Тестовые вопросы по "Физике 2" (повторный и последующие экзамены)

1.    Закон Кулона.

2.    Электрическое поле. Напряженность электрического поля.

3.    Принцип суперпозиции электрических полей.

4.    Потенциал электрического поля. Пример.

5.    Энергия взаимодействия системы точечных зарядов.

6.    Найти Е, зная φ=φ(x,y,z).

7.    Теорема Гаусса.

8.    Связанные поверхностные заряды.

9.    Вектор электрического смещения.

10.  Индуцированные заряды. Проводник во внешнем электрическом поле.

11.  Электроёмкость. Конденсаторы.

12.  Плотность энергии электрического поля.

13.  Электрический ток.

14.  Сила и плотность тока.

15.  Сторонние силы. Электродвижущая сила.

16.  Закон Ома в интегральной и дифференциальной форме.

17.  Электрическое сопротивление. Удельное электрическое сопротивление. Его зависимость от температуры.

18.  Закон Ома для неоднородного участка цепи. Правила Кирхгофа.

19.  Мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

20.  Сила взаимодействия двух параллельных проводников с током.

21.  Магнитное поле. Магнитная индукция.

22.  Сила Лоренца.

23.  Сила Ампера.

24.  Дипольный магнитный момент. Магнитное поле контура с током.

25.  Работа, совершаемая при перемещении тока в магнитном поле.

26.  Магнитное поле соленоида.

27.  Магнетик. Классификация магнетиков.

28.  Магнитная восприимчивость. Магнитная проницаемость.

29.  Электродвижущая сила индукции (определение). Правило Ленца.

30.  Закон электромагнитной индукции.

31.  Индукционный ток. Токи Фуко.

32.  Самоиндукция. Индуктивность.

33.  Плотность энергии магнитного поля.

34.  Колебательный контур. Собственная частота контура. Формула Томсона.

P.S. 

  1. Ответы на вопросы дают возможность получить оценку "3". Ответы на вопросы с решением задач позволяют иметь "4". Оценка "5" выставляется только при устном ответе. Использование "шпаргалок" всех видов (бумажных, электронных, устных - опрос соседа и т.п.) влечёт автоматическое удаление с экзамена с соответствующими последствиями.

  2. В тесте 10 вопросов и две задачи. Один вопрос - один балл, одна задача - пять баллов. В итоге за экзамен можно набрать - 20 баллов. Оценке "3" соответствует количество баллов от 7 до 14. Общее время написания работы - 45 мин.

 

 

 

Физика 2

ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКЗАМЕНОВ

1. Электростатика. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Электростатическое поле и его напряженность. Принцип суперпозиции полей.
2. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса-Остроградского для электростатического поля в вакууме и применение её для расчета полей.
3. Работа сил поля при перемещении заряда. Понятие циркуляции вектора напряженности поля. Потенциальность электростатического поля.
4. Потенциальная энергия заряда и потенциал поля в некоторой точке. Разность потенциалов. Связь между напряженностью и разностью потенциалов.
5. Диэлектрики и их типы. Электронная и ориентационная поляризация. Вектор поляризации. Напряженность поля в диэлектрике. Диэлектрическая проницаемость среды.
6. Распределение зарядов в проводнике. Поле внутри проводника и у его поверхности. Проводники в электростатическом поле.
7. Электроемкость уединенного проводника. Конденсаторы.
8. Энергия системы неподвижных точечных зарядов, заряженного проводника, электрического поля. Объемная плотность энергии.
9. Постоянный электрический ток и его характеристики: сила тока, плотность тока. Условия существования постоянного тока. Сторонние силы.
10. Обобщенный закон Ома в интегральной форме. Разность потенциалов ЭДС, напряжение.
11. Основные положения классической электронной теории электропроводности металлов. Вывод закона Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме из электронных представлений.
12. Магнитное поле и его характеристики: индукция, напряженность, закон Ампера.
13. Контур с током в магнитном поле.
14. Закон Био-Савара-Лапласса и его применение к вычислению магнитных полей прямолинейного проводника с током и кругового тока.
15. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции (закон полного тока). Вихревой характер магнитного поля. Применение теоремы о циркуляции к расчету магнитных полей.
16. Понятие о магнитном потоке. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.
17. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Лоренца. Ускорители заряженных частиц.
18. Эффект Холла и его применение. МГД-генератор.
19. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея-Ленца и его вывод из электронных представлений.
20. Индуктивность соленоида. Явление самоиндукции. Токи при замыкании и размыкании цепи. Энергия магнитного поля.
21. Описание магнитного поля в веществе. Классификация материалов по магнитным свойствам.
22. Диамагнетики. Элементарная теория диамагнетизма.
23. Парамагнетики. Классическая теория Ланжевена.
24. Ферромагнетики, их основные свойства. Доменная природа ферромагнетизма.
25. Колебательное движение. Гармоническое колебание и его характеристики. Скорость и ускорение при гармонических колебаниях.
26. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.
27. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний.
28. Динамика гармонических колебаний. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Пружинный, математический и физический маятники.
29. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний, его решение и анализ.
30. Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний, его решение и анализ. Явление резонанса.
31. Ангармонические колебания. Автоколебания. Условия самовозбуждения колебаний.
32. Свободные незатухающие и затухающие электромагнитные колебания в колебательном контуре. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний, его решение и анализ.
33. Вынужденные электромагнитные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Явление резонанса.
34. Обобщение закона электромагнитной индукции. Первое уравнение Максвелла.
35. Ток смещения. Обобщение закона полного тока. Второе уравнение максвелла.
36. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Следствия из уравнений Максвелла. Значение электромагнитной теории Максвелла.
37. Квазистационарное электромагнитное поле. Переходные процессы в электрических цепях. Цепи переменного тока.

Физика. Электричество. Электростатика. Потенциал. Емкость конденсатора.

1.       Два одинаковых конденсатора, емкостью С = 1 мкФ каждый, соединены параллельно длинными проводниками. Общий заряд на обкладках q = 10^-5 Кл. Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы развести обкладки одного конденсатора на большое расстояние? Сопротивлением соединительных проводов пренебречь.

2.       Заряженный конденсатор подключили параллельно к такому же, незаряженному. Во сколько раз изменилась энергия поля первого конденсатора?

3.       У плоского конденсатора, заполненного слюдой, удаляют треть толщины диэлектрического слоя (см. рис.). Как и во сколько раз меняется при этом емкость конденсатора?

4.       Плоский конденсатор разрезают на n = 4 равные части вдоль плоскостей, перпендикулярных обкладкам. Полученные n конденсаторов соединяют последовательно. Чему равна емкость полученной батареи конденсаторов, если емкость исходного конденсатора С₀ = 16 мкФ?

5.       У плоского конденсатора, заполненного твердым диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε, одну пластину отодвигают от диэлектрика на расстояние, равное половине толщины диэлектрического слоя (см. рис.). При каком значении ε емкость конденсатора изменится в 2 раза?

6.       Два одинаковых воздушных конденсатора соединены последовательно и подключены к батарее с постоянной ЭДС. Один из них заполняют диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 4. Во сколько раз изменится напряженность электрического поля в этом конденсаторе?

7.       Плоский конденсатор погружают в жидкость с диэлектрической проницаемостью ε и заряжают до напряжения U. После отключения источника напряжения пластины начинают вынимать из диэлектрика. При каком расстоянии х между уровнем жидкости и верхним концом пластин (см. рис.) произойдет пробой конденсатора, если пробойное значение напряженности электрического поля E_пр? Ширина пластин h, расстояние между пластинами d.

8.       К воздушному конденсатору, напряжение на котором U_l = 210 В, присоединили параллельно такой же незаряженный конденсатор, но с диэлектриком из стекла. Какова диэлектрическая проницаемость стекла, если напряжение на зажимах батареи стало U = 30 В?

9.       Плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого d = 10^{-2 м, до половины погрузили в масло} (см. рис.). На какое расстояние следует раздвинуть пластины, чтобы емкость конденсатора не изменилась?

10.   Два одинаковых плоских конденсатора, емкостью С = 0,01 мкФ каждый, соединили параллельно, зарядили до напряжения U = 300 В и отключили от источника тока. Затем пластины одного из конденсаторов раздвинули на расстояние, вдвое превышающее первоначальное. Какой заряд прошел при этом по соединительным проводам?

11.   Пространство между обкладками плоского конденсатора, площадь пластин которого S и расстояние между ними d, сплошь заполнено диэлектриком, состоящим из двух половин равных размеров, но с разной диэлектрической проницаемостью ε₁ и ε₂. Граница раздела перпендикулярна обкладкам (см. рис.). Найти емкость такого конденсатора.

12.  Напряжение на двух одинаковых плоских конденсаторах, соединенных параллельно, U₀ = 6 В. После отключения конденсаторов от источника тока у одного из них уменьшили расстояние между пластинами вдвое. Найти напряжение между пластинами конденсаторов в этом случае.

13.   Конденсатор емкостью C₁ зарядили до напряжения U_l = 500 В. При параллельном подключении этого конденсатора к незаряженному конденсатору емкостью С₂ = 4 мкФ вольтметр показал напряжение U₂ = 100 В. Найти емкость конденсатора С₁.

14.   N одинаковых капелек ртути заряжены до одного и того же потенциала φ₀. Каков будет потенциал φ большой капли, получившейся в результате слияния этих капель?

15.   По гладкой наклонной плоскости с углом наклона к горизонту α с высоты h начинает скользить тело массой m, имеющее заряд -q. Положительный заряд +q помещен в вершине прямого угла (см. рис.). Определить скорость тела V в момент его перехода на горизонтальную плоскость. При каких условиях тело в момент перехода на горизонтальную плоскость будет иметь скорость V = 0?

16.   заряды +q, -2q, +3q расположены в вершинах правильного треугольника со стороной а. Определить потенциальную энергию W этой системы.

17.   Напряжение поля точечного заряда Q в точке А равно Е_А, а в точке В - Е_в. Определить работу А, необходимую для перемещения заряда q из точки А в точку Б.

18.   Шарик массой m = 10^{-4 кг, заряд которого} q = 10^-8 Кл, подвешен на нити длиной l = 0,03 м (см. рис.). Над точкой подвеса на расстоянии h = 0,04 м от нее помещен заряд q₀ = 2·10^-8 Кл. Шарик отклоняют от положения равновесия на угол α₀ = 60° и отпускают. Найти скорость шарика и силу натяжения нити при прохождении шариком положения равновесия.

19.   Два последовательно соединенных конденсатора емкостями С₁ = 2 мкФ и С₂ = 4 мкФ присоединены к источнику постоянного напряжения U = 120 В. Определить напряжение на каждом конденсаторе.

20. Два электрических заряда q₁ = q и q₂ = -2q расположены друг от друга на расстоянии l = 6а. Найти геометрическое место точек, в которых потенциал поля равен нулю, в какой-нибудь из плоскостей, проходящих через заряды.

21.   Электрон движется к неподвижному точечному заряду q = -10^-10 Кл. В точке А (r_а = 0,2 м) (см. рис.) электрон имеет скорость V = 10⁶ м/с. На какое минимальное расстояние r_в приблизится электрон к заряду? Какова будет кинетическая энергия электрона после того, как он, двигаясь в обратном направлении, окажется в точке С, находящейся на расстоянии r_с = 0,5 м от заряда?

22.   Расстояние между зарядами q_l = 10 нКл и q₂ = -1 нКл равно R = 1,1 м. Найти напряженность поля в точке на прямой, соединяющей заряды, в которой потенциал равен нулю.

23.   Два заряда q_l = 2 мкКл и q₂ = 5 мкКл расположены на расстоянии r = 0,4 м друг от друга в точках А и В (см. рис.). Вдоль прямой CD, проходящей параллельно отрезку АВ на расстоянии d = 0,3 м от него, перемещают заряд q = 10 мкКл. Найти работу электрических сил А при перемещении заряда из точки С в точку D, если прямые АС и BD перпендикулярны отрезку АВ.

24. Два разноименных точечных заряда, одинаковых по модулю, находятся на расстоянии l = 30 см друг от друга. В точках, находящихся на таком же расстоянии от обоих зарядов, напряженность электрического поля Е = 100 В/м. Определить потенциал поля φ в точке, расположенной между зарядами на расстоянии l/3 от положительного заряда.

25. Потенциалы точек А и Б φ_A = 30 B, φ_в = 20 В. Найти потенциал точки С, лежащей посередине между точками А и В (см. рис.).

26. В некоторых двух точках поля точечного заряда напряженности отличатся в n = 4 раза. Во сколько раз отличаются потенциалы поля в этих точках?

27.   В однородном поле напряженностью Е = 20 кВ/м на нити прикреплен шарик массой m = 10 г и зарядом q = 10 мкКл (см. рис.). Шарик отклоняют от положения равновесия на угол α = 60° и отпускают. Найти натяжение нити в тот момент, когда шарик проходит положение равновесия. Силовые линии поля вертикальны.

28. Альфа-частица движется со скоростью V = 2·10⁷ м/с и попадает в однородное электрическое поле, силовые линии которого направлены противоположно направлению движения частицы. Какую разность потенциалов должна пройти частица до остановки? Какой должна быть напряженность электрического поля, чтобы частица остановилась, пройдя расстояние s = 2 м?

29.   Электрон вылетает из точки поля, потенциал которой φ₀ = 600 В, со скоростью V = 1,2·10⁷ м/с по направлению силовой линии. Определить потенциал точки, в которой скорость электрона станет равной нулю.

30. Тело массой m = 10 г, имеющее заряд q = 5 мкКл, подвешено на нити. Тело отклоняют на 90° и отпускают. Чему равна сила натяжения нити в тот момент, когда нить составляет угол α = 30° с вертикалью? Тело находится в однородном электрическом поле с напряженностью Е = 2 кВ/м, направленном вертикально вниз (см. рис.).