mrn cry)l,ehtob II KYpca

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "mrn cry)l,ehtob II KYpca"

Транскрипт

1 M l1hhctepctbo 06pa30BaHIUI 11 HayKH POCCniiCKOH <De)l,epaU;I-fH ct>f EOY BO «TBep CKOH f OCY)l,ap CTBeHHbIH YHHBepCI1TeT» OB0 )l,l1tejib oon_ ':...-.._ r. Pa6oLJ:a5l nporpamma )l,i1cll,i1tij1i1hbi (MO,LJ,yJl5l) (c ahhotall,l1eh) HarrpaBJIeHl1e no)l,fotobkl PA)J,HOct>113I1KA ITpoqmJIb no)l,fotobki1 - «ct>113i1ka 11 TeXHOJIOfl151 pa)l,1103jiektpoh HbIX rrpl160pob 11 YCTPOHCTB» mrn cry)l,ehtob II KYpca ct>opma o6yqehidi OLJ:Ha5l YpoBeHb BblCllIero 06pa30BaHIDI EAKAJIABPl1A T CocraBHTeJIh: K.q,.-M.H. HOBOCeJlOB A.P. 1z 2015 f.

2 I. Аннотация 1. Цель и задачи дисциплины (модуля) Целью освоения дисциплины (модуля) является: создание фундаментальной базы знаний, на основе которой в дальнейшем можно развивать более углубленное и детализированное изучение всех разделов физики и специализированных курсов. Задачами освоения дисциплины являются: изучение основных физических явлений и процессов, происходящих в электрических магнитных полях; установление связи между различными физическими явлениями, вывод основных законов в виде математических уравнений; постановка и анализ задачи, применение различных методов решения. 2. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина входит в базовую часть блока 1 структуры основной образовательной программы. Курс «Электричество и магнетизм» является важной составной частью курса общей физики. Задача курса познакомить студентов с основными законами электромагнетизма. Особое внимание уделено экспериментальному обоснованию основных законов, а также различным вариантам их математического описания. Студенты знакомятся с физическими основами электротехники и радиоэлектроники, на практических занятиях проводят расчеты линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока, движения частиц в электромагнитных полях различной конфигурации. Уровень начальной подготовки обучающегося для успешного освоения дисциплины: Иметь представление об основных понятиях и законах электричества и магнетизма в рамках программы средней школы; Знать алгебру, геометрию и основы математического анализа в рамках программы средней школы и 1-го курса университета. 3. Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

3 4. Планируемые результаты обучения по дисциплине Формируемые компетенции ОПК 1: способность к овладению базовыми знаниями в области математики и естественных наук, их использованию в профессиональной деятельности ОПК 2: Способность самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии Требования к результатам обучения В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: основные законы и формулы, типичные алгоритмы решения задач Уметь: решать типичные задачи на основе воспроизведения стандартных алгоритмов решения Владеть: не предусмотрено Знать: основные законы и формулы в применении к практическим ситуациям Уметь: применять законы электромагнетизма на практике Владеть: не предусмотрено. 5. Образовательные технологии Лекция, лекция-визуализация, семинар, практические занятия компьютерная презентация и симуляция, дискуссия, разбор конкретных ситуаций, информационные технологии обучения, модульное структурирование содержания дисциплины. 6. Форма промежуточного контроля Проверочная письменная работа, устный опрос основных определений и формул, тесты, контрольные работы, контрольные тестовые задания. 7. Язык преподавания русский. II. Структура дисциплины (модуля)

4 1. Структура дисциплины (модуля) для студентов очной формы обучения Наименование разделов и тем Всего Контактная работа (час.) Лекции Практиче ские (лабор.) работы Самостоятельная работа (час.) 1. Электрические заряды и электрическое поле Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса и её применение к расчету электростатических полей. 2. Работа сил электростатического поля Потенциал. Энергия системы зарядов. Связь между напряженностью и потенциалом. Теорема Гаусса в дифференциальной форме. Уравнения Пуассона и Лапласа. 3. Электрический диполь. Поле диполя. Диполь во внешнем электрическом поле. 4. Проводники в электростатическом поле Граничные условия. Метод изображений. Электрическая емкость. Конденсаторы. Энергия взаимодействия зарядов. Плотность энергии электростатического поля.. 5. Диэлектрики в электростатическом поле. Поляризационные заряды. Вектор поляризации. Электрическое поле в диэлектриках. Диэлектрическая проницаемость. Вектор D электрической индукции (смещения). Теорема Гаусса для вектора D. Граничные условия в диэлектриках. Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики

5 6. Постоянный электрический ток. Уравнение непрерывности. Законы Ома и Джоуля-Ленца. ЭДС источника тока. Закон Ома для полной цепи. КПД источника тока. Закон Ома для неоднородного (содержащего ЭДС) участка цепи. Разветвленные электрические цепи. Правила Кирхгофа. 7. Взаимодействие электрических токов. Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа и примеры его применения (поле в центре кругового витка, поле прямого тока). Циркуляция магнитного поля. Поле соленоида. Теорема о циркуляции магнитного поля в дифференциальной форме. 8. Сила Лоренца и сила Ампера. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Контур с током в магнитном поле. Момент сил, действующий на контур. Магнитный момент. 9. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея, правило Ленца. Вихревое электрическое поле и его циркуляция. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля. 10. Относительный характер электрического и магнитного полей. Преобразование электромагнитного поля при переходе в другую инерциальную систему отсчета. Ток смещения. Обобщение теоремы о циркуляции магнитного поля

6 12. Магнитное поле в веществе Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость. Виды магнетиков. Диа-, пара- и ферромагнетики. Условия на границе раздела магнетиков. Электромагнит с ферромагнитным сердечником. Плотность энергии электрического и магнитного поля в веществе. 13. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Теорема Пойнтинга. Электромагнитные волны. Свойства электромагнитных волн. Экзамен ИТОГО Структура дисциплины (модуля) для студентов заочной формы обучения не предусмотрено III Фонды оценочных средств 1. Текущий контроль успеваемости Темы семинаров по курсу: 1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. 2. Теорема Гаусса и её применение к расчету электростатических полей. 3. Работа сил электростатического поля. Потенциал. Энергия системы зарядов. Связь между напряженностью и потенциалом. 4. Проводники в электростатическом поле. Граничные условия. Метод изображений. 5. Электрическая емкость. Конденсаторы. 6. Электрическое поле в диэлектриках. Вектор поляризации. Диэлектрическая проницаемость. Граничные условия в диэлектриках. 7. Постоянный электрический ток. Законы Ома и Джоуля-Ленца. ЭДС источника тока. Закон Ома для полной цепи. КПД источника тока.

7 8. Закон Ома для неоднородного (содержащего ЭДС) участка цепи. Разветвленные электрические цепи. Правила Кирхгофа. 9. Взаимодействие электрических токов. Магнитное поле. Закон Био- Савара-Лапласа и примеры его применения. 10. Сила Лоренца и сила Ампера. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Контур с током в магнитном поле. 11. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея, правило Ленца. 12. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля. 13. Преобразование электромагнитного поля при переходе в другую инерциальную систему отсчета. Ток смещения. 14. Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость Диа-, пара- и ферромагнетики. Условия на границе раздела магнетиков. 16. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Теорема Пойнтинга. 17. Электромагнитные волны. Свойства электромагнитных волн. Темы рефератов: 1. Теорема Гаусса в дифференциальной форме. Уравнения Пуассона и Лапласа. 2. Электрический диполь. Поле диполя. 3. Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. 4. Электромагнит с ферромагнитным сердечником. 5. Плотность энергии электрического и магнитного поля в веществе. Для оценивания результатов обучения в виде знаний предлагается ответить на следующие вопросы: ОПК1

8 1. Сформулируйте закон Кулона. Дайте определение напряженности электрического поля. Приведите примеры использования принципа суперпозиции. 2. Сформулируйте теорему Гаусса и приведите примеры её применения к расчету электростатических полей. 3. Работа сил электростатического поля. Потенциал. Связь между напряженностью и потенциалом. 4. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Плотность энергии электростатического поля. 5. Получите уравнения Пуассона и Лапласа, используя теорему Гаусса в дифференциальной форме. 6. Электрический диполь. Поле диполя. 7. Диполь во внешнем электрическом поле. 8. Проводники в электростатическом поле. Граничные условия. Метод изображений. 9. Электрическая емкость. Конденсаторы. 10. Диэлектрики в электростатическом поле. Поляризационные заряды. Вектор поляризации. 11. Электрическое поле в диэлектриках. Вектор D электрической индукции (смещения). Граничные условия в диэлектриках. 12. Постоянный электрический ток. Законы Ома и Джоуля-Ленца. 13. ЭДС источника тока. Закон Ома для полной цепи. 14. Закон Ома для неоднородного (содержащего ЭДС) участка цепи. Правила Кирхгофа. 15. Взаимодействие электрических токов. Магнитное поле. Закон Био- Савара-Лапласа и примеры его применения (поле в центре кругового витка, поле прямого тока). 16. Циркуляция магнитного поля. Поле соленоида. 17. Сила Лоренца и сила Ампера. Движение заряженных частиц в магнитном поле.

9 18. Контур с током в магнитном поле. Момент сил, действующий на контур. Магнитный момент. 19. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея, правило Ленца. Вихревое электрическое поле и его циркуляция. 20. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля. 21. Колебательный контур. Свободные колебания в контуре с пренебрежимо малым затуханием. 22. Свободные затухающие колебания. 23. Вынужденные электрические колебания. Резонанс. 24. Цепи переменного тока. 25. Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. 26. Ток смещения. Обобщение теоремы о циркуляции магнитного поля. 27. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. 28. Электромагнитные волны. 29. Теорема Пойнтинга. Что называется вектором Пойнтинга? OПК 2 1. Определите с помощью теоремы Гаусса напряженность поля Е вблизи равномерно заряженной плоскости. 2. Как связаны между собой электрическое поле Е и потенциал? 3. Чему равен момент сил, действующих на диполь во внешнем электрическом поле? 4. Чему равна энергия диполя во внешнем электрическом поле? 5. Что называется ЭДС источника тока? Запишите закон Ома для полной цепи. 6. Напишите выражение для плотности тока носителей заряда, имеющих концентрацию n и среднюю скорость упорядоченного движения u. 7. Рассчитайте индукцию поля В в соленоиде через циркуляцию магнитного поля.

10 8. Рассчитайте момент сил, действующий на контур с током в магнитном поле. 9. Получите выражение для периода свободных колебаний в контуре с пренебрежимо малым затуханием. 10. Напишите уравнение свободных колебаний в LCR контуре. 11. Что такое логарифмический декремент затухания и добротность колебательного контура? Каков их физический смысл? Для проверки знаний основных формул предлагается решить тестовые задания, примеры которых приведены ниже Дана система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности S 1, S 2 и S 3. Если поток вектора напряженности электростатического поля через замкнутую поверхность S 1 обозначить как Ф(S 1 ), то верными утверждениями являются... 1) (S 1 ) = +q/ 0. 2) (S 2 ) = q/ 0. 3) (S 3 ) = Реостат сопротивлением 2 Ом подключен к источнику тока с внутренним сопротивлением 1 Ом, как показано на рисунке. Если движок реостата перемещать из крайнего правого положения влево, то максимальная мощность будет выделяться в реостате при 1) среднем положении движка реостата; 2)любом положении движка реостата; 3) крайнем левом положении движка реостата; 4) крайнем правом положении движка реостата Укажите не менее двух справедливых утверждений относительно статических магнитных полей: 1) Магнитное поле действует на заряженную частицу с силой, пропорциональной скорости частицы. 2) Силовые линии магнитного поля разомкнуты.

11 3) Циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль произвольного замкнутого контура определяется токами, охватываемыми этим контуром В постоянном однородном магнитном поле, созданном электромагнитом с дискообразными полюсами, на некотором расстоянии от оси полюсов закреплена отрицательно заряженная частица. Частица выстреливается перпендикулярно силовым линиям магнитного поля по касательной к окружности, плоскость которой перпендикулярна полю, а центр лежит на оси полюсов. Скорость выстреливания такова, что частица движется именно по этой окружности. В некоторый момент ток в обмотках электромагнита начинает убывать. Правильное сочетание направлений скорости и ускорения частицы в этот момент представлено на рисунке 1) 2) 3) 4) 1.5. Следующая система уравнений Максвелла справедлива для переменного электромагнитного поля 1) в отсутствие заряженных тел и токов проводимости; 2) при наличии заряженных тел и токов проводимости; 3) в отсутствие токов проводимости; 4) в отсутствие заряженных тел Логарифмический декремент затухания колебательного контура равен 0,01. Число колебаний, за которое амплитуда колебаний заряда на обкладках конденсатора уменьшится в е раз равно... 1) 200 2) 314 3) 50 4) 628 5) На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического и магнитного полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в

12 направлении... 1) 2 2) 1 3) 4 4) Дана система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности S 1, S 2 и S 3. Поток вектора напряженности электростатического поля равен нулю через поверхности... 1) S 1 2) S 2 3) S На рисунке представлена вольтамперная характеристика резистора, подключенного к источнику тока с ЭДС 16 В. Через резистор протекает ток 2,5 А. Внутреннее сопротивление источника тока равно... 1) 1,4 Ом 2) 1 Ом 3) 1,2 Ом 4) 1,3 Ом 2.3. На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных длинных проводников, расположенных в двух вершинах равностороннего треугольника. Если по проводникам протекают одинаковые по величине токи, то вектор индукции результирующего магнитного поля в точке А, расположенной в третьей вершине треугольника, имеет направление... 1) 1 2) 2 3) 3 4) В постоянном однородном магнитном поле, созданном электромагнитом с дискообразными полюсами, на некотором расстоянии от оси полюсов закреплена отрицательно заряженная частица. Частица выстреливается перпендикулярно силовым линиям магнитного поля по касательной к окружности, плоскость которой перпендикулярна полю, а центр лежит на оси полюсов. Скорость выстреливания такова, что частица движется именно по этой окружности. В некоторый момент ток в обмотках электромагнита начинает возрастать. Правильное сочетание направлений скорости и ускорения частицы в этот момент представлено на рисунке

13 1) 2) 3) 4) 2.5. Следующая система уравнений Максвелла справедлива для... 1) стационарного электромагнитного поля в отсутствие заряженных тел; 2) стационарного электромагнитного поля в отсутствие токов проводимости; 3) стационарных электрических и магнитных полей Установившиеся вынужденные колебания напряжения в последовательном RLC контуре происходят с... 1) частотой собственных колебаний ; 2) частотой затухающих колебаний ; 3) частотой генератора. 4) резонансной частотой 2.7. На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического и магнитного полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении 1) 2 2) 3 3) 4 4) Укажите не менее двух справедливых утверждении относительно статических электрических полей: 1) Электростатическое поле действует как на неподвижные, так и на движущиеся электрические заряды. 2) Поток вектора напряженности электростатического поля сквозь произвольную замкнутую поверхность всегда равен нулю. 3) Электростатическое поле является потенциальным.

14 3.2. На рисунке представлена зависимость плотности тока j, протекающего в проводниках 1 и 2, от напряженности электрического поля Е Отношение удельных сопротивлений этих проводников равно... 1) 1/4 2) 2 3) 4 4) 1/ Горизонтальная часть бесконечно длинного проводника с током, согнутого под прямым углом, создает в точке А магнитное поле с индукцией 0,02 Тл. Индукция результирующего магнитного поля в точке А равна... 1) 0,01 2 Тл 2) 0 Тл 3) 0,02 2 Тл 4) 0,04 Тл 3.4. В постоянном однородном магнитном поле, созданном электромагнитом с дискообразными полюсами, на некотором расстоянии от оси полюсов закреплена положительно заряженная частица. Частица выстреливается перпендикулярно силовым линиям магнитного поля по касательной к окружности, плоскость которой перпендикулярна полю, а центр лежит на оси полюсов. Скорость выстреливания такова, что частица движется именно по этой окружности. В некоторый момент ток в обмотках электромагнита начинает убывать. Правильное сочетание направлений скорости и ускорения частицы в этот момент представлено на рисунке 1) 2) 3) 4) 3.5. Следующая система уравнений Максвелла справедлива для переменного электромагнитного поля... 1) в вакууме. 2) при наличии заряженных тел и токов проводимости. 3) в проводящей среде

15 3.6. Колебательный контур состоит из последовательно соединенных емкости, индуктивности и резистора. К контуру подключено переменное напряжение. При некоторой частоте внешнего напряжения амплитуды падений напряжений на элементах цепи соответственно равны U R = 4 В, U L = 3 В, U C = 6 В. При этом амплитуда приложенного напряжения равна... 1) 13 В 2) 3 В 3) 4 В 4) 5 В 3.7. На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического и магнитного полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении... 1) 2 2) 1 3) 4 4) На рисунке показаны эквипотенциальные линии системы зарядов и значения потенциала на них. Вектор напряженности электрического поля в точке А ориентирован в направлении... 1) 1 2) 4 3) 2 4) На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени. Заряд, прошедший по проводнику на интервале времени от 5 с до 15 с (в мкл) равен... 1) 450 2) 225 3) 250 4) По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми d, текут токи J 1 и J 2 в одном направлении.

16 Вектор магнитной индукции результирующего магнитного поля в точке А имеет направление 1) а. 2) б. 3) в. 4) г В постоянном однородном магнитном поле, созданном электромагнитом с дискообразными полюсами, на некотором расстоянии от оси полюсов закреплена положительно заряженная частица. Частица выстреливается перпендикулярно силовым линиям магнитного поля по касательной к окружности, плоскость которой перпендикулярна полю, а центр лежит на оси полюсов. Скорость выстреливания такова, что частица движется именно по этой окружности. В некоторый момент ток в обмотках электромагнита начинает возрастать. Правильное сочетание направлений скорости и ускорения частицы в этот момент представлено на рисунке 1) 2) 3) 4) 4.5. Следующая система уравнений Максвелла справедлива для... 1) стационарного электрического поля 2) стационарных электрических и магнитных полей 3) стационарного магнитного поля в вакууме 4.6. Логарифмический декремент затухания колебательного контура равен 0,02. Число колебаний, за которое амплитуда колебаний заряда на обкладках конденсатора уменьшится в е раз равно... 1) 200 2) 314 3) 50 4) 628 5) На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического и магнитного полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в

17 направлении... 1) 2 2) 1 3) 4 4) Электрическое поле создается диполем, показанным на рисунке Направление вектора градиента потенциала в точке А указывает стрелка... 1) 3 2) 1 3) 4 4) Вольтамперная характеристика активных элементов 1 и 2 цепи представлена на рисунке. При напряжении 20 В отношение мощностей Р 1 /Р 2 равно 1) 2 2) 1 3) 4 4) 1/ Рамка с током с магнитным дипольным моментом, направление которого указано на рисунке, находится в однородном магнитном поле. Момент сил, действующих на диполь, направлен... 1) по направлению вектора магнитной индукции. 2) противоположно вектору магнитной индукции. 3) перпендикулярно плоскости рисунка от нас. 4) перпендикулярно плоскости рисунка к нам 5.4. В постоянном однородном магнитном поле, созданном электромагнитом с дискообразными полюсами, на некотором расстоянии от оси полюсов закреплена отрицательно заряженная частица. Частица выстреливается перпендикулярно силовым линиям магнитного поля по касательной к окружности, плоскость которой перпендикулярна полю, а центр лежит на оси полюсов. Скорость выстреливания такова, что частица движется именно по этой окружности. В некоторый момент ток в обмотках электромагнита начинает убывать. Правильное сочетание направлений скорости и ускорения частицы в этот момент представлено на рисунке

18 1) 2) 3) 4) 5.5. Следующая система уравнений Максвелла справедлива для переменного электромагнитного поля... 1) в вакууме. 2) при наличии заряженных тел и токов проводимости. 3) в проводящей среде 5.6. Логарифмический декремент затухания колебательного контура равен 0,005. Число колебаний, за которое амплитуда колебаний заряда на обкладках конденсатора уменьшится в е раз равно... 1) 200 2) 314 3) 50 4) 628 5) На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического и магнитного полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении... 1) 2 2) 1 3) 4 4) Конденсатор с диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью =4 присоединен к источнику тока. Энергия электрического поля этого конденсатора равна W. После удаления диэлектрика энергия электрического поля конденсатора будет равна 1) W/4 2)W 3) 2W 4) W/2 5) 4W 6.2. На рисунке представлена зависимость плотности тока j протекающего в проводниках 1 и 2, от напряженности электрического поля Е. Отношение удельных проводимостей этих проводников равно...

19 1) 4 2) 2 3) 1/4 4)1/ Два круговых витка с одинаковыми токами радиусами R и 2R расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их центры совпадают. Если индукция магнитного поля, создаваемого малым витком, в точке О равна 0,2 Тл, то индукция результирующего магнитного поля в этой точке равна 1) 0,3 Тл 2) 0,2 2 Тл 3) 0,1 Тл 4) 6.4. В постоянном однородном магнитном поле, созданном электромагнитом с дискообразными полюсами, на некотором расстоянии от оси полюсов закреплена отрицательно заряженная частица. Частица выстреливается перпендикулярно силовым линиям магнитного поля по касательной к окружности, плоскость которой перпендикулярна полю, а центр лежит на оси полюсов. Скорость выстреливания такова, что частица движется именно по этой окружности. В некоторый момент ток в обмотках электромагнита начинает возрастать. Правильное сочетание направлений скорости и ускорения частицы в этот момент представлено на рисунке 0, 1 5 Тл. 1) 2) 3) 4) 6.5. Следующая система уравнений Максвелла справедлива для... 1) стационарного электрического поля 2) стационарных электрических и магнитных полей 3) стационарного магнитного поля в вакууме 6.6. Колебательный контур состоит из последовательно соединенных емкости, индуктивности и резистора. К контуру подключено переменное напряжение При некоторой частоте

20 внешнего напряжения амплитуды падений напряжений на элементах цепи соответственно равны U R = 4 В, U L = 3 В, U C = 6 В. При этом амплитуда приложенного напряжения равна... 1) 13 В 2) 3 В 3) 4 В 4) 5 В 6.7. На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического и магнитного полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении 1) 2 2) 3 3) 4 4) Зависимость потенциала электростатического поля от координаты x показана на рисунке. Проекция вектора напряженности E x этого поля зависит от координаты х, как показано на графике... 1) 2) 3) 4) 7.2. Реостат сопротивлением 2 Ом подключен к источнику тока с внутренним сопротивлением 1 Ом, как показано на рисунке. Если движок реостата перемещать из крайнего правого положения влево, то мощность выделяющаяся в реостате 1) будет монотонно возрастать; 2) будет сначала возрастать, а потом убывать 3) будет монотонно убывать; 4) будет оставаться неизменной На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных длинных проводников с противоположно направленными токами, причем J 1 =2J 2. Индукция результирующего магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала...

21 1) a 2) b 3) c 4) d 7.4. В постоянном однородном магнитном поле, созданном электромагнитом с дискообразными полюсами, на некотором расстоянии от оси полюсов закреплена положительно заряженная частица. Частица выстреливается перпендикулярно силовым линиям магнитного поля по касательной к окружности, плоскость которой перпендикулярна полю, а центр лежит на оси полюсов. Скорость выстреливания такова, что частица движется именно по этой окружности. В некоторый момент ток в обмотках электромагнита начинает убывать. Правильное сочетание направлений скорости и ускорения частицы в этот момент представлено на рисунке 1) 2) 3) 4) 7.5. Следующая система уравнений Максвелла справедлива для... 1) стационарного электрического поля 2) стационарных электрических и магнитных полей 3) стационарного магнитного поля в вакууме 7.6. Логарифмический декремент затухания колебательного контура равен 0,01. Число колебаний, за которое амплитуда колебаний заряда на обкладках конденсатора уменьшится в е раз равно... 1) 200 2) 314 3) 50 4) 628 5) На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического и магнитного полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении... 1) 2 2) 1 3) 4 4) 3

22 8.1. Точечный заряд +q находится в центре сферической поверхности. Если увеличить радиус сферической поверхности, то поток вектора напряженности электростатического поля через поверхность сферы... 1) не изменится 2) уменьшится 3) увеличится 8.2. Вольтамперная характеристика активных элементов 1 и 2 цепи представлена на рисунке. При силе тока 10 ma отношение мощностей Р 1 /Р 2 равно 1) 2 2) 1 3) 4 4) 1/ На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных длинных проводников с противоположно направленными токами, причем J 2 =2J 1. Индукция результирующего магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала... 1) a 2) b 3) c 4) d 8.4. В постоянном однородном магнитном поле, созданном электромагнитом с дискообразными полюсами, на некотором расстоянии от оси полюсов закреплена положительно заряженная частица. Частица выстреливается перпендикулярно силовым линиям магнитного поля по касательной к окружности, плоскость которой перпендикулярна полю, а центр лежит на оси полюсов. Скорость выстреливания такова, что частица движется именно по этой окружности. В некоторый момент ток в обмотках электромагнита начинает возрастать. Правильное сочетание направлений скорости и ускорения частицы в этот момент представлено на рисунке 1) 2) 3) 4)

23 8.5. Следующая система уравнений Максвелла справедлива для... 1) стационарного электрического поля 2) стационарных электрических и магнитных полей 3) стационарного магнитного поля в вакууме 8.6. Колебательный контур состоит из последовательно соединенных емкости, индуктивности и резистора. К контуру подключено переменное напряжение При некоторой частоте внешнего напряжения амплитуды падений напряжений на элементах цепи соответственно равны U R = 4 В, U L = 3 В, U C = 6 В. При этом амплитуда приложенного напряжения равна... 1) 13 В 2) 3 В 3) 4 В 4) 5 В 8.7. На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического и магнитного полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении 1) 2 2) 3 3) 4 4) 1 Для оценивания результатов обучения в виде умений предлагается решить следующие задачи: ОПК 1 Типовые задания для практических занятий: 1. Два шарика массой m = 0,l г каждый подвешены в одной точке на нитях длиной L = 20 см каждая. Получив одинаковый заряд, шарики разошлись так, что нити образовали между собой угол = 60. Найдите заряд каждого шарика.

24 2. Расстояние d между двумя точечными положительными зарядами Q 1 = 9Q и Q 2 = Q равно 8 см. На каком расстоянии r от первого заряда находится точка, в которой напряженность Е поля зарядов равна нулю? Где находилась бы эта точка, если бы второй заряд был отрицательным? 3. Найдите напряженность электрического поля в центре основания полусферы, заряженной равномерно с поверхностной плотностью = 60 нкл/м Две бесконечные параллельные пластины равномерно заряжены с поверхностной плотностью 1 = 10 нкл/м 2 и 2 = 30 нкл/м 2. Определите силу взаимодействия между пластинами, приходящуюся на площадь S, равную 1 м Пространство между двумя плоскостями, отстоящими друг от друга на расстояние 2а, заполнено зарядом, объемная плотность которого зависит только от координаты х (ось х перпендикулярна плоскостям) как = х, где постоянная. Начало координат (х = 0) находится посередине между плоскостями. Найдите зависимость Е х (х). Изобразите ее примерный график. 6. Найдите электрическое поле Е в шаровой полости внутри однородно заряженного шара. Объемная плотность заряда равна. Радиус-вектор, соединяющий центр шара с центром полости равен а. Ответ: Е = а /(3 0 ). 7. Найдите силу взаимодействия двух точечных диполей, если их дипольные моменты р 1 и р 2 направлены вдоль соединяющей их прямой, а расстояние между диполями равно d. 8. Две бесконечные параллельные пластины находятся на расстоянии d = 1 см друг от друга. По плоскостям равномерно распределены заряды с плотностями σ 1 = 0,2 мккл/м 2 и σ 2 = 0,5 мккл/м 2. Найдите разность потенциалов U между пластинами. 9. Определите потенциал, до которого можно зарядить уединенный металлический шар радиусом R = 10 см, если напряженность Е поля, при которой происходит пробой воздуха, равна 3 МВ/м. Найдите также

25 максимальную поверхностную плотность σ электрических зарядов перед пробоем. 10. По тонкому кольцу радиусом R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью = 10 нкл/м. Определите потенциал в точке, лежащей на оси кольца, на расстоянии а=5 см от центра. 11. В пространстве между пластинами плоского конденсатора имеется свободный поток электронов, который создает равномерный объемный заряд. Расстояние между пластинами d, потенциал одной из пластин. При каком значении объемной плотности заряда потенциал и напряженность поля у другой пластины равны нулю? 12. Потенциал поля внутри заряженного шара зависит только от расстояния до его центра как = a r 2 + b, где a и b постоянные. Найдите распределение объемного заряда (r) внутри шара 13. На расстоянии а=10 см от бесконечной заземленной проводящей плоскости находится точечный заряд Q = 20 нкл. Вычислите напряженность Е и потенциал электрического поля в точке, удаленной от плоскости на расстояние а и от заряда Q на расстояние 2а. 14. Два точечных заряда, q и - q, расположены на расстоянии l друг от друга, и на одинаковом расстоянии l/2 от проводящей плоскости с одной стороны от нее. Найдите модуль силы, действующей на каждый заряд. 15. Точечный заряд q находится на расстоянии d от центра незаряженного проводящего шара радиуса r. Какой заряд q протечет по проводнику, если заземлить шар? 16. Точечный заряд q находится на расстоянии l от проводящей плоскости. Определите поверхностную плотность зарядов, индуцированных на плоскости, как функцию расстояния r от точки, над которой находится заряд. 17. Точечный заряд q = 3,4 нкл находится на расстоянии r = 2,5 см от центра О незаряженного сферического слоя проводника, радиусы которого R 1 = 5,0 см и R 2 = 8,0 см. Найдите потенциал в точке О.

26 18. Система состоит из двух концентрических проводящих сфер. На внутренней сфере радиуса а находится положительный заряд q 1. Какой заряд q 2 следует поместить на внешнюю сферу радиуса b, чтобы потенциал внутренней сферы стал равным нулю? Как будет зависеть при этом от расстояния r до центра сферы? Изобразите примерный график (r). 19. Определите потенциальную энергию W системы четырех точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата со стороной a = 10 см. Заряды одинаковы по модулю Q = 10 нкл, но два из них отрицательны. Рассмотрите два возможных случая расположения зарядов. 20. Определите электрическую энергию W ядра урана U при равномерном распределении заряда Z = 92e по объему сферы радиуса R = 1, А 1/3 м, где А = 235 массовое число. 21. Сферическую оболочку радиуса R 1, равномерно заряженную зарядом q, расширили до радиуса R 2. Найдите работу, совершенную при этом электрическими силами. 22. Точечный заряд q находится в центре О сферического незаряженного проводящего слоя с малым отверстием вдоль радиуса. Внутренний и внешний радиусы слоя равны соответственно а и b. Какую работу надо совершить против электрических сил, чтобы медленно перенести заряд из точки О на бесконечность? 23. Конденсатор электроемкостью С 1 =0,2 мкф был заряжен до разности потенциалов U 1 =320 В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до разности потенциалов U 2 =450 В, напряжение на нем изменилось до U =400 В. Вычислите емкость С 2 второго конденсатора. 24. Между пластинами плоского конденсатора находится плотно прилегающая стеклянная ( = 7,0) пластинка. Напряжение на конденсаторе U 1 = 100 В. Каким станет напряжение U 2, если вытащить пластинку из конденсатора?

27 25. Сила F притяжения между пластинами плоского воздушного конденсатора равна 50 мн. Площадь S каждой пластины равна 200 см 2. Найдите плотность энергии w электрического поля в конденсаторе. 26. Конденсаторы С 1 =1 мкф, С 2 =2 мкф, С 3 =3 мкф включены в цепь с напряжением U =1,1 кв. Определите энергию каждого конденсатора при: 1) последовательном их включении; 2) параллельном включении. 27. Емкость плоского конденсатора равна 111 пф. Диэлектрик пластинка из фарфора ( =5,0). Конденсатор зарядили до напряжения U=600 В и отключили от источника. Какую работу А нужно совершить, чтобы вынуть диэлектрик из конденсатора?. 28. Между пластинами плоского конденсатора, заряженного до напряжения U 0 =600 В, находятся два слоя диэлектриков: стекла ( 1 =7,0) толщиной d 1 =7 мм и эбонита ( 2 =3,0) толщиной d 2 =3 мм. Площадь пластин конденсатора S = 200 см 2. Найдите: 1) емкость С конденсатора; 2) смещения D 1 и D 2, напряженности поля Е 1 и Е 2 и напряжения U 1 и U 2 на каждом слое. 29. Найдите емкость сферического проводника радиуса r, окруженного концентрическим слоем диэлектрика с внешним радиусом R и диэлектрической проницаемостью. 30. Эбонитовая ( =3,0) плоскопараллельная пластина помещена в однородное электрическое поле напряженностью Е 0 =2 МВ/м. Грани пластины перпендикулярны линиям напряженности. Определите поверхностную плотность σ' связанных зарядов на гранях пластины. 31. Диэлектрик с проницаемостью граничит с вакуумом. На его поверхности имеются сторонние заряды с плотностью. У поверхности диэлектрика в вакууме напряженность электрического поля равна Е, причем вектор Е составляет такой угол с нормалью к поверхности раздела, что линии вектора Е не терпят излома при переходе границы раздела. Найдите угол. Каков должен быть знак?

28 32. Напряжение U на шинах электростанции равно 6,6 кв. Потребитель находится на расстоянии l= 10 км. Определите площадь S сечения медного провода, который следует взять для устройства двухпроводной линии передачи, если сила тока I в линии равна 20 А и потери напряжения в проводах не должны превышать 3 %. 33. Определите силу тока I 3 в резисторе сопротивлением R 3 (рис.19.9) и напряжение U 3 на концах резистора, если ε 1 =4 В, ε 2 =3 В, R 1 =2 Ом, R 2 =6 Ом, R 3 =1 Ом. Внутренними сопротивлениями источников тока пренебречь. 34. Три источника тока с ЭДC ε 1 = 11 В, ε 2 = 4 В и ε 3 = 6 В и три реостата с сопротивлениями R 1 =5 Ом, R 2 =10 Ом и R 3 =2 Ом соединены, как показано на рис Определите силы токов I в реостатах. Внутреннее сопротивление источника тока пренебрежимо мало. 35. При силе тока I 1 =3 А во внешней цепи аккумулятора выделяется мощность Р 1 =18 Вт, при силе тока I 2 =1 А - соответственно Р 2 = 10 Вт. Определите ЭДС - ε и внутреннее сопротивление r батареи. 36. ЭДС ε батареи равна 20 В. Сопротивление R внешней цепи равно 2 Oм, сила тока I=4 А. Найдите КПД батареи. При каком внешнем сопротивлении R КПД будет равен 99%? 37. При какой силе тока I, текущего по тонкому проводящему кольцу радиусом R = 0,2 м, магнитная индукция В в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r = 0,3 м, станет равной 20 мктл? 38. Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом. По проводу течет ток I = 100 А. Вычислите магнитную индукцию В в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от вершины угла на а =10 см. 39. Определите максимальную магнитную индукцию B max поля, создаваемого электроном, движущимся прямолинейно со скоростью υ = 10 Мм/с, в точке, отстоящей от траектории на расстоянии d=1 нм.

29 40. Заряженная частица влетела перпендикулярно линиям индукции в однородное магнитное поле, созданное в среде. В результате взаимодействия с веществом частица, находясь в поле, потеряла половину своей первоначальной энергии. Во сколько раз будут отличаться радиусы кривизны R траектории начала и конца пути? 41. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 9 мтл по винтовой линии, радиус которой R = 1 см и шаг h = 7,8 см. Определите период Т обращения электрона и его скорость. 42. В однородном магнитном поле с индукцией В = 2 Тл движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом R = 10 см и шагом h = 60 см. Определите кинетическую энергию Т протона. 43. По тонкому проводу в виде кольца радиусом R = 20 см течет ток I = 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В = 20 мтл. Найдите силу F, растягивающую кольцо. 44. Два длинных параллельных провода с пренебрежимо малым сопротивлением с одного конца замкнуты на сопротивление R, а с другого конца подключены к источнику постоянного напряжения. Расстояние между осями проводов в = 20 раз больше их радиуса. При каком значении R сила взаимодействия между проводами обратится в нуль? 45. В однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл находится прямой провод длиной l = 20 см, концы которого замкнуты вне поля. Сопротивление R всей цепи равно 0,1 Ом. Найдите силу F, которую нужно приложить к проводу, чтобы перемещать его перпендикулярно линиям индукции со скоростью = 2,5 м/с. 46. Проволочное кольцо радиусом r=10 см лежит на столе. Какое количество электричества Q протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление R кольца равно 1 Ом. Вертикальная составляющая индукции В магнитного поля Земли равна 50 мктл. 47. По двум гладким вертикальным проводам, отстоящим друг от друга на расстояние l, скользит под действием силы тяжести проводник-перемычка

30 массы m. Вверху провода замкнуты на сопротивление R. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Пренебрегая сопротивлением проводов, перемычки и скользящих контактов, а также магнитным полем индукционного тока, найдите установившуюся скорость перемычки. 48. Система отличается от рассмотренной в предыдущей задаче лишь тем, что вместо сопротивления R к концам вертикальных проводов подключен конденсатор емкостью С. Найдите ускорение перемычки. 49. Катушку индуктивности L = 300 мгн с сопротивлением R = 140 мом подключили к постоянному напряжению. Через сколько времени ток через катушку достигнет = 50% установившегося значения? 50. Сверхпроводящее кольцо радиуса а, имеющее индуктивность L, находится в однородном магнитном поле с индукцией В. Плоскость кольца параллельна вектору В, ток в кольце равен нулю. Затем плоскость кольца повернули на 90 в положение, перпендикулярное полю. Найдите ток I в кольце после поворота и работу А, совершенную при этом. K R L R 51. Найдите закон изменения во времени тока через индуктивность L в схеме, изображенной на рисунке, после замыкания ключа К в момент t = 0. Известны ЭДС источника, сопротивления R и индуктивность L. Внутреннее сопротивление источника пренебрежимо мало. l L B m 0 x 52. Контур образован двумя параллельными проводниками, замыкающим их соленоидом с индуктивностью L и проводящим стержнем массы m, который может без трения скользить по проводникам. Проводники расположены в горизонтальной плоскости в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией В. Расстояние между проводниками l. В момент t = 0 стержню сообщили начальную скорость 0. Найдите закон его движения x(t). Сопротивление контура пренебрежимо мало.

31 53. Катушка индуктивности L соединяет верхние концы двух вертикальных медных шин, отстоящих друг от друга на расстояние l. Вдоль шин падает без начальной скорости горизонтальный проводник-перемычка массы m (без нарушения контакта с шинами). Вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярном плоскости шин. Найдите закон движения проводника x(t). Сопротивление всех проводников пренебрежимо мало. 54. Ток в колебательном контуре зависит от времени как I = I m sin( t), где I m = 9,0 ма, = 4, с -1. Емкость конденсатора С = 0,50 мкф. Найдите индуктивность контура и напряжение на конденсаторе в момент t = 0. L C К 55. Найдите максимальный ток в цепи и максимальное напряжение на конденсаторе после замыкания ключа К. Активное сопротивление цепи пренебрежимо мало. OПК 2: 1. Расстояние между двумя точечными зарядами Q 1 = l мккл и Q 2 = Q 1 равно 10 см. Определите силу F, действующую на точечный заряд Q = 0,1 мккл, удаленный на r 1 = 6 см от первого и на r 2 = 8 см от второго зарядов. 2. Бесконечная прямая нить несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью 1 = 1 мккл/м. Соосно с нитью расположено тонкое кольцо, заряженное равномерно с линейной плотностью 2 = 10 нкл/м. Определите силу F, растягивающую кольцо. Взаимодействием между отдельными элементами кольца пренебречь. 3. Электрическое поле создано положительным точечным зарядом. Потенциал поля в точке, удаленной от заряда на r =12 см, равен 24 В. Определите значение и направление градиента потенциала в этой точке. 4. Определите силу притяжения между точечным зарядом q и металлическим шаром радиуса R. Заряд находится на расстоянии d от центра шара. Рассмотрите два случая: 1) шар заземлен; 2) шар изолирован и его полный заряд равен нулю.

32 5. Два конденсатора электроемкостями С 1 =3 мкф и С 2 =6 мкф соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС ε=120 В. Определить заряды Q 1 и Q 2 конденсаторов и разности потенциалов U 1 и U 2 между их обкладками, если конденсаторы соединены: 1) параллельно; 2) последовательно. 6. Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 800 В, влетает в однородные, скрещенные под прямым углом магнитное (В = 50 мтл) и электрическое поля. Определите напряженность Е электрического поля, если протон движется прямолинейно. 7. В контуре, состоящем из конденсатора емкости С и катушки индуктивности L, совершаются свободные незатухающие колебания, при которых амплитуда напряжения на конденсаторе равна U m. Найдите связь между током I в контуре и напряжением U на конденсаторе. 2. Промежуточная аттестация Вопросы для поверки знаний при освоении дисциплины: ОПК 1 1. Электрические заряды и электрическое поле. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. 2. Теорема Гаусса и её применение к расчету электростатических полей. 3. Теорема Гаусса в дифференциальной форме. Уравнения Пуассона и Лапласа. 4. Работа сил электростатического поля. Потенциал. Связь между напряженностью и потенциалом. 5. Электрический диполь. Поле диполя. Диполь во внешнем электрическом поле 6. Проводники в электростатическом поле. Граничные условия. Метод изображений. 7. Электрическое поле в диэлектриках. Вектор D электрической индукции (смещения). Граничные условия в диэлектриках.

33 8. Постоянный электрический ток. Законы Ома и Джоуля-Ленца. 9. Взаимодействие электрических токов. Магнитное поле. 10. Сила Лоренца и сила Ампера. Движение заряженных частиц в магнитном поле. OПК 2 1. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Плотность энергии электростатического поля. 2. Электрическая емкость. Конденсаторы. 3. ЭДС источника тока. Закон Ома для полной цепи. 4. Закон Ома для неоднородного (содержащего ЭДС) участка цепи. Правила Кирхгофа. 5. Закон Био-Савара-Лапласа и примеры его применения (поле в центре кругового витка, поле прямого тока). 6. Циркуляция магнитного поля. Поле соленоида. 7. Контур с током в магнитном поле. Момент сил, действующий на контур. Магнитный момент. 8. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея, правило Ленца. Вихревое электрическое поле и его циркуляция. 9. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля. 10. Колебательный контур. Свободные колебания в контуре с пренебрежимо малым затуханием. Задачи для проверки умений при освоении дисциплины. ОПК 1 1. Кольцо радиуса R из тонкой проволоки имеет заряд q. Найдите модуль напряженности электрического поля на оси кольца как функцию расстояния l от его центра. Исследуйте E(l) при l >> R. Определите максимальное значение напряженности и соответствующее расстояние l.

34 2. Заряд q распределен равномерно по объему шара радиуса R. Пренебрегая влиянием вещества шара, найдите потенциал: а) в центре шара; б) внутри шара как функцию расстояния r от его центра. 3. Металлический шарик радиуса R = 1.5 см имеет заряд q = 10 мккл. Найдите модуль результирующей силы, которая действует на заряд, расположенный на одной половине шарика. 4. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом r=10 см каждая. Расстояние d 1 между пластинами равно 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U =1,2 кв и отключили от источника тока. Какую работу А нужно совершить, чтобы увеличить расстояние между пластинами до d 2 =3,5 см? 5. У плоской поверхности однородного диэлектрика с проницаемостью напряженность электрического поля в вакууме равна Е 0, причем вектор Е 0 составляет угол с нормалью к поверхности диэлектрика. Считая поле внутри и вне диэлектрика однородным, найдите: а) поток вектора Е через сферу радиуса R с центром на поверхности диэлектрика; б) циркуляцию вектора D по прямоугольному контуру, одна сторона которого длины L расположена в вакууме, а противоположная ей сторона в диэлектрике. Плоскость контура перпендикулярна поверхности диэлектрика и параллельна вектору Е ЭДС батареи аккумуляторов ε =12 В, сила тока I короткого замыкания равна 5 А. Какую наибольшую мощность Р max можно получить во внешней цепи? 7. По тонкому кольцу течет ток. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Во сколько раз изменилась магнитная индукция в центре контура? 8. Металлический диск радиуса а = 25 см вращают с постоянной угловой скоростью =130 рад/с вокруг его оси. Найдите разность потенциалов между центром и ободом диска, если: а) внешнего магнитного поля нет; б) имеется перпендикулярное диску внешнее магнитное поле с индукцией В = 5,0 мтл.

35 9. Квадратная рамка со стороной а и длинный прямой провод с током I находятся в одной плоскости. Рамку удаляют от провода с постоянной скоростью. Найдите ЭДС индукции в рамке как функцию расстояния х между проводом и ближайшей к нему стороной рамки. 10. Катушку индуктивности L = 300 мгн с сопротивлением R = 140 мом подключили к постоянному напряжению. Через сколько времени ток через катушку достигнет = 50% установившегося значения? OПК 2: 1. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями 1 = l нкл/м 2 и 2 = 3 нкл/м 2. Определите напряженность Е поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин. Постройте график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной пластинам. 2. Найдите потенциал следующих электрических полей: а) E = a (y i +x j); б) E = 2a x y i + a (x 2 y 2 ) j; в) E = a y i + (a x + b z) j + b y k. Здесь a и b постоянные, i, j, k орты осей x, y, z. 3. Протон сближается с α-частицей. Скорость 1 протона на достаточно большом удалении от α-частицы равна 300 км/с, а скорость 2 α-частицы можно принять равной нулю. Определите минимальное расстояние r min, на которое подойдет протон к α-частице, и скорости u 1 и u 2 обеих частиц в этот момент. Заряд α-чacтицы равен двум зарядам протона, а массу M ее можно считать в четыре раза большей массы т протона. 4. Металлический шар радиусом R=5 cм окружен равномерно слоем фарфора ( =5,0) толщиной d=2 см. Определите поверхностные плотности σ' 1 и σ' 2 связанных зарядов соответственно на внутренней и внешней поверхностях диэлектрика. Заряд Q шара равен 10 нкл.

36 5. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление r каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1 Ом. Вычислите сопротивления R а, R б, R в этого куба, если он включен в электрическую цепь, как показано на рисунках а, б, в. 6. Ион с зарядом е движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,015 Тл по окружности радиусом R = 10 см. Определите импульс р иона. 7. Рамка гальванометра длиной а = 4 см и шириной b = 1,5 см, содержащая N = 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найдите: 1) механический момент М, действующий на рамку, когда по витку течет ток I=1 ма; 2) магнитный момент р т рамки при этом токе. K L 1 L 2 R 8. В схеме известны ЭДС источника, сопротивление R и индуктивности катушек L 1 и L 2. Внутреннее сопротивление источника и сопротивления катушек пренебрежимо малы. Найдите установившиеся токи в катушках после замыкания ключа К. 9. Сверхпроводящее кольцо радиуса а, имеющее индуктивность L, находится в однородном магнитном поле с индукцией В. Плоскость кольца параллельна вектору В, ток в кольце равен нулю. Затем плоскость кольца повернули на 90 в положение, перпендикулярное полю. Найдите ток I в кольце после поворота и работу А, совершенную при этом. 10. Катушка индуктивности L соединяет верхние концы двух вертикальных медных шин, отстоящих друг от друга на расстояние l. Вдоль шин падает без начальной скорости горизонтальный проводник-перемычка массы m (без нарушения контакта с шинами). Вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярном плоскости шин. Найдите закон движения проводника x(t). Сопротивление всех проводников пренебрежимо мало

Электричество и магнетизм

Электричество и магнетизм Электричество и магнетизм Электростатическое поле в вакууме Задание 1 Относительно статических электрических полей справедливы утверждения: 1) поток вектора напряженности электростатического поля сквозь

Подробнее

Найти ток через перемычку АВ. Ответ: J AB 2 A. 6. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией B 0,2 Тл под углом

Найти ток через перемычку АВ. Ответ: J AB 2 A. 6. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией B 0,2 Тл под углом Вариант 1 1. Два точечных электрических заряда q и 2q на расстоянии r друг от друга притягиваются с силой F. С какой силой будут притягиваться заряды 2q и 2q на расстоянии 2r? Ответ. 1 2 F. 2. В вершинах

Подробнее

Задачи для самостоятельной работы

Задачи для самостоятельной работы Задачи для самостоятельной работы Закон Кулона. Напряженность. Принцип суперпозиции для электростатического поля. Потенциал. Работа электрического поля. Связь напряженности и потенциала. 1. Расстояние

Подробнее

и q 2 находятся в точках с радиус-векторами r 1 и радиус-вектор r 3

и q 2 находятся в точках с радиус-векторами r 1 и радиус-вектор r 3 1. Два положительных заряда q 1 и q 2 находятся в точках с радиус-векторами r 1 и r 2. Найти отрицательный заряд q 3 и радиус-вектор r 3 точки, в которую его надо поместить, чтобы сила, действующая на

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1 1. Четыре одинаковых заряда Q 1 = Q 2 = Q 3 = Q 4 = 40 кнл закреплены в вершинах квадрата со стороной а = 10 см. Определить силу F, действующую на каждый из этих зарядов

Подробнее

Контрольная работа 3 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Контрольная работа 3 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО Кафедра физики, контрольные для заочников 1 Контрольная работа 3 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО 1. Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики

Подробнее

1. Поле создано бесконечной равномерно заряженной нитью с линейной плотностью заряда +τ. Укажите направление градиента потенциала в точке А.

1. Поле создано бесконечной равномерно заряженной нитью с линейной плотностью заряда +τ. Укажите направление градиента потенциала в точке А. Электростатика ТИПОВЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕСТУ 1 (ч. 2) 1. Поле создано бесконечной равномерно заряженной нитью с линейной плотностью заряда +τ. Укажите направление градиента потенциала в точке А. 2. Каждый из

Подробнее

ФИЗИКА. Контрольные материалы, 2 семестр

ФИЗИКА. Контрольные материалы, 2 семестр Модуль 1 «Электрическое поле в вакууме» ФИЗИКА Контрольные материалы, 2 семестр Тема 1. Электрическое поле в вакууме: принцип суперпозиции 1.1. Расстояние между точечными зарядами +2 нкл и 2 нкл равно

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1 1. Три источника тока с ЭДС ξ 1 = 1,8 В, ξ 2 = 1,4 В, ξ 3 = 1,1 В соединены накоротко одноименными полюсами. Внутреннее сопротивление первого источника r 1 = 0,4 Ом, второго

Подробнее

ЭЛЕКТРОСТАТИКА 1. Два рода электрических зарядов, их свойства. Способы зарядки тел. Наименьший неделимый электрический заряд. Единица электрического заряда. Закон сохранения электрических зарядов. Электростатика.

Подробнее

Тема 1. Электростатика

Тема 1. Электростатика Домашнее задание по курсу общей физики для студентов 3-го курса. Варианты 1-9 - Задача 1.1 Варианты 10-18 - Задача 1.2 Варианты 19-27 - Задача 1.3 Тема 1. Электростатика По результатам проведённых вычислений

Подробнее

Задачи для контрольной работы по курсу «Общая физика». Разделы: Электростатика и электрический ток.

Задачи для контрольной работы по курсу «Общая физика». Разделы: Электростатика и электрический ток. Задачи для контрольной работы по курсу «Общая физика». Разделы: Электростатика и электрический ток. Таблица вариантов. Вар. Номера задач 1 301 311 321 331 341 351 361 371 2 302 312 322 332 342 352 362

Подробнее

2 =0,1 мккл/м 2. Определить напряженность электрического поля, созданного этими заряженными плоскостями.

2 =0,1 мккл/м 2. Определить напряженность электрического поля, созданного этими заряженными плоскостями. Задачи для подготовки к экзамену по физике для студентов факультета ВМК Казанского госуниверситета Лектор Мухамедшин И.Р. весенний семестр 2009/2010 уч.г. Данный документ можно скачать по адресу: http://www.ksu.ru/f6/index.php?id=12&idm=0&num=2

Подробнее

Задачи к общему зачету по курсу «Электромагнетизм», 2010 г. Раздел 1.

Задачи к общему зачету по курсу «Электромагнетизм», 2010 г. Раздел 1. Задачи к общему зачету по курсу «Электромагнетизм», 2010 г. Раздел 1. 1.1. Тонкая непроводящая палочка длиной L = 0,08 м равномерно заряжена так, что ее полный заряд равен q = 3,5 10 7 Кл. Какой точечный

Подробнее

Задачи для общекурсовых контрольных по курсу «Электричество и магнетизм», 2007 г. Раздел I.

Задачи для общекурсовых контрольных по курсу «Электричество и магнетизм», 2007 г. Раздел I. Задачи для общекурсовых контрольных по курсу «Электричество и магнетизм», 2007 г. Раздел I. 1.1. Тонкая непроводящая палочка длиной L = 0,08 м равномерно заряжена так, что ее полный заряд равен q = 3,5

Подробнее

Задачи для подготовки к экзамену по физике для студентов института ВМиИТ-ВМК Казанского (Приволжского) федерального университета

Задачи для подготовки к экзамену по физике для студентов института ВМиИТ-ВМК Казанского (Приволжского) федерального университета Задачи для подготовки к экзамену по физике для студентов института ВМиИТ-ВМК Казанского (Приволжского) федерального университета весенний семестр 2011/2012 уч.г. 1. Точечный заряд q находится на расстоянии

Подробнее

1 Список вопросов для теста перед экзаменом по курсу электричество и магнетизм

1 Список вопросов для теста перед экзаменом по курсу электричество и магнетизм 1 Список вопросов для теста перед экзаменом по курсу электричество и магнетизм Общие замечания. Потенциальная полезность теста 1) для преподавателя, принимающего экзамен - проверка полноты (широты охвата)

Подробнее

4. Тонкий прямой стержень заряжен с линейной плотностью λ = λ ( x ) 2. / l, где l длина стержня, x расстояние от конца стержня, λ

4. Тонкий прямой стержень заряжен с линейной плотностью λ = λ ( x ) 2. / l, где l длина стержня, x расстояние от конца стержня, λ Вектор напряженности 1. На единицу длины тонкого однородно заряженного стержня АВ, имеющего форму дуги окружности радиуса R с центром в точке О, приходится заряд λ. Найдите модуль напряженности электрического

Подробнее

Вариант Расстояние между двумя длинными параллельными проводами d = 50 мм. По проводам в противоположном направлении текут токи силой I = 10 А к

Вариант Расстояние между двумя длинными параллельными проводами d = 50 мм. По проводам в противоположном направлении текут токи силой I = 10 А к Вариант 1. 1. Расстояние между двумя длинными параллельными проводами d = 50 мм. По проводам в одном направлении текут токи силой I = 30 А каждый. Найти индукцию магнитного поля в точке, находящейся на

Подробнее

Вопросы к лабораторным работам по курсу физики "Электромагнетизм" лаб

Вопросы к лабораторным работам по курсу физики Электромагнетизм лаб Вопросы к лабораторным работам по курсу физики "Электромагнетизм" лаб. 1-351 1 Лабораторная работа 1 Измерение удельного сопротивления проводника (33-46) 1. Закон Ома для однородного участка цепи. 2. Сопротивление

Подробнее

Лекция Февраль 2014

Лекция Февраль 2014 Лекция 1. 10 Февраль 2014 Закон Кулона. Электрическое поле точечных зарядов. Принцип суперпозиции. Пример: расчет электрического поля двух одноименных одинаковых зарядов. Потенциал поля точечных зарядов.

Подробнее

Вариант На расстоянии 90см от центра витка с током 26 А в этой же плоскости расположен прямой бесконечный проводник с током 17А.

Вариант На расстоянии 90см от центра витка с током 26 А в этой же плоскости расположен прямой бесконечный проводник с током 17А. Вариант 1. 1. Бесконечно длинный прямой проводник имеет изгиб в виде перекрещивающейся петли радиусом 90см. Найти ток, текущий в проводнике, если напряженность магнитного поля в центре петли равна 66 А\м.

Подробнее

Электричество и магнетизм Расчетно-графическая работа

Электричество и магнетизм Расчетно-графическая работа Электричество и магнетизм Расчетно-графическая работа Таблица вариантов Вар. Номера задач 1 301 311 321 331 341 351 361 371 401 411 421 431 441 451 461 471 2 302 312 322 332 342 352 362 372 402 412 422

Подробнее

Решение задач ЕГЭ части С: Электромагнетизм

Решение задач ЕГЭ части С: Электромагнетизм С1.1. На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине

Подробнее

Вариант 1. Закон Кулона Теорема Гаусса Потенциал, работа, энергия Вариант 2. Закон Кулона

Вариант 1. Закон Кулона Теорема Гаусса Потенциал, работа, энергия Вариант 2. Закон Кулона Вариант 1. 1. Два шарика массой 0,1г каждый подвешены в одной точке на нитях длиной 20см каждая. Получив одинаковый заряд, шарики разошлись так, что нити образовали между собой угол 60. Найти заряд каждого

Подробнее

1.63. * Известны разности потенциалов в точках A, С и B, C однородного электрического поля E : A C = 3 В,

1.63. * Известны разности потенциалов в точках A, С и B, C однородного электрического поля E : A C = 3 В, Потенциал 1.60. В однородном электрическом поле с напряженностью Е = 1 кв/м перемещают заряд q = 50 нкл на расстояние l = 12 см под углом = 60 0 к силовым линиям. Определите работу А поля при перемещении

Подробнее

2 точки в момент времени t = 1 с. x и y даны в сантиметрах

2 точки в момент времени t = 1 с. x и y даны в сантиметрах Вариант 1. 1. Найдите выражение для потенциала поля двух бесконечных параллельных плоскостей (x), равномерно заряженных разноименными зарядами с поверхностной плотностью, если расстояние между плоскостями

Подробнее

ФИЗИКА ЗАДАЧИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ОКР 2

ФИЗИКА ЗАДАЧИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ОКР 2 ФИЗИКА ЗАДАЧИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ОКР 2 1.1. По мере удаления от заряда напряженность поля, создаваемого им, А) усиливается; В) не изменяется; Б) ослабевает; Г) однозначного ответа нет. 1.2. Движение каких

Подробнее

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ С ОЦЕНКОЙ ПО ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ С ОЦЕНКОЙ ПО ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ С ОЦЕНКОЙ ПО ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1. В каких единицах измеряется электрический заряд в СИ и СГСЭ (ГС)? Как связаны между собой эти единицы для заряда? Заряд протона

Подробнее

Рис. 11 расположены заряды q1 5 нкл и

Рис. 11 расположены заряды q1 5 нкл и Электростатика 1. Четыре одинаковых точечных заряда q 10 нкл расположены в вершинах квадрата со стороной a 10 см. Найти силу F, действующую со стороны трех зарядов на четвертый. 2. Два одинаковых положительных

Подробнее

8. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами q 1 = 4 0 нкл и q 2 = -10

8. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами q 1 = 4 0 нкл и q 2 = -10 Индивидуальные задания Электростатика и постоянный ток. Магнетизм Постоянный ток 1. На расстоянии 8 см друг от друга в воздухе находятся два заряда по 1 нкл. Определить напряженность и потенциал поля в

Подробнее

Методические указания к занятию 1 по дисциплине «Механика. Электричество» для студентов медико-биологического факультета

Методические указания к занятию 1 по дисциплине «Механика. Электричество» для студентов медико-биологического факультета 10.02.14.-15.02.14. Методические указания к занятию 1 ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ 1. Знакомство с правилами работы в лаборатории кафедры физики; техника пожарной и электробезопасности; 2. Обсуждение особенностей структуры

Подробнее

3. Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин, равной. 500 см 2, подключен к источнику тока с ЭДС, равной 300 В.

3. Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин, равной. 500 см 2, подключен к источнику тока с ЭДС, равной 300 В. Индивидуальное задание 1 Электростатическое поле Вариант 1 1. Тонкое кольцо радиусом 8 см несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью 10 нкл/м. Какова напряженность электрического поля

Подробнее

Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Взаимная индукция

Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Взаимная индукция 2 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Р Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Кафедра физики Сборник включает вопросы курса физики по разделу ЭЛЕК- ТРОМАГНЕТИЗМ

Подробнее

модулю, но разных по знаку зарядов направлен: A) 1; 4 B) 2; C) 3;

модулю, но разных по знаку зарядов направлен: A) 1; 4 B) 2; C) 3; ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ТЕСТЫ «ФИЗИКА-II» для специальностей ВТ и СТ. Квантование заряда физически означает, что: A) любой заряд можно разделить на бесконечно малые заряды; B) фундаментальные константы квантовой

Подробнее

Тема: Электростатика

Тема: Электростатика Тема: Электростатика 1. Два вида электрических зарядов. Сформулируйте закон сохранения электрических зарядов. Приведите примеры проявления закона. 2. Запишите, сформулируйте и объясните закон Кулона. Единица

Подробнее

Движение частиц в электрическом поле. Вариант 1

Движение частиц в электрическом поле. Вариант 1 Вариант 1 1. Частица массой 1 мг, имеющая заряд 1 нкл, начинает двигаться со скоростью 1 м/с к центру заряженного шара. При каком минимальном значении радиуса шара частица достигнет его поверхности, если

Подробнее

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА Вариант 1 ЭЛЕКТРОСТАТИКА 1. Тонкое кольцо радиусом 8 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 10 нкл/м. Какова напряженность электрического

Подробнее

Ч. II. ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ

Ч. II. ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН) ФИЗИКА Кафедра физики Ч. II. ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ТОК. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

Подробнее

Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция Вариант 1. 1. Определить среднее значение ЭДС индукции в контуре, если магнитный поток, пронизывающий контур, изменяется от 0 до 40мВб за время 2 мс. (20В) 2. На картонный каркас длиной 50см и площадью

Подробнее

Электромагнитная индукция (примеры решения задач) Проводник движется в постоянном магнитном поле. Рис.1

Электромагнитная индукция (примеры решения задач) Проводник движется в постоянном магнитном поле. Рис.1 Пример 1 Электромагнитная индукция (примеры решения задач) Проводник движется в постоянном магнитном поле В однородном магнитном поле с индукцией B расположен П-образный проводник, плоскость которого перпендикулярна

Подробнее

3 Магнетизм. Основные формулы и определения

3 Магнетизм. Основные формулы и определения 3 Магнетизм Основные формулы и определения Вокруг проводника с током существует магнитное поле, направление которого определяется правилом правого винта (или буравчика). Согласно этому правилу, нужно мысленно

Подробнее

Электростатика Вариант 1

Электростатика Вариант 1 Вариант 1 1. Два шарика массой 1 г каждый подвешены в одной точке на нитях длиной 20 см каждая. Получив одинаковый заряд, шарики разошлись так, что нити образовали между собой угол 60. Найти заряд каждого

Подробнее

ЗАДАЧИ ПОВЫШЕННОЙ СЛОЖНОСТИ ч. 2

ЗАДАЧИ ПОВЫШЕННОЙ СЛОЖНОСТИ ч. 2 ЗАДАЧИ ПОВЫШЕННОЙ СЛОЖНОСТИ ч. 2 1. Тонкое кольцо радиусом 10 см равномерно заряжено зарядом 10 нкл. Найдите потенциал на оси кольца в той точке, где напряженность электрического поля максимальна. Потенциал

Подробнее

Предисловие... 6 Как пользоваться книгой... 9 Методические указания к решению задач Обозначения физических величин Введение...

Предисловие... 6 Как пользоваться книгой... 9 Методические указания к решению задач Обозначения физических величин Введение... ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие... 6 Как пользоваться книгой... 9 Методические указания к решению задач... 12 Обозначения физических величин... 14 Введение... 16 1. Электростатика и постоянный ток... 18 1.1. Электростатическое

Подробнее

2 Электричество. Основные формулы и определения. F = k q 1 q 2 / r 2, где k - коэффициент пропорциональности, r расстояние между зарядами.

2 Электричество. Основные формулы и определения. F = k q 1 q 2 / r 2, где k - коэффициент пропорциональности, r расстояние между зарядами. 2 Электричество Основные формулы и определения Сила взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами q 1 и q 2 вычисляется по закону Кулона: F = k q 1 q 2 / r 2, где k - коэффициент пропорциональности,

Подробнее

Электростатика. 1. Закон Кулона F. где F - сила взаимодействия точечных зарядов q 1 и q 2 ; -

Электростатика. 1. Закон Кулона F. где F - сила взаимодействия точечных зарядов q 1 и q 2 ; - Электростатика Закон Кулона F 4 r ; F r r 4 r где F - сила взаимодействия точечных зарядов q и q ; - E диэлектрическая проницаемость среды; Е напряженность электростатического поля в вакууме; Е напряженность

Подробнее

Указания к выполнению и выбору варианта задания

Указания к выполнению и выбору варианта задания «УТВЕРЖДАЮ» заведующий кафедрой ОП-3 проф., д.ф.-м.н. Д.Х. Нурлигареев «26» декабря 2014 г. ДОМАШНЯЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 4 ПО ФИЗИКЕ ЧАСТЬ II (3-хсеместровая программа обучения) Указания к выполнению и

Подробнее

Ответ: 35. Ответ: 21.

Ответ: 35. Ответ: 21. Задачи по теме «Электродинамика» (тексты Демидовой М.Ю. ЕГЭ-2017) Вариант 1 Задание 14. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением 1 Ом соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток I = 2 А

Подробнее

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 3 МАГНЕТИЗМ

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 3 МАГНЕТИЗМ ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 3 МАГНЕТИЗМ 1-1. Определить величину индукции магнитного поля, создаваемого горизонтальным отрезком проводника длиной l = 10 см с током i = 10 А в точке над ним на высоте 5 м. Найти

Подробнее

Вариант q 1 q 2 q 3 1 q -q q 2 -q q -q 3 q -q 2q

Вариант q 1 q 2 q 3 1 q -q q 2 -q q -q 3 q -q 2q Задание. Тема Электростатическое поле в вакууме. Задача (Электростатическое поле системы точечных зарядов) Вариант-. В вершинах равностороннего треугольника со стороной а находятся точечные заряды q q

Подробнее

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 11 класс. 1 вариант

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 11 класс. 1 вариант Контрольная работа по теме Электромагнетизм 11 класс 1 вариант A1. К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см. рисунок), которая может поворачиваться вокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости

Подробнее

ВАРИАНТ На рисунке ε 1 = 10 В, ε 2 = 20 В, ε 3 = 40 В, а сопротивления

ВАРИАНТ На рисунке ε 1 = 10 В, ε 2 = 20 В, ε 3 = 40 В, а сопротивления ВАРИАНТ 1 1 1. Сила гравитационного притяжения двух водяных одинаково заряженных капель радиусами 0,1 мм уравновешивается кулоновской силой отталкивания. Определить заряд капель. Плотность воды равна 1

Подробнее

Министерство образования Российской Федерации. Тульский государственный университет. Кафедра физики

Министерство образования Российской Федерации. Тульский государственный университет. Кафедра физики Министерство образования Российской Федерации Тульский государственный университет Кафедра физики Семин В.А. Тестовые задания по электричеству и магнетизму для проведения текущего тестирования на кафедре

Подробнее

2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы.

2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы. Проводники и диэлектрики в электрическом поле Конденсаторы Напряженность электрического поля у поверхности проводника в вакууме: σ E n, где σ поверхностная плотность зарядов на проводнике, напряженность

Подробнее

Вариант 1 1. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,2 мгн и конденсатора площадью пластин 155 см 2, расстояние между которыми 1,5

Вариант 1 1. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,2 мгн и конденсатора площадью пластин 155 см 2, расстояние между которыми 1,5 Вариант 1 1. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,2 мгн и конденсатора площадью пластин 155 см 2, расстояние между которыми 1,5 мм. Зная, что контур резонирует на длину волны 630 м,

Подробнее

4. Постоянное магнитное поле в вакууме. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле.

4. Постоянное магнитное поле в вакууме. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле. 4 Постоянное магнитное поле в вакууме Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле Закон Био-Савара-Лапласа: [ dl, ] db =, 3 4 π где ток, текущий по элементу проводника dl, вектор dl направлен

Подробнее

4. ЕМКОСТЬ. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

4. ЕМКОСТЬ. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ 4 ЕМКОСТЬ ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ Емкость конденсатора можно рассчитать, используя соотношение между его зарядом и разностью потенциалов между его обкладками (см пример 4) Энергия электростатического

Подробнее

Дано: СИ Решение: Ответ: F к

Дано: СИ Решение: Ответ: F к 3-7. На шелковых нитях длиной 50 см каждая, прикрепленных к одной точке, висят два одинаково заряженных шарика массой по 0,2 г каждый. Определить заряд каждого шарика, если они отошли друг от друга на

Подробнее

) 2. Варианты домашнего задания. Часть 2.

) 2. Варианты домашнего задания. Часть 2. Вариант 1. 1. Кольцо радиусом R из тонкой проволоки имеет заряд q. Найдите модуль напряженности электрического поля на оси кольца как функцию расстояния l до его центра. Исследуйте полученную зависимость

Подробнее

Отложенные задания (23)

Отложенные задания (23) Отложенные задания (23) Виток провода находится в магнитном поле, перпендикулярном плоскости витка, и своими концами замкнут на амперметр. Магнитная индукция поля меняется с течением времени согласно графику

Подробнее

4. Электромагнитная индукция

4. Электромагнитная индукция 4 Электромагнитная индукция 41 Закон электромагнитной индукции 1 Электрические токи создают вокруг себя магнитное поле Существует и обратное явление: магнитное поле вызывает появление электрических токов

Подробнее

Вопросы экзаменационных билетов (1 поток 2 курса, осенний семестр ).

Вопросы экзаменационных билетов (1 поток 2 курса, осенний семестр ). Вопросы экзаменационных билетов (1 поток 2 курса, осенний семестр 2012-2013). 1) Электромагнитное взаимодействие и его место среди других взаимодействий в природе. Электрический заряд. Микроскопические

Подробнее

4. Электромагнитная индукция

4. Электромагнитная индукция 1 4 Электромагнитная индукция 41 Закон электромагнитной индукции Правило Ленца В 1831 г Фарадей открыл одно из наиболее фундаментальных явлений в электродинамике явление электромагнитной индукции: в замкнутом

Подробнее

Закон Кулона. Напряженность и потенциал. Теорема Гаусса

Закон Кулона. Напряженность и потенциал. Теорема Гаусса ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» В.В. Шамшутдинова

Подробнее

где напряженности полей,

где напряженности полей, Условие задачи Решение 3. Электричество и магнетизм. 11. Электрическое поле в вакууме. Каждый из четырех одинаковых по модулю точечных зарядов (см. рис.), расположенных в вершинах квадрата, создает в точке

Подробнее

Тема 9. Электромагнетизм

Тема 9. Электромагнетизм 1 Тема 9. Электромагнетизм 01. Магнитное поле создается постоянными магнитами и движущимися зарядами (токами) и изображается с помощью силовых линий линий вектора магнитной индукции. Рис. 9.1 Силовые линии

Подробнее

Закон сохранения заряда: Закон Кулона:

Закон сохранения заряда: Закон Кулона: «ЭЛЕКТРОСТАТИКА» Электрический заряд ( ) фундаментальное неотъемлемое свойство некоторых элементарных частиц (электронов, протонов), проявляющееся в способности к взаимодействию посредством особо организованной

Подробнее

ФИЗИКА 11.1 МОДУЛЬ Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Ампера Вариант 1

ФИЗИКА 11.1 МОДУЛЬ Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Ампера Вариант 1 ФИЗИКА 11.1 МОДУЛЬ 2 1. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Ампера Вариант 1 1. Взаимодействие двух параллельных проводников, по которым протекает электрический ток, называется 1) электрическим

Подробнее

Генкин Б.И. Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ по физике. Пособие для повторения учебного материала. Санкт-Петербург:

Генкин Б.И. Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ по физике. Пособие для повторения учебного материала. Санкт-Петербург: Генкин Б.И. Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ по физике. Пособие для повторения учебного материала. Санкт-Петербург: http://audto-um.u, 013 3.1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ 3.1.1 Электризация тел Электрический

Подробнее

Минимум информации по курсу Электричество и магнетизм, необходимый для получения оценки удовлетворительно

Минимум информации по курсу Электричество и магнетизм, необходимый для получения оценки удовлетворительно Минимум информации по курсу Электричество и магнетизм, необходимый для получения оценки удовлетворительно Все формулы и текст должны быть выучены наизусть! 1. Электромагнитное поле характеризуется четырьмя

Подробнее

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 4

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 4 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 4 1.1. Ускорение свободного падения на Луне равно 1,7 м/с 2. Каким будет период колебаний математического маятника на Луне, если на Земле он равен 1 с? Зависит ли ответ от массы

Подробнее

Физика Электромагнетизм

Физика Электромагнетизм Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет Физика Электромагнетизм Контрольные

Подробнее

Отложенные задания (25)

Отложенные задания (25) Отложенные задания (25) В области пространства, где находится частица с массой 1 мг и зарядом 2 10 11 Кл, создано однородное горизонтальное электрическое поле. Какова напряжённость этого поля, если из

Подробнее

Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. Тематические задания

Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. Тематические задания Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия Кафедра физики ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ Тематические задания для контроля уровня знаний студентов по физике Ч А

Подробнее

Часть А. n n A A 3) A

Часть А. n n A A 3) A ЭЛЕКТРОДИНАМИКА Кириллов А.М., учитель гимназии 44 г. Сочи (http://kirilladrey7.arod.ru/) Данная подборка тестов сделана на основе учебного пособия «Веретельник В.И., Сивов Ю.А., Толмачева Н.Д., Хоружий

Подробнее

ЭЛЕКТРОСТАТИКА И ПОСТОЯННЫЙ ТОК

ЭЛЕКТРОСТАТИКА И ПОСТОЯННЫЙ ТОК МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Физика ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Подробнее

При выполнении заданий 1 7 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа.

При выполнении заданий 1 7 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа. При выполнении заданий 1 7 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа. 1 На рисунке изображены два одинаковых электрометра, шары которых имеют заряды противоположных

Подробнее

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ. 1 Как изменяется напряженность электростатического поля вдоль координат x и z, если его потенциал изменяется по закону

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ. 1 Как изменяется напряженность электростатического поля вдоль координат x и z, если его потенциал изменяется по закону ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ Как изменяется напряженность электростатического поля вдоль координат и z, если его потенциал изменяется по закону (, z) z? На границе раздела двух диэлектриков ( a и a ) распределены

Подробнее

Вопросы для самоконтроля при выполнении лабораторных работ по физике

Вопросы для самоконтроля при выполнении лабораторных работ по физике ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» А. В. Тимошкин, З. А. Скрипко

Подробнее

Экзаменационный билет 4 1. Силовые линии. Объемная, поверхностная и линейная плотности заряда. 2. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила

Экзаменационный билет 4 1. Силовые линии. Объемная, поверхностная и линейная плотности заряда. 2. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Экзаменационный билет 1 1. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения заряда изолированной макроскопической системы. Взаимодействие двух точечных зарядов. 2. Магнитное поле. Магнитная индукция.

Подробнее

Индивидуальное задание 3 Магнитное поле. Вариант 2

Индивидуальное задание 3 Магнитное поле. Вариант 2 Индивидуальное задание 3 Магнитное поле Вариант 1 1. Два параллельных бесконечно длинных прямых провода, по которым в одном направлении текут токи силой 30 А, расположены на расстоянии 5 см один от другого.

Подробнее

3.3. Магнитное поле. Электромагнитная индукция

3.3. Магнитное поле. Электромагнитная индукция 3.3. Магнитное поле. Электромагнитная индукция Основные законы и формулы Электрический ток создает в пространстве, окружающем его, магнитное поле. Силовой характеристикой магнитного поля является вектор

Подробнее

Решение задач ЕГЭ части С: Электростатика

Решение задач ЕГЭ части С: Электростатика С1.1. Около небольшой металлической пластины, укрепленной на изолирующей подставке, подвесили на шелковой нити легкую металлическую незаряженную гильзу. Когда пластину подсоединили к клемме высоковольтного

Подробнее

υ y ответ до трех значащих цифр. Например, вместо надо записать 4,56 вместо 0, записать

υ y ответ до трех значащих цифр. Например, вместо надо записать 4,56 вместо 0, записать Решения задач следует сопровождать краткими пояснениями; в тех случаях, когда это необходимо, рисунками, выполненными карандашом с использованием чертежных принадлежностей. При подстановке в расчетную

Подробнее

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 2.

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 2. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ. Вариант 1 1. Два параллельных бесконечно длинных провода, по которым в одном направлении текут токи силой 60 А, расположены на расстоянии 10 см друг от друга. Определите магнитную

Подробнее

Федеральное агентство по образованию. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное агентство по образованию. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет Физика Электростатика и постоянный

Подробнее

Практическое занятие 6. Электростатика. На самостоятельную работу: 4, 11, 15, 19.

Практическое занятие 6. Электростатика. На самостоятельную работу: 4, 11, 15, 19. Практическое занятие 6. Электростатика. Закон Кулона. Напряженность электрического поля точечных зарядов. На занятии: 2, 6, 10, 18 На самостоятельную работу: 4, 11, 15, 19. 2. Два шарика массой m=0,1 г

Подробнее

ПРОГРАММА, ЗАДАЧИ И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

ПРОГРАММА, ЗАДАЧИ И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Механико-математический факультет Кафедра теоретической и прикладной механики ПРОГРАММА, ЗАДАЧИ И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ Учебно-методическое

Подробнее

Магнитное поле. Лукьянов И.В.

Магнитное поле. Лукьянов И.В. Магнитное поле. Лукьянов И.В. Содержание: 1. Магнитное поле в вакууме. 2. Электромагнитная индукция. 3. Магнитное поле в веществе. Магнитное поле в вакууме. Содержание раздела: 1. Понятие магнитного поля

Подробнее

Министерство образования Российской Федерации ГОУ СПбГПУ Кафедра экспериментальной физики ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ТЕМЕ МАГНЕТИЗМ

Министерство образования Российской Федерации ГОУ СПбГПУ Кафедра экспериментальной физики ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ТЕМЕ МАГНЕТИЗМ Министерство образования Российской Федерации ГОУ СПбГПУ Кафедра экспериментальной физики ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ТЕМЕ МАГНЕТИЗМ Расчет стационарных магнитных полей Проводники с током

Подробнее

Решение задач по теме «Электродинамика» Захарова В.Т., учитель физики МАОУ СОШ 37

Решение задач по теме «Электродинамика» Захарова В.Т., учитель физики МАОУ СОШ 37 Решение задач по теме «Электродинамика» Захарова В.Т., учитель физики МАОУ СОШ 37 Задание 14. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением 1 Ом соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток I

Подробнее

ФИЗИКА В КОНСПЕКТАХ И ПРИМЕРАХ ЭЛЕКТРОСТАТИКА

ФИЗИКА В КОНСПЕКТАХ И ПРИМЕРАХ ЭЛЕКТРОСТАТИКА Федеральное агентство по образованию ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИТСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра физики А.М. Кириллов ФИЗИКА В КОНСПЕКТАХ И ПРИМЕРАХ Часть 3 ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Подробнее

2. Как можно формально ввести операции дивергенции и ротора векторного поля с помощью оператора градиента? 5. Вычислите потенциал (z)

2. Как можно формально ввести операции дивергенции и ротора векторного поля с помощью оператора градиента? 5. Вычислите потенциал (z) ВАРИАНТЫ ПИСЬМЕННОГО ЭКЗАМЕНА ПО ФИЗИКЕ ЗА ВТОРОЙ СЕМЕСТР. МОДУЛЬ : «ЭЛЕКТРОДИНАМИКА» ВАРИАНТ. Покажите, как, используя силу Лоренца и основное уравнение динамики для релятивистской заряженной частицы,

Подробнее

ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА. Индивидуальные задания по физике для студентов всех форм обучения всех специальностей

ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА. Индивидуальные задания по физике для студентов всех форм обучения всех специальностей Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет-упи ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА Индивидуальные задания по физике для студентов

Подробнее

Электричество и магнетизм (наименование дисциплины) Направление подготовки физика

Электричество и магнетизм (наименование дисциплины) Направление подготовки физика 1 Аннотация рабочей программы дисциплины Электричество и магнетизм (наименование дисциплины) Направление подготовки 03.03.02 физика Профиль подготовки «Фундаментальная физика», «Физика атомного ядра и

Подробнее

Тема 3. Электромагнитная индукция. Работа и энергия в электростатическом и магнитном полях.

Тема 3. Электромагнитная индукция. Работа и энергия в электростатическом и магнитном полях. 1 Тема 3. Электромагнитная индукция. Работа и энергия в электростатическом и магнитном полях. Задача 3.1. По двум гладким медным шинам, установленным вертикально в однородном магнитном поле, скользит под

Подробнее

Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция И. В. Яковлев Материалы по физике MthUs.ru Электромагнитная индукция Задача 1. Проволочное кольцо радиусом r находится в однородном магнитном поле, линии которого перпендикулярны плоскости кольца. Индукция

Подробнее

Харьковский Национальный университет им В.Н. Каразина Физико-технический факультет Домашние задания по курсу Электричество и магнетизм 2010 г.

Харьковский Национальный университет им В.Н. Каразина Физико-технический факультет Домашние задания по курсу Электричество и магнетизм 2010 г. 1 Харьковский Национальный университет им В.Н. Каразина Физико-технический факультет Домашние задания по курсу Электричество и магнетизм 1 г. Домашнее задание 1 18.1 [] Определить скорость движения электрона

Подробнее

Вариант 1. Сила Лоренца и сила Ампера Вариант 2. Сила Лоренца и сила Ампера

Вариант 1. Сила Лоренца и сила Ампера Вариант 2. Сила Лоренца и сила Ампера соленоиде длиной 20 см и диаметром 5 см. Обмотка соленоида изготовлена из медной проволоки диаметром 0,5 мм. Найти ток проходящий через обмотку и разность потенциалов, прикладываемую к концам обмотки.

Подробнее