Электромагнитные волны

2. Для увеличения магнитного поля в трансформаторе используется железный или стальной сердечник. Если рассмотреть конструкцию сетевого трансформатора, то можно заметить, что сердечник набран из тонких листов, хотя проще было бы сделать цельную литую конструкцию. С какой целью делают наборный сердечник? Ответ поясните.

4. На рисунке представлена схема эксперимента. На ось центробежной машины насажен диск из толстой листовой меди. Над диском на тонкой нити подвешена легкая длинная магнитная стрелка. Что произойдёт с магнитной стрелкой при вращении медной пластины?

1. Медная пластина, подвешенная на длинной изолирующей ручке, совершает свободные колебания. Что произойдет, если пластину отклонить от положения равновесия и отпустить так, чтобы она вошла со скоростью в пространство между полюсами постоянного магнита (см. рисунок)?

6. Основные параметры сети переменного тока – напряжение и частота – различаются в разных регионах мира. В большинстве стран, включая Россию, промышленная частота переменного тока составляет 50 Гц (в США и Японии – 60 Гц). Изменится ли, и если изменится, то как, время нагревания кастрюли на индукционной плите при увеличении частоты переменного электрического тока в катушке индуктивности под стеклокерамической поверхностью плиты? Ответ поясните.

3. Тепловое действие индуцированного тока породило поиски устройств бесконтактного нагрева металлов. Первые опыты по нагреву стали с использованием индукционного тока были сделаны Е. Колби в США. Первая успешно работающая индукционная печь для плавки стали была построена в 1900 г. в Швеции. Российской электротехнологической компанией разработан ряд индукционных печей для скоростных плавок чёрных и цветных металлов, отвечающих современным требованиям металлургического и литейного производства. На рисунке представлен принцип работы плавильной печи: металлическая деталь помещается в середину электромагнита, в котором протекает ток. В данный момент в спирали электромагнита протекает ток, обозначенный стрелкой 1, который возрастает. Выберите все верные утверждения.

5. На рисунке показан принцип работы индукционной плиты. Под стеклокерамической поверхностью плиты находится катушка индуктивности, по которой протекает переменный электрический ток, создающий переменное магнитное поле. В дне посуды наводятся токи индукции, которые нагревают его, а заодно и помещённые в посуду продукты. С точки зрения эффективности использования потребляемой электроэнергии индукционная плита выгодно отличается от всех других типов кухонных плит: нагрев происходит быстрее, чем на газовой или обычной электрической плите, а КПД нагрева у индукционной плиты выше, чем у этих плит. Устройство индукционной плиты: 1 – посуда с дном из ферромагнитного материала; 2 – стеклокерамическая поверхность; 3 – слой изоляции; 4 – катушка индуктивности Выберите все верные утверждения.

7. Электромагнитная индукция была открыта в 1831 году Майклом Фарадеем. Схема одного из опытов Фарадея представлена на рисунке. Почти одновременно с Фарадеем получить электрический ток в катушке с помощью магнита пытался швейцарский физик Колладон. Индикатором тока – гальванометром – служила легкая магнитная стрелка. Чтобы избежать влияния на нее постоянного магнита, который вдвигался в катушку, эта стрелка была вынесена в соседнюю комнату, туда же были протянуты и провода от катушки. Вставив магнит в катушку, Колладон шёл в соседнюю комнату и с огорчением убеждался, что гальванометр ничего не показывает. Что же помешало Колладону сделать открытие явления электромагнитной индукции, в чем заключалась ошибка в постановке опыта?

5. На рисунке представлены спектры излучения для двух люминесцентных ламп белого света. По оси абсцисс представлены длины волн видимого диапазона; по оси ординат – интенсивность излучения. Какая из ламп даёт более тёплый белый свет, т.е. её спектр содержит преимущественно длинноволновую часть видимого спектра? Ответ поясните.

3. На рисунке представлены графики, отражающие результаты опытов по наблюдению фотолюминесценции для некоторого кристалла: график излучения и график поглощения при предварительном облучении. Запишите в ответе длину волны, на которую приходится максимум спектра излучения кристалла при фотолюминесценции. Ответ выразите в нанометрах (нм) и округлите до сотен.

2. Выберите все верные утверждения о лампах освещения.

1. Какое из утверждений верно описывает преобразование энергии в люминесцентной лампе?

3. Доза, убивающая 90% большей части микроорганизмов, не превышает 50 Дж/м2. Сколько понадобится времени, чтобы продезинфицировать (снизить микробную заражённость на 90%) воздух и поверхности в комнате общей площадью 137 м2, если используется одна открытая бактерицидная лампа? В техническом описании лампы указана бактерицидная мощность излучения 12 Вт. Ответ запишите целым числом минут.

2. Около 90% атмосферного озона находится в стратосфере, главным образом на высоте от 20 до 40 км над поверхностью Земли. Озон O3 состоит из трёх атомов кислорода и образуется в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца на молекулярный кислород O2. Ультрафиолет в диапазоне УФ-С практически полностью поглощается кислородом и озоном в самых верхних слоях атмосферы, выше 35 км. Диапазон УФ-В, вызывающий загар и рак кожи, поглощается озоном почти полностью, до поверхности Земли доходит лишь несколько процентов излучения. Диапазон УФ-А почти не поглощается. Озоновый слой образовался в атмосфере Земли 1,85–0,85 млрд лет назад, когда в ней вследствие фотосинтеза накопилось достаточно кислорода. Лишь после образования озонового слоя жизнь, включая растения, смогла выйти из океанов. Какое влияние оказывает озон стратосферы на живые организмы Земли? 1) положительное 2) отрицательное 3) не оказывает влияния Свой ответ поясните.

1. Выберите верное утверждение о бактерицидных лампах.

4. На рисунке представлен спектр собственного излучения тела человека. Максимум излучения приходится на длину волны 9,6 мкм. На какую частоту приходится максимум излучения?

3. Разным диапазонам температур звёзд соответствует последовательность спектральных классов, к которым они принадлежат. В таблице представлена гарвардская спектральная классификация звёзд. Спектральный класс звезды Эффективная температура фотосферы, К Цвет звезды O 26 000–35 000 Голубой В 12 000–25 000 Бело-голубой А 8000–11 000 Белый F 6200–7900 Жёлто-белый G 5000–6100 ? К 3500–4900 Оранжевый М 2600–3400 Красный Какой цвет имеют звёзды класса G?

2. На рисунке представлены графики интенсивности излучения трёх тел при их нагревании до 1600 °С, 1790 °С и 2000 °С. Какой график из трёх (1–3) соответствует телу с температурой 1600 °С?

1. На рисунке представлен график изменения интенсивности излучения некоторого тела по мере его нагревания. Выберите из предложенного перечня все верные утверждения.

2. Зелёно-голубая часть спектра оказывает положительное воздействие на выживаемость и размеры личинок рыб, ускоряет темп роста молоди, улучшает общее физиологическое состояние особей. Какую из светодиодных ламп, спектры которых представлены на рисунке, лучше использовать для аквариума? Ответ поясните.

1. Выберите все верные утверждения о лампах освещения.

2. Принцип ультразвукового исследования основан на различном отражении ультразвуковых волн, излучаемых датчиками, от органов и тканей организма, в зависимости от глубины их расположения и структурных особенностей. Полученная картина выводится на монитор. Рентгенография основана на проникающей способности рентгеновских лучей, излучаемых рентгеновским аппаратом, которые, проходя с разной степенью поглощения через органы и ткани организма, проецируются на специализированный детектор, где в зависимости от расположения, размеров и свойств исследуемой зоны, формируется изображение. Приведите два отличия ультразвукового исследования от рентгенографии.

4. Почему при перегибе волоконного светодиода резко ослабляется исходящий луч? Ответ поясните.

3. Приведите три примера возможного использования волоконных световодов.

2. Под каким максимальным углом по отношению к оси симметрии световода луч попадает в световод для дальнейшей передачи, если предельный угол для этого световода составляет 82°?

1. При падении какого(-их) луча(-ей) на границу раздела двух сред наблюдается явление полного внутреннего отражения?

4. Мама в микроволновой печи приготовила на пробу небольшой кусок мяса. Рецепт понравился всем домочадцам. Решили по этому же рецепту приготовить большой кусок мяса. Как необходимо изменить (увеличить, уменьшить или оставить прежней) мощность микроволновой печи и время приготовления, чтобы приготовить большой кусок мяса в микроволновой печи? Свой ответ поясните.

3. Выберите все верные ответы.

2. Зная скорость света в вакууме , определите, чему равна длина излучаемой микроволновой печью электромагнитной волны. Ответ дайте в сантиметрах, округлив до сотых.

1. Сколько раз за 1 с дипольные молекулы разворачиваются на 180°, находясь в электромагнитном поле микроволновой печи?

4. На рисунке представлен спектр солнечного излучения. Почему ультрафиолетовые телескопы устанавливаются на спутниках, вращающихся на высоких орбитах? Ответ поясните.