кривой во всем интервале существования |ψ_n(х)|², т.е. в интервале (0,L). Кривая зависимости |ψ_n(х)|² от х представлена на рисунке, где вероятность обнаружить электрон на участке соответствует доле «закрашенной» площади от всей площади под кривой (см. рис.). т.е. .

Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц

Задача №9.

В ядерной реакции + e→ + X буквой X обозначена частица …

• нейтрон

• электрон

• протон

• позитрон

РЕШЕНИЕ (задача №9)

Из законов сохранения массового числа и зарядового числа следует, что заряд частицы равен нулю, а массовое число равно 1. Следовательно, буквой X обозначен нейтрон.

ПРИЛОЖЕНИЕ №3