База задач ФизМатБанк
| 68200. Оценить скорость конвекции плазмы в тороидальном шнуре и скорость «диффузии» плазмы (Пфирш, Шлютер, см. [6]). |
| 68201. Найти длительность сжатия столба водородной плазмы (z-пинч) с начальным давлением 10^-3 мм рт. ст. в вакуумной камере длиной l = 1 м и радиусом а = 10 см при разряде батареи конденсаторов напряжением V0 = 100 кВ, емкостью 20 мкФ. Индуктивность подводящих проводов L0 = 0,1 мГн. Оценить температуру плазмы в момент сжатия [7]. |
| 68202. Оценить температуру и плотность плазмы, устанавливающиеся в Q-пинче. Как возникает «замкнутая конфигурация» магнитного поля? |
| 68203. Оценить скорость v, необходимую для генерации крупномасштабного магнитного поля в движущейся плазме, и характерное время у^-1 нарастания напряженности поля на Солнце (см. обзор литературы, например, в [8]). |
| 68204. Оценить размер полости за спутником, движущимся со скоростью v в плазме [9]. |
| 68205. Оценить величину магнитного поля, возникающего при облучении поверхности фольги (толщиной I) сфокусированным лазерным импульсом (с энергией Q и длительностью t) вследствие нагрева «плазменной термопары» (рис. ) и протекания тока. Для простоты следует считать, что диаметр светового пятна порядка толщины фольги. |
| 68206. Найти распределение токов в сетке проводников, если вольт-амперная характеристика (ВАХ) отдельного проводника сетки имеет вид, изображенный на рис. , для случая, когда электроды расположены, как на рис. ,а и б. Полный ток равен 1 А. |
| 68207. Оценить нормальную плотность тока в тлеющем разряде [2]. |
| 68208. Рассчитать ВАХ фарадеевского магнитогазодинамического (МГД) генератора [3]. |
| 68209. Рассчитать ВАХ холловского МГД-генератора. |
| 68210. Рассчитать ВАХ диагонального МГД-генератора. |
| 68211. Оценить характерное время Г^-1 нарастания тока в фарадеевском МГД-генераторе с самовозбуждением. |
| 68212. Найти эффективное сопротивление рЭф слоистой плазмы в магнитном поле. |
| 68213. Найти эффективную постоянную Холла bЭф в слоистой плазме. |
| 68214. Оценить степень ионизации стекла, изохорически нагретого до температуры 0,5 кэВ. Какова его электронная и лучистая теплопроводность? Электропроводность? Чему равно давление? Эффективный показатель адиабаты? |
| 68215. Найти росселандов пробег в водороде, аргоне, воздухе при температурах 0,1; 1; 10; 100 эВ; 1; 10; 100 кэВ. |
| 68216. При каких условиях сжатие плазмы внешней оболочкой, прозрачной для тормозного излучения, будет адиабатическим? |
| 68217. Сцинтиллятор Nal площадью S = 55 см2 с рентгеновским телескопом (телесный угол W = 10^-5 ср) принимает излучение из объема гелиевой плазмы с горячими электронами, находящейся в ловушке с магнитными пробками. Давление гелия р = 3*10^-5 мм рт. ст., длина плазменного сгустка l = 10 см, площадь его поперечного сечения S1 = 2 см2. Расстояние от телескопа до плазмы равно R (рис. ). Логарифм числа фотонов lgN, в зависимости от энергии Е (в МэВ), равен [3] lgN = { 2 + 10E, E < 0,1; 3 (1 - E - 0,1/0,3), 0,1 < E < 0,4. Оценить температуру и плотность горячих электронов. |
| 68218. Каким процессом определяется характерное время (0,1 с) падения интенсивности рентгеновского излучения из плазмы с горячими электронами (задача 4.4)? Газ — гелий при давлении 3*10^-5 мм рт. ст. [3]. |
| 68219. Оценить температуру солнечной короны, исходя из того, что в спектрах испускания наблюдаются линии 9 - 14-кратно ионизованных атомов Fe, Ni, Са. То же для «горячих точек» вакуумной искры, где наблюдаются линии Fe^xxv. |
| 68220. Как зависит от магнитного поля пороговая напряженность ВЧ-пробоя в цилиндрическом резонаторе? |
| 68221. Где больше концентрация многозарядных ионов в токамаках: на периферии плазменного шнура или на его оси? |
| 68222. Пояснить ход зависимости проводимости s и теплопроводности х азота (при давлении 1 атм) от температуры (см. Приложение 8). |
| 68223. Какой особенностью обладает теплопроводность плазмы, у которой Т < hwр? |
| 68224. Найти максимально возможное значение коэффициента диффузии турбулентной плазмы поперек магнитного поля при наличии трения электронов и ионов о покоящийся газ плазмонов (по Тэйлору, см., например, [6]). |
| 68225. Найти скорость течения неоднородной турбулентной плазмы поперек магнитного поля при наличии процессов вынужденного испускания плазмонов электронами и поглощения их ионами. |
| 68226. Оценить радиус rмин фокального пятна при прохождении через электростатическую линзу с фокусным расстоянием 100 см электронного пучка I = 100 мА, U = 10 кВ, с круговым сечением радиуса r0 = 1 см. |
| 68227. Оценить длину продольной волны на поверхности заряженного электронного пучка в продольном магнитном поле [1]. |
| 68228. Возможен ли фазовый переход в разреженной электронной плазме [2]? |
| 68229. Найти показатель преломления и дисперсионное соотношение w = w (k) для электромагнитных волн с правой круговой поляризацией, распространяющихся в холодном электронном газе вдоль магнитного поля. То же для волн с левой круговой поляризацией. Как изменяются n (w) и w (k) при распространении волны под углом к магнитному полю? |
| 68230. Найти показатель преломления n (w) и дисперсионное соотношение w = w (k) для обыкновенной электромагнитной волны, распространяющейся в холодном электронном газе поперек магнитного поля. То же для необыкновенной волны. Как изменяются n (w) и w (k) при распространении волны под углом к магнитному полю? |
| 68231. Найти дисперсионное соотношение w = w (k) для продольной ленгмюровской волны, распространяющейся в холодном электронном газе вдоль магнитного поля. То же для распространения волны под углом к магнитному полю. |
| 68232. Найти дисперсионное соотношение w (k) для поперечных магнитогидродинамических волн в плазме в магнитном поле. |
| 68233. Найти дисперсионное соотношение w = w (k) для продольных гидродинамических (ионно-звуковых) волн, распространяющихся в плазме вдоль магнитного поля. То же для распространения волны под углом к магнитному полю. |
| 68234. Найти скорость вращения плоскости поляризации а = dф/dx электромагнитной волны, распространяющейся вдоль магнитного поля в плазме при w >> wрe >> wне (dф — поворот плоскости поляризации при прохождении волной расстояния dx). |
| 68235. Оценить коэффициент усиления электромагнитной волны (на электронной циклотронной частоте wне = 5,7 ГГц) в ксеноне при давлении 10^-4 мм рт. ст. при наличии электронов с энергией 3,7 эВ и плотностью, соответствующей току 0,1 мА [1]. |
| 68236. Можно ли вводить пучок необыкновенных СВЧ-волн (L = 8 мм), предназначенных для электронно-циклотронного нагрева электронов, в токамаках Т-10 с внешней стороны тороида [2]? |
| 68237. Оценить плотность n и тепловую скорость электронов vTe плазмы Na в Q-машине «Ариадна» [3], исходя из экспериментально измеренных зависимостей частоты f и пространственного декремента затухания ki электронных колебаний от длины волны L = 2п/k (табл. 6.1). Радиус плазменного столба 13,5 мм, температура вольфрамового катода 2200 - 2600 К. |
| 68238. Оценить скорость течения плазмы v в Q-машине «Ариадна» [3], если известно, что в установке частоты ионных колебаний w1 = 0,4 k, w2 = 0,2 k (w — в МГц, k — в см^-1). |
| 68239. Оценить коэффициент поглощения лазерного импульса в плазменной мишени. |
| 68240. Оценить, какая доля энергии электромагнитной волны превратится в энергию ленгмюровских колебаний в результате линейной трансформации при падении на плазму. |
| 68241. Какой величины можно ожидать для инкремента ионно-звуковой волны, возбуждаемой ионным пучком в установке с «двойной плазмой» [5]? |
| 68242. Оценить коэффициент усиления электромагнитной волны в «мазере на циклотронном резонансе» (МЦР) [6]. |
| 68243. Положение z минимума амплитуды ионно-звуковой волны, возбуждаемой круглой сеткой диаметром 28 см, укрепленной в алюминиевом кольце диаметром 34 см в плазме мультипольной установки с постоянными магнитами, приведено в табл. 6.2 для различных частот f. Таблица 6.2 f, кГц 30 50 70 z, см 10 25 40 Параметры плазмы: аргон; nе = 5*10^8 см^-3; Те = 3 эВ; р = 2*10^-5 мм рт. ст. Чему равен эффективный радиус R сетки? Оценить амплитуду потенциала волны при потенциале на сетке 1 В. |
| 68244. Вывести систему «гидродинамических» уравнений для I-плазмонов из кинетического уравнения. |
| 68245. Оценить пороговое значение ф потенциала ленгмюровской I-волны в Q-машине «Ариадна» (см. задачу 6.9) для индуцированного испускания I-плазмоном ионно-звуковой s-волны; сравнить с экспериментальным значением ф = 20 мВ. Найти инкремент. |
| 68246. Оценить амплитуду колебаний, возникающих при распадах I -- > I' + I" (при разных радиальных и угловых собственных числах ленгмюровских волн) в Q-машине «Ариадна». Сравнить с экспериментальным превышением амплитуды волн накачки над амплитудой рожденных при распаде волн, равным 20 дБ. |
| 68247. Найти характер изменения в пространстве и оценить амплитуду ф3 волны разностной частоты (s-волны) при стационарном резонансном смешении двух I-волн в Q-машине «Ариадна» путем подачи сигналов на две сетки, отстоящие вдоль оси на L = 40 см. |
| 68248. Как изменится длина ионно-звуковой волны (L = 1,8 см), распространяющейся в плазме Аr (nе = 3,2*10^10 см^-3, Te = 5 эВ, с током 0,7 А при диаметре трубки 5 см), при вхождении в турбулентную зону, в которой возбуждены ионно-звуковые шумы с энергией W ~ 0,01 nеТе [4]? Оценить декремент затухания пробной s-волны. |
| 68249. Как зависят скорость и размер ионно-звукового солитона от его амплитуды? Как зависит число солитонов, образующихся при наложении на плазму кратковременного возмущения, от его амплитуды и длительности? |
| 68250. Чем можно объяснить наблюдаемое в экспериментах на Q-машине «Ариадна» уменьшение затухания у ленгмюровской волны с ростом ее амплитуды потенциала ф y/y0 ~ 1 - 0,5ф, где ф в милливольтах. |
| 68251. Оценить плотность потока энергии радиоволны с частотой f = 1 МГц, необходимую для прохождения F-слоя плазмы плотностью nF = 3*10^5 см^-3. Критическая плотность nкр, соответствующая частоте 1 МГц, равна 1,6*10^4 см^-3 (см., например [6] и цитированную там литературу). |
| 68252. Амплитуда ионно-звукового эха при введении турбулентности между первой и второй модуляциями падает в ехр (-k) раз [8]. Как изменяется затухание эха k при увеличении мощности шумов? |
| 68253. При прохождении электронного пучка через плазму в результате развития модуляционной неустойчивости в возбужденных пучком ленгмюровских колебаниях возникают «ямки» плотности плазмы. Оценить амплитуду ленгмюровских шумов и инкремент модуляционной неустойчивости для пучка (100 В; 3 мА; диаметр 4 см) в водородной плазме (ne = 3*10^9 см^-3; Te = 10 эВ) [9], если уменьшение плотности в ямках dn/n = 10 %. |
| 68254. Найти условие распада слабоионизованной плазмы с током на слои с различной степенью ионизации. |
| 68255. Найти энергию ленгмюровских колебаний, возбуждаемых в плазме, если в нее входит электронный пучок. |
| 68256. При каких условиях в ловушке с магнитными пробками возбуждаются электростатические электронные волны [1]? |
| 68257. Оценить равновесные плотность и температуру плазмы в ловушке с магнитными пробками типа 2XIIB [2]. |
| 68258. Какими процессами можно объяснить (наблюдаемое с помощью рентгеновских измерений радиального распространения электронной энергии) аномально большое значение электронной температуропроводности Х = (1 : 3)*10^5 см2/с в кольцевом плазменном шнуре установки ORMAK [3]? |
| 68259. Оценить температуру горячих электронов плазмы водорода (давление 10^-7 мм рт. ст., ne = 10^12 см^-3) в установке CIRCE [4] с магнитными зеркалами (напряженность магнитного поля в центре 3 кГс, длина L = 1 м, диаметр 40 см, Hмакс/Hмин ~ 2) при нагреве СВЧ-генератором мощностью Р = 10 кВт, L = 10 см. |
| 68260. Какие коллективные явления в плазме препятствуют созданию сильноточного плазменного ускорителя ионов, в котором ионы ускорялись бы плазменной волной, созданной инжектированным в плазму электронным пучком [5]? |
| 68261. Как меняется амплитуда электрического поля шумов, возникающих при развитии желобковых колебаний в ловушке с магнитными зеркалами, при стабилизации с помощью токовых «стержней Иоффе» [6]? |
| 68262. Оценить энергию и спектральную плотность электрического потенциала в ионно-звуковой турбулентности, возбуждаемой током в плазме (см., например, статьи [7] и приведенные в них ссылки). |
| 68263. Какую долю энергии плазмы составляет энергия ускоренных электронов в токамаке PLT? |
| 68264. Оценить скорость ударной волны в Q-пинче. При каких условиях можно ожидать появления на фронте волны осцилляции аксиального магнитного поля? Шумов с азимутальным электрическим полем? В каком диапазоне частот и какой амплитуды? |
| 68265. Какого наибольшего значения «параметра неидеальности» плазмы e2/rT [r = (3/4пn)^1/3 — среднее расстояние между зарядами е; Т — температура] можно достичь в ударной трубе? |
| 68266. Оценить расстояния от Земли до магнитопаузы (D) и до фронта ударной волны (D + d) при натекании солнечного ветра на магнитосферу Земли. |
| 68267. Пояснить причину экспоненциального роста проводимости ртути и цезия при изотермическом сжатии Hg, 1820 К : s = 10*10^12(n/nк^-1), 0,5 < n/nк < 1, Cs, 2270 К : s = 1,0*10^4,3n/nк, 0 < n/nк < 0,8, где s изменяется в (Ом*см)^-1; n — атомарная плотность; nк — плотность вещества в критической точке (см. Приложение 9). |
| 68268. Как связаны между собой рост проводимости и изменение давления при изотермическом сжатии цезия [2] (см. также Приложение 10)? |
| 68269. Согласно численным расчетам для модели классических точечных ионов на компенсирующем однородном фоне заряда противоположного знака, коэффициент самодиффузии ионов в неидеальной плазме равен D = wра2*2,95 Г^-1,34 [где wр = |/ 4пnZ2е2/М, Г = Z2e2/aT, а = (3/4пn)^1/3], а вязкость равна h = 0,26Mwpna2. Оценить вязкость стекла, изохорически нагретого до температуры 1 кэВ. |
| 68270. Найти кривую расслоения плазменной смеси веществ с зарядами Z1 и Z2 [4]. |
| 68271. Объяснить зависимость термо-э.д.с. плотной плазмы Cs от температуры [5] (см. Приложение 11). |
| 68272. Найти первые члены разложения свободной энергии F единицы объема полностью ионизованной плазмы по плотности n. |
| 68273. "Потери на корону" Р в воздушных линиях электропередачи (ЛЭП) резко возрастают (рис. ), если напряжение превышает критическое Vк. Оценить Vк. Почему потери в дождь, туман, мокрый снег и при изморози возрастают (на один-два порядка) по сравнению с хорошей погодой [2]? |
| 68274. Оценить напряженность электрического поля радиопомех, связанных со стримерами положительной короны [3], при напряжении, близком к критическому, на расстоянии 100 м от воздушной ЛЭП, в диапазоне 1 - 10 МГц. |
| 68275. Рассчитать вольт-амперную характеристику дуги в цилиндрической трубе [4]. |
| 68276. Каким было бы распределение электрического поля по длине продольно обдуваемой дуги в отсутствие радиального переноса тепла и перемешивания? |
| 68277. При каких условиях над твердой поверхностью при воздействии сфокусированного излучения СО2-лазера вспыхивает плазменный факел? |
| 68278. Оценить характерную мощность полярных сияний [6]. Чем определяются их цвета? |
| 68279. Какая площадь S катода в неоновом световом индикаторе тлеющего разряда [5] необходима, чтобы обеспечить при минимальном напряжении ток l = 10 мА? Давление р = 30 мм рт.ст., катод железный. |
| 68280. Как меняется ВАХ тлеющего разряда в зависимости от скорости протекания газа мимо электродов [8]? При воздействии пучка заряженных частиц? Ультрафиолетовых лучей? |
| 68281. Какое напряжение V необходимо для возникновения искры в автомобильной запальной свече (зазор между электродами 1 мм)? Какая энергия необходима для инициирования вспышки? |
| 68282. Как возникает в воздухе цепочка светящихся плазменных шаров при фокусировке светового импульса СО2-лазера? |
| 68283. Оценить оптимальную частоту ВЧ-пробоя в воздухе при давлении р = 10^-3 атм и характерном размере области действия поля L = 1 м [7]. |
| 68284. Оценить эффективность электрофильтрации аэрозоля с помощью коронного разряда. То же для тлеющего разряда. |
| 68285. Оценить радиальные электрические поля, возникающие при нейтрализации ионного пучка электронами [1, 2]. |
| 68286. Найти форму траекторий электронов стационарного электронного пучка, распространяющегося в газе. |
| 68287. Оценить КПД эрозионного импульсного двигателя спутника на фторопласте [—CF2—CF2]n при средней скорости истечения плазмы v = 3,2 км/с [1]. |
| 68288. Оценить энергию ионов, ускоренных электронным пучком (ток 10 кА, напряжение 1 MB), проходящим через вакуумную камеру [4]. |
| 68289. Оценить расплывание в поперечном направлении ионного пучка, проходящего через газ. |
| 68290. Найти зависимость концентрации плазмы в D-слое ионосферы Земли от высоты, если поток рентгеновского (L < 100 А) и корпускулярного излучений от Солнца Ioo = 0,1 эрг/(см2*с), температура T = 100 К, коэффициент рекомбинации а = 10^-7 см3/с, сечение поглощения излучения sа = 10^-19 см2 [1]. С какими процессами связано существование слоев Е (110 км), F1 (160 км), F2 (300 км)? Оценить параметры слоя F1 на Марсе и Венере. То же для Юпитера. |
| 68291. Найти соотношение между температурой и тяготением, при выполнении которого осуществляется сверхзвуковой режим истечения солнечного ветра. Оценить угол ф между «вмороженным» в плазму солнечного ветра магнитным полем Н Солнца и направлением на Землю (на орбите Земли). Оценить величину потока вещества в солнечном ветре на орбите Земли [2]. |
| 68292. Какова форма дневного каспа (см., например, [6]) земной магнитосферы? Чем обусловлена конвекция в магнитосфере? Чем обусловлена структура магнитного поля в нейтральном слое с ночной стороны магнитосферы? |
| 68293. Можно ли объяснить слабую зависимость коэффициента диффузии космических лучей D от энергии Е [5] D ~ Eц, ц < 0,4 (при изменении Е в пределах от 1 до 10^6 ГэВ/нуклон) взаимодействием с плазменными волнами Галактики: 1) при соблюдении условия излучения — поглощения на циклотронном резонансе; 2) при соблюдении условия черенковского излучения — поглощения? |
| 68294. Оценить степень разложения углекислого газа и воды под действием электронного или ионного пучка. Оценить энергетические затраты для реакции СO2 -- > СО + (1/2)O2. То же в электрическом разряде. |
| 68295. Указать необходимые условия эффективного разделения изотопов в плазме с помощью селективного нагрева ионов одного из изотопов ВЧ-полем [1]. |
| 68296. Оценить выход нейтронов при бомбардировке тритий-титановой мишени дейтронами (ток 0,5 мА, энергия E = 300 кэВ); сравнить с экспериментальным значением 10^11 нейтр/с [1]. Оценить выход нейтронов при бомбардировке мишени из Рb ионами Н и D с энергией 1000 МэВ [2]. То же для мишени из Be и энергии 10 МэВ [3]. |
| 68297. Оценить условия зажигания, выгорание и энергетический выход для дейтерий-тритиевого (DT) шара плотностью n = 10^4 nт (nт = 4,5*10^22 см^-3 — плотность твердого DT) и диаметром 2r = 10 мкм. |
| 68298. Оценить поток а-частиц из реакций D (T, n)а при сжатии эквимолярной смеси DT (3 мг*см^-3) в стеклянной оболочке диаметром 2R = 100 мкм, толщиной d = 1 мкм при облучении импульсом лазера с длиной волны 1 мкм, энергией E = 100 Дж, длительностью 30 пс [5]. |
| 68306. Найти равнодействующую R двух приложенных в одной точке сил F1 и F2, модули которых F1 = 5, F2 = 7; угол между силами ф = 60°. Определить также углы а и b, образуемые равнодействующей R с силами F1 и F2 (рис. ). |
Сборники задач
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 2010 |
| Задачник по физике Чертов, 2009 |
| Задачник по физике Белолипецкий С.Н., Еркович О.С., 2005 |
| Сборник задач по общему курсу ФИЗИКИ Волькенштейн В.С., 2008 |
| Сборник задач по курсу физики Трофимова Т.И., 2008 |
| Физика. Задачи с ответами и решениями Черноуцан А.И., 2009 |
| Сборник задач по общему курсу физики Гурьев Л.Г., Кортнев А.В. и др., 1972 |
| Журнал Квант. Практикум абитуриента. Физика Коллектив авторов, 2013 |
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 1979 |
| Сборник вопросов и задач по физике. 10-11 класс. Гольдфарб Н.И., 1982 |
| Все задачники... |
Статистика решений
| Тип решения | Кол-во |
| подробное решение | 62 245 |
| краткое решение | 7 659 |
| указания как решать | 1 407 |
| ответ (символьный) | 4 786 |
| ответ (численный) | 2 395 |
| нет ответа/решения | 3 406 |
| ВСЕГО | 81 898 |
Форма связи
fizmatbank@ya.ru
Мы в WhatsApp
Мы в Telegram
