Контрольная работа, экзамен Краткое содержание курса Тема Физические основы механики Тема Кинематика материальной точки. Тема Динами - pismo.netnado.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
117 часов, контрольная работа, экзамен Краткое содержание курса Тема... 1 177.82kb.
Краткое содержание курса Тема Цели и задачи тэо тема Факторы, определяющие... 1 63.84kb.
Краткое содержание курса Тема Сущность и общая классификация недвижимости. 1 62.62kb.
Краткое содержание курса Тема №1 Понятийный аппарат логистики и факторы... 1 52.62kb.
Урок игра «Поле чудес» план урока тема урока : Проверочная работа... 1 235.59kb.
Тема№1 Особенности производства и предпринимательской деятельности... 1 57.47kb.
Тема "Основы web-дизайна" в школьном курсе информатики 1 107.78kb.
Контрольная работа №2 (реферат) по курсу «введение в теорию журналистики»... 1 95.94kb.
Тема Практическая работа Дата 1 Вводное занятие Тема Как представлял... 1 65.48kb.
1 Общество как сложная динамическая система. Общественные отношения 5 48 4991.33kb.
Контрольная работа по дисциплине «безопасность жизнедеятельности» 1 256.53kb.
Вопросы к экзамену по дисциплине «Технические измерения и приборы» 1 40.21kb.
Урок литературы «Война глазами детей» 1 78.68kb.
Контрольная работа, экзамен Краткое содержание курса Тема Физические основы механики - страница №1/1

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования



«Читинский государственный университет»

(ЧитГУ)

Институт переподготовки и повышения квалификации


Физика

(171 час, контрольная работа, экзамен)


Краткое содержание курса
Тема 1. Физические основы механики

Тема 2 . Кинематика материальной точки.

Тема 3. Динамика поступательного движения.

Тема 4.Законы сохранения

Тема 5. Элементы механики твердого тела

Тема 6. Элементы механики сплошных сред

Тема 7. Неинерциальные системы отсчета

Тема 8 . Элементы релятивистской динамики

Тема 9. Основы молекулярно-кинетической теории идеального газа и термодинамики

Тема 10. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа

Тема 11. Три начала термодинамики

Тема 12. Фазовые равновесия и фазовые превращения

Тема 13. Электродинамика

Тема 14. Электростатика

Тема 15. Постоянный электрический ток

Тема 16. Магнитное поле

Тема 17. Статические поля в веществе

Тема 18 .Уравнение Максвелла

Тема 19. Физика колебаний и волны

Тема 20. Свободные механические и электрические колебания

Тема 21. Затухающие и вынужденные колебания

Тема 22. Волновые процессы

Тема 23. Световые волны. Интерференция. Дифракция света.

Тема 24. Взаимодействия световых волн с веществом

Тема 25. Квантовая физика

Тема 26. Корпускулярно-волновой дуализм

Тема 27.Элементы квантовой механики

Тема 28. Современная теория строения атома

Тема 29. Элементы теории строения ядра

Тема 30. Элементы статистической физики

Тема 31. Основные понятия статистической физики. Классическая статистика

Тема 32. Квантовые статистики. Конденсированное состояние вещества


Контрольная работа
Необходимо решить задачи из каждого раздела физики. Вариант выбирается по последней цифре номера зачетной книжки
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ

Вариант 1

Задача № 1

Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью . Когда оно достигло верхней точки полета из того же начального пункта, с той же начальной скоростью вертикально вверх брошено второе тело. На каком расстоянии h от начального пункта встретятся тела? Сопротивление воздуха не учитывать.

Задача № 2

При горизонтальном полете со скоростью снаряд массой разорвался на две части. Большая часть массой получила скорость в направлении полета снаряда. Определить модуль и направление скорости меньшей части снаряда.

Задача № 3

В деревянный шар массой , подвешенный на нити длиной , попадает горизонтально летящая пуля массой . С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявшей в нем пулей отклонилась от вертикали на угол ? Размером шара пренебречь. Удар пули считать прямым, центральным.

Задача № 4

Определить работу растяжения двух соединенных последовательно пружин жесткостями и , если первая пружина при этом растянулась на .

Вариант 2

Задача № 1

Материальная точка движется прямолинейно с ускорением . Определить, на сколько путь, пройденный точкой в п секунду, будет больше пути, пройденного в предыдущую секунду. Принять .
Задача № 2

С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью , в сторону, про­тивоположную движению тележки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной . Определить горизонтальную составляющую скорости человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки , масса человека .

Задача № 3

По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой , ударяет молот массой . Определить КПД удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию, затраченную на деформацию куска железа.

Задача № 4

Из шахты глубиной поднимают клеть массой на канате, каждый метр которого име­ет массу на канате, каждый метр которого имеет массу . Какая работа совершается при поднятии клети на поверхность Земли? Каков коэффициент полезного действия подъемного устройства?



Вариант 3

Задача № 1

Две автомашины движутся по дорогам, угол между которыми =60°. Скорость автомашин V1=54 км/ч и V2=72 км/ч. С какой скоростью V удаляются машины одна от другой?

Задача № 2

Орудие, жестко закрепленное на железнодорож­ной платформе, производит выстрел вдоль полотна же­лезной дороги под углом = 30° к линии горизонта. Определить скорость U2 отката платформы, если снаряд вылетает со скоростью U1=480 м/с. Масса платформы с орудием и снарядами m2=18 т, масса снаряда m1=60 кг.

Задача № 3

Шар массой m1=1 кг движется со скоростью V1=4 м/с и сталкивается с шаром массой m2=2 кг, движущимся навстречу ему со скоростью V2=3м/с. Каковы скорости U1 и U2 шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

Задача № 4

Пружина жесткостью k=500 Н/м сжата силой F=100 Н. Определить работу А внешней силы, допол­нительно сжимающей пружину еще на l = 2 см.

Вариант 4

Задача № 1

Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью и Vо=10м/с и постоянным ускорением а=-5м/с2. Определить, во сколько раз путь S, пройденный материальной точкой, будет превышать модуль ее перемещения r спустя t =4 с после начала отсчета времени.

Задача № 2

Человек массой m1=70 кг, бегущий со скоростью V1=9 км/ч, догоняет тележку массой m2=190кг, движущуюся со скоростью V2=3,6 км/ч, и вскакивает на нее. С какой скоростью станет двигаться тележка с человеком? С какой скоростью будет двигаться тележка с человеком, если человек до прыжка бежал навстречу тележке?
Задача № 3

Шар массой т1 = 3 кг движется со скоростью V1 = 2 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2=5 кг. Какая работа будет совершена при деформации шаров? Удар считать абсолютно неупругим, прямым, центральным.

Задача № 4

Две пружины жесткостью k1 = 0,5 кН/м и k2 = 1 кН/м скреплены параллельно. Определить потенциальную энергию П данной системы при абсолютной


деформации l = 4 см.

Вариант 5

Задача № 1.

Велосипедист ехал из одного пункта в другой. Первую треть пути он проехал со скоростью V1=18 км/ч. Далее половину оставшегося времени он ехал со скоростью V2 = 22 км/ч, после чего до конечного пункта он шел пeшком со скоростью V3 = 5 км/ч. Определить среднюю скорость V велосипедиста.

Задача № 2.

Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой т1 = 2,5 кг под углом  = 30° к горизонту со скоростью v = 10 м/с. Какова будет начальная скорость v0 движения конькобежца, если масса его m2 = 60 кг? Перемещением конькобежца во время броска пренебречь.

Задача № 3.

Определить КПД неупругого удара бойка массой m1 = 0,5 т, падающего на сваю массой m2 = 120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи.

Задача № 4.

Какую нужно совершить работу А, чтобы пружину жесткостью k = 800 Н/м, сжатую на х = 6 см, дополнительно сжать на х = 8 см?

Вариант 6

Задача № 1.

Тело брошено под углом =30° к горизонту со скоростью V0 = 30м/с. Каковы будут нормальное ап и тангенциальное a ускорения тела через время t= 1 с после начала движения?

Задача № 2.

На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса его m1 = 60 кг, масса доски т2 = 20 кг. С какой скоростью (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль нее со скоростью (относительно доски) v = 1 м/с? Массой колес и трением пренебречь.

Задача № 3

Шар массой m1 = 4 кг движется со скоростью V1 = 5 м/с и сталкивается с шаром массой т2 = 6 кг, который движется ему навстречу со скоростью V2= 2 м/с. Определить скорости и1 и и2 шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

Задача № 4.

Если на верхний конец вертикально расположенной спиральной пружины положить груз, то пружина сожмется на l = 3 мм. На сколько сожмет пружину тот же груз, упавший на конец пружины с высоты h = 8 см?

Вариант 7

Задача № 1.

Материальная точка движется по окружности с постоянной угловой скоростью = /6 рад/с. Во сколько раз путь s, пройденный точкой за время t=4 с, будет больше модуля ее перемещения r? Принять, что в момент начала отсчета времени радиус-вектор r, задающий положение точки на окружности, относительно исходного положения был повернут на угол 0 = /3 рад.

Задача № 2.

Снаряд, летевший со скоростью V = 400 м/с, в верхней точке траектории разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью и1 = 150 м/с. Определить скорость u2 большего осколка.

Задача № 3.

Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой т1 = 10 г со скоростью V = 300 м/с. Затвор пистолета массой m2 = 200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k = 25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреплен.

Задача № 4.

Из пружинного пистолета с пружиной жесткостью k = 150 Н/м был произведен выстрел пулей массой m = 8 г. Определить скорость V пули при вылете ее из пистолета, если пружина была сжата на х = 4 см.

Вариант 8

Задача № 1.

Материальная точка движется в плоскости ху согласно уравнениям x = A1+B1t+ C1 t2 и y=A2+B2t+С2t2, где В1 = 7м/с, С1=- 2м/с2, B2=-1м/с, С2=0,2 м/с2. Найти модули скорости и ускорения точки в момент времени t = 5с.

Задача № 2.

Две одинаковые лодки массами m = 200 кг каждая (вместе с человеком и грузами, находящимися в лодках) движутся параллельными курсами навстречу друг другу с одинаковыми скоростями V = 1 м/с. Когда лодки поравнялись, то с первой лодки на вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают грузы массами т1 = 200 кг. Определить скорости u1 и u2 лодок после перебрасывания грузов.
Задача № 3.

Шар массой т1 = 5 кг движется со скоростью V1 = 1 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2 = 2 кг. Определить скорости u1 и u2 шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

Задача № 4.

Налетев на пружинный буфер, вагон массой т =16 т, двигавшийся со скоростью V = 0,6 м/с, остановился, сжав пружину на t = 8 см. Найти общую жесткость k пружин буфера.



Вариант 9

Задача № 1.

По краю равномерно вращающейся с угловой скоростью =1 рад/с платформы идет человек и обходит платформу за время t = 9,9 с. Каково наибольшее ускорение а движения человека относительно Земли? Принять радиус платформы R = 2 м.

Задача № 2.

На сколько переместится относительно берега лодка длиной l=3,5 м и масcой m1 =

=200 кг, если стоящий на корме человек массой т2 = 80 кг переместится на нос лодки? Считать лодку расположенной перпендикулярно берегу.

Задача № 3.

Из орудия, не имеющего противооткатного устройства, производилась стрельба в горизонтальном направлении. Когда орудие было неподвижно закреплено, снаряд вылетел со скоростью V1 = 600 м/с, а когда орудию дали возможность свободно откатываться назад, снаряд вылетел со скоростью V2 = 580 м/с. С какой скоростью откатилось при этом орудие?

Задача № 4.

Из пружинного пистолета с пружиной жесткостью k = 150 Н/м был произведен выстрел пулей массой m = 8 г. Определить скорость V пули при вылете ее из пистолета, если пружина была сжата на х = 4 см.


Вариант 10

Задача № 1

Точка движется по окружности радиусом R = 30 см с постоянным угловым ускорением . Определить тангенциальное ускорение а точки, если известно, что за время t = 4c она совершила три оборота и в конце третьего оборота ее нормальное ускорение

an=2,7 м/с2.

Задача № 2

Лодка длиной l= 3 м и массой т = 120 кг стоит на спокойной воде. На носу и корме находятся два рыбака массами т1 = 60 кг и т2 = 90 кг. На сколько сдвинется лодка относительно воды, если рыбаки поме­няются местами?

Задача № 3

Шар массой т1 = 2 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массы и при этом теряет 40% кинетической энергии. Определить массу т2 большего шара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

Задача № 4

Какая работа А должна быть совершена при поднятии с земли материалов для постройки цилиндрической дымоходной трубы высотой h = 40 м, наружным диаметром

D = 3,0 м и внутренним диаметром d = 2,0 м? Плотность материала принять равной 2,8103 кг/м3.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА

Вариант 1

Задача № 1.

Определить количество вещества и число молекул кислорода массой .

Задача № 2

В цилиндр длиной , заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении , начали медленно вдвигать поршень площадью основания . Определить силу , действующую на поршень, если его остановить на расстоянии от дна цилиндра.

Задача № 3

Определить внутреннюю энергию водорода, а также среднюю кинетическую энергию молекулы этого газа при температуре , если количество вещества этого газа равно 0,5 моль.

Задача № 4

Определить молярную массу двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность удельных теплоемкостей этого газа равна .

Вариант 2

Задача № 1.

Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества ; 2) массой ?

Задача № 2.

В баллоне находится газ при температуре . До какой температуры надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?

Задача № 3.

Определить суммарную кинетическую энергию Eк поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V=3л под давлением р = 540 кПа.

Задача № 4.

Найти удельные ср и сV, а также молярные Ср и СV теплоемкости углекислого газа.

Вариант 3

Задача № 1.

Вода при температуре t=4°С занимает объем V=1 см3. Определить количество вещества и число N молекул воды.

Задача № 2

Баллон вместимостью V=20л заполнен азотом при температуре T=400К. Когда часть газа израсходо­вали, давление в баллоне понизилось на p=200 кПа. Определить массу m израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.

Задача № 3

Количество вещества гелия =1,5 моль, температура Т=120 К. Определить суммарную кинетическую энергию Eк поступательного движения всех молекул этого газа.

Задача № 4

Определить показатель адиабаты идеального газа, который при температуре Т=350 К и давлении р=0,4 МПа занимает объем V=300 л и имеет теплоемкость Cv=857 Дж/К.

Вариант 4

Задача № 1.

Найти молярную массу М и массу mм одной молекулы поваренной соли.

Задача № 2

В баллоне вместимостью V= 15 л находится аргон под давлением 1 = 600 кПа и при температуре T1 = 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до 2 = 400кПа, а температура установилась T2=260К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.

Задача № 3

Молярная внутренняя энергия Um некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию вр вращательного
движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

Задача № 4

В сосуде вместимостью V = 6л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость СV этого газа при постоянном объеме.

Вариант 5

Задача № 1

Определить массу тм одной молекулы углекислого газа.

Задача № 2

Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление 1 = 2 MПa и температура T1 = 800 К, в другом 2 = 2,5 МПа, Т2 = 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры Т = 200К. Определить установившееся в сосудах давление .

Задача № 3

Определить среднюю кинетическую энергию  одной молекулы водяного пара при температуре Т = 500 К.

Задача № 4

Определить относительную молекулярную массу Мr и молярную массу М газа, если разность его удельных теплоемкостей ср — сV = 2,08 кДж/(кгК).

Вариант 6

Задача № 1

Определить концентрацию п молекул кислорода, находящегося в сосуде вместимостью V=2л. Количество вещества кислорода равно 0,2 моль.

Задача № 2

Вычислить плотность азота, находящегося в баллоне под давлением р = 2МПа и имеющего температуру T=400 К.

Задача № 3

Определить среднюю квадратичную скорость Vкв молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью V=2 л под давлением р = 200 кПа. Масса газа m = 0,3 г.

Задача № 4

Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости cv = =10,4 кДж/(кгК) и ср= 14,6 кДж/(кгК).

Вариант 7

Задача № 1

Определить количество вещества водорода, заполняющего сосуд объемом V = 3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n = 21018 м -3.

Задача № 2

Определить относительную молекулярную массу Мr газа, если при температуре Т =154 К и давлении р=2,8 МПа он имеет плотность = 6,1 кг/м3.

Задача № 3.

Водород находится при температуре Т = 300 К. Найти среднюю кинетическую энергию вр вращательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию Ек всех молекул этого газа; количество водорода  = 0,5 моль.

Задача № 4

Найти удельные с и ср и молярные Cv и Ср теплоемкости азота и гелия.

Вариант 8

Задача № 1

В баллоне вместимостью V=З л содержится кислород массой т =10 г. Определить концентрацию п молекул газа.

Задача № 2

При какой температуре средняя кинетическая энергия п  поступательного движения молекулы газа равна 4,1410 -21 Дж?

Задача № 3

Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса М = 410 -3 кг/моль и отношение теплоемкостей СрV =1,67.

Задача № 4

В сосуде вместимостью V=5л находится водород массой m = 0,5 г. Определить среднюю длину свободного пробега / молекулы водорода в этом сосуде.

Вариант 9

Задача № 1

Определить относительную молекулярную массу Мr: 1) воды; 2) углекислого газа; 3) поваренной соли.

Задача № 2

В сосуде вместимостью V = 40 л находится кислород при температуре T=300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на р = 100 кПа. Определить массу m израсходованного кислорода. Процесс считать изотермическим.

Задача № 3

В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки равна 610 -10 г. Газ находится при температуре T=400 К. Определить средние квадратичные скорости Vкв, а также средние кинетические энергии п  поступательного движения молекулы азота и пылинки.

Задача № 4

Трехатомный газ под давлением р = 240 кПа и температуре t= 20° С занимает объем V=10л. Определить теплоемкость Ср этого газа при постоянном давлении.

Вариант 10

Задача № 1

Определить количество вещества и число N молекул азота массой т = 0,2 кг.

Задача № 2

Определить плотность водяного пара, находящегося под давлением p = 2,5кПа и имеющего температуру Т =250 К.

Задача № 3

Определить среднюю кинетическую энергию п поступательного движения вр и вращательного движения молекулы азота при температуре Т= 1 кВ. Определить также полную кинетическую энергию Ек молекулы при тех же условиях.

Задача № 4

Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V=5л. Вычислить теплоемкость CV этого газа при постоянном объеме.
ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.

Вариант 1

Задача № 1.

Точечные заряды , , находятся на расстоянии друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на от первого и на от второго заряда. Определить также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд .

Задача № 2.

Тонкий стержень длиной несет равномерно распределенный заряд . Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке лежащей на оси стержня на расстоянии от его конца.

Задача № 3

На двух концентрических сферах радиусом и равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями и (см.рис.). Требуется:

1



2

3




0



) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость напряженности электрического поля от расстояния для трех областей:1,2 и 3. Принять , ;

2) вычислить напряженность в точке, удаленной от центра на расстояние и указать направление вектора . Принять , ;

3) построить график .

Задача № 4

Два точечных заряда и находятся на расстоянии друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешним силам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое?

Вариант 2

Задача № 1.

Три одинаковых точечных заряда Q1 = Q2 = Q3 = 2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами а=10см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.

Задача № 2

По тонкому полукольцу радиуса R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью =1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

Задача № 3

На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1 и 2 (рис. 1). Требуется: 1) используя теорему Остроградского — Гаусса, найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: /, // и ///. Принять 1 = , 2 = - ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять = 0,1 нКл/м2, r= 1,5R; 3) построить график Е(r).

Задача № 4

Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал которого 300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда Q = 0,2мкКл из точки 1 в точку 2 (рис. 2).


Вариант 4

Задача № 1.

Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол . Шарики погружают в масло. Какова плотность  масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков 0=1,5103 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла = 2,2.

Задача № 2

Треть тонкого кольца радиуса R =10 см несет распределенный заряд Q = 50нКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

Задача № 3

На двух концентрических сферах радиусом и равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями и (см.рис.). Требуется:

1



2

3




0



) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость напряженности электрического поля от расстояния для трех областей:1,2 и 3. Принять , ;

2) вычислить напряженность в точке, удаленной от центра на расстояние и указать направление вектора . Принять , ;

3) построить график .

Задача № 4

Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых и , находятся на расстоянии d = 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.

Вариант 5

Задача № 1

Четыре одинаковых заряда Q1 = Q2= Q3 = Q4 = 40 кНл закреплены в вершинах квадрата со стороной а= 10 см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
Задача № 2

Бесконечный тонкий стержень, ограниченный с одной стороны, несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью =0,5 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии а = 20 см от его начала.


З
1



2
адача № 3

Н


I

II

III

x
а двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1 и 2 (см. рис.). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трех областях: /, // и III. Принять 1 = 2, 2 = ; 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной слева от плоскостей, и указать направление вектора Е; 3) построить график Е(х).
Задача № 4

Диполь с электрическим моментом р = 100 пКлм свободно установился в свободном электрическом поле напряженностью Е = 200 кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол  = 180°.



Вариант 6

Задача № 1

Точечные заряды Q1 = 30 мкКл и Q2 = - 20 мкКл находятся на расстоянии d = 20 см друг от друга. Определить напряженность электрического поля Е в точке, удаленной от первого заряда на расстояние r1 = 30 см, а от второго — на r2 = 15 см.

Задача № 2

По тонкому кольцу радиусом R = 20 см равномерно распределен с линейной плотностью = 0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, находящейся на оси кольца на расстоянии h = 2R от его центра.


Задача № 3

На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1 и 2 (см. рис.). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трех областях: /, // и III. Принять 1 = -4, 2 = 2; 2) вычислить напряженность Е поля в точке, точку расположить между плоскостями, принять = 40 нКЛ/м2, указать направление вектора Е; 3) построить график Е(х).
Задача № 4

Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала = 10 В, сливаются в одну. Каков потенциал 1 образовавшейся капли?



Вариант 7

Задача № 1.

В вершинах правильного треугольника со стороной а=10см находятся заряды Q1=10мкКл, Q2= =20 мкКл и Q3 =30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд Q1 со стороны двух других зарядов.

Задача № 2.

По тонкому полукольцу радиусом равномерно распределен заряд Q = 20 мкКл c линейной плотностью = 0,1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.


Задача № 3

На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1 и 2 (см. рис.1). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трех областях: /, // и III. Принять 1 = , 2 = -2; 2) вычислить напряженность Е поля в точке, точку расположить справа от плоскостей, принять = 20 нКл/м2, указать направление вектора Е; 3) построить график Е(х).
Задача № 4

Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R = 10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью заряда = 800 нКл/м. Определить потенциал в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h = 10 см от его центра.



Вариант 8

Задача № 1

В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q1 = Q2 = Q3= Q4 = 810 -10 Кл. Какой отрицательный заряд Q нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?

Задача № 2

Четверть тонкого кольца радиусом R=10см несет равномерно распределенный заряд Q = 0,05мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

Задача № 3.




I

II

III

R

2R

1

2
На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1 и 2 (см. рис.). Требуется: 1) используя теорему Остроградского -Гаусса: найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: /, II и ///. Принять 1 = - 2, 2 = ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять = 50 нКл/м2, r = 1,5R; 3) построить график Е(r).
Задача № 4.

Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом р = 200 пКлм. Определить разность потенциалов U двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии r = 40 см от центра диполя.



Вариант 9

Задача № 1

На расстоянии d = 20 см находятся два точечных заряда: Q1 = -50 нКл и Q2= 100 нКл. Определить силу F, действующую на заряд Q3 =- 10 нКл, удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное d.

Задача № 2.

По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q = 10 нКл с линейной плотностью = 0,01 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное радиусу кольца.

Задача № 3.



На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1 и 2 (см. рис.1). Требуется: 1) используя теорему Остроградского -Гаусса: найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: /, II и ///. Принять 1 = , 2 = -; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять = =60 нКл/м2, r = 3R; 3) построить график Е(r).
Задача № 4.

Электрическое поле образовано бесконечно длинной заряженной нитью, линейная плотность заряда которой = 20 пКл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии r1 = 8 см и r2 = 12 см.



Вариант 10

Задача № 1.

Расстояние d между двумя точечными зарядами Q1 = 2нКл и Q2 = 4нКл равно 60см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд Q3 и его знак. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?

Задача № 2

Две трети тонкого кольца радиусом R =10 см несут равномерно распределенный с линейной плотностью = 0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

Задача № 3

На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1 и 2 (см. рис.1). Требуется: 1) используя теорему Остроградского -Гаусса: найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: /, II и ///. Принять 1 = -, 2 = 4; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять = = 30 нКл/м2, r = 4R; 3) построить график Е(r).
Задача № 4

Тонкая квадратная рамка равномерно заряжена с линейной плотностью заряда = 200 пКл/м. Определить потенциал поля в точке пересечения диагоналей.


Вопросы для подготовки к экзамену

  1. Предмет физики. Предмет механики. Кинематика точки: основные кинематические параметры, скорость и ускорение. Частные случаи движения точки. Поступательное и вращательное движения твердого тела.

  2. Законы классической механики. Динамические характеристики поступательного движения. Уравнения движения материальной точки

  3. Классификация сил в механике, типы сил. Силы гравитации, трения, упругости.

  4. Закон изменения и сохранения импульса. Момент силы, момент импульса. Закон изменения и сохранения момента импульса. Работа силы. Кинетическая, потенциальная энергия. Мощность. Закон изменения и сохранения полной механической энергии.

  5. Момент инерции тела относительно оси. Теорема Штейнера. Момент импульса и кинетическая энергия тела во вращательном дви­жении. Уравнение динамики вращательного движения тела. Математический маятник. Физический маятник.

  6. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Истечение жидкости из отверстия в резервуаре. Вязкость жидкости. Режимы течения. Течение вязкой жидкости в трубе. Скорость и расход жидкости, формула Пуазейля. Методы определения вязкости.

  7. Второй закон Ньютона в НСО. Силы инерции. Силы инерции в поступательном и вращательном движении НСО. Сила инерции Кориолиса.

  8. Принцип эквивалентности Эйнштейна.

  9. Преобразования Галилея. Принцип относительности классической меха­ники. Постулаты СТО. Преобразования Лоренца. Следствия из преобразований Лоренца. Закон сложения скоростей. Основной закон динамики в СТО. Закон эквивалентности массы и энергии

  10. Опытные законы состояния идеального газа. Уравнение Менделеева - Клапейрона. Основное уравнение МКТ идеального газа. Распределение Максвелла. Барометрическая формула. Распределение Болъцмана. Длина свободного пробега и число столкновений молекулы. Законы переноса.

  11. Внутренняя энергия системы. Первое начало термодинамики. Теплоемкость. Первое начало и изопроцессы. Адиабатический процесс. Энтропия системы. Второе начало ТД. Третье начало ТД.Круговые процессы. КПД цикла. Обратимые и необратимые процессы. Цикл Карно.

  12. Испарение, сублимация, плавление и кристаллизация. Теплоемкость твердых тел. Фазовые переходы первого и второго рода. Диаграмма состояния.

  13. Электрический заряд и его свойства. Закон Кулона. Электростатическое поле. Напряженность, поток вектора Е. Принцип суперпозиции злекростатических полей. Теорема Остроградского - Гаусса для электростатического поля в вакууме; расчет полей по теореме (примеры). Работа электростатического поля. Циркуляция вектора Е. Потенциальная энергия. Потенциал электростатического поля. Напряженность и потенциал, их взаимосвязь. Электрическая емкость проводника. Конденсаторы, емкость конденсаторов. Энергия электрического поля, энергия конденсатора. Плотность энергии.

  14. Постоянный электрический ток, сила и плотность тока. Э. Д. С. и напряжение. Закон Ома. Сопротивление проводника. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. Закон Ома для неоднородного участка цепи.

  15. Магнитное поле; основные характеристики. Закон Био-Савара-Лапласа; примеры расчета магнитных полей; принцип суперпозиции магнитных полей. Закон Ампера. Сила Лоренца и ее свойства. Движение частиц в магнитном поле. Циркуляция вектора В; закон полного тока. ЭМИ, закон Фарадея, правило Ленца. Вращение рамки в магнитном поле. Явление самоиндукции. Индуктивность проводника.

  16. Диэлектрики в электростатическом поле. Поляризованность диэлектрика. Электрическое поле в диэлектрике. Электрическое смещение . Теорема Гаусса для вектора. Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрики. Проводники в электрическом поле, свойства, применение. Магнитный момент электрона и атома. Диа- и парамагнетики. Намагниченность вещества. Магнитное поле в веществе. Ферромагнетики.

  17. Вихревое электрическое поле. Ток смещения.

  18. Виды колебаний. Гармонические колебания. Свободные колебания в механической системе. Пружинный маятник. Свободные колебания в электромагнитном контуре. Энергия системы.

  19. Вынужденные колебания в механической системе. Явление резонанса. Вынужденные колебания в электромагнитном контуре. Уравнения колебаний. Переменный ток.

  20. Типы волн. Уравнение волны, основные параметры. Энергия волн, плотность энергии, интенсивность волн. Упругие волны.

  21. Звуковые волны; характеристики звука. Ультразвук.

  22. Электромагнитные волны, свет. Энергия эл.-магнитных волн. Законы геометрической оптики. Принцип Гюйгенса. Интерференция света. Методы наблюдения, применение. Дифракция света. Типы дифракции. Дифракционная решетка. Условие максимумов.

  23. Дисперсия света. Поглощение света. Поляризация света. Способы поляризации. Эффект Доплера в оптике

  24. Тепловое излучение, основные характеристики. Законы теплового излучения. Формула Планка.

  25. Фотоэффект, законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Применение фотоэффекта. Масса и импульс фотона. Давление света.

  26. Корпускулярно-волновой дуализм природы света и вещества. Волны де Бройля.Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Ψ-функция. Уравнение Шредингера. Частица в потенциальной яме.

  27. Теория атома водорода по Бору. Спектр атома водорода. Квантовые числа. Периодическая система элементов Менделеева.Атомные спектры. Эффект Зеемана. Рентгеновское излучение

  28. Строение атомного ядра. Дефект массы, удельная энергия связи. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений. Правила смещения. Закон радиоактивного распада. Эффект Мессбауэра. Ядерные реакции, типы реакций.

  29. Квантовая статистика. Статистики Бозе - Эйнштейна и Ферми - Дирака. Вырожденный электронный газ в металлах. Конденсированное состояние вещества.

Список рекомендуемых источников

Основной

  1. Д.В. Сивухин. Общий курс физики1989-1983 гг

  2. Р.Фейнман, Р.Лейтон, М. Сэндс Фейнмоновские лекции по физике, т. 1 – 2 М.: 1979 -1989 гг.

  3. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики. М 1990 г

Дополнительный

  1. Т.И.Трофимова Курс физики М., 1994

  2. А.А.Детлоф,Б.А.Яворский Справочник по физике. М 1984 г


Методическая литература



  1. А.П.Дружинин, С.Ю. Бурилова. Методические указания. Обработка результатов измерений в лабораторных работах по физике. Чита, 1993

  2. А.П.Дружинин, Н.Д. Савченко, В.А. Шамонин. Лабораторные работы по физике. Механика, часть I. Методические указания. Чита, 1990

  3. А.П.Дружинин, Н.В. Елина, Н.Д.Савченко, В.А. Шамонин. Методические указания к лабораторным работам по механике. Часть II. Чита, 1990

  4. С.Ю. Бурилова, А.П.Дружинин, П.П.Иванов, Н.Д.Савченко. Методические указания к лабораторным работам по молекулярной физике. Часть II. Чита, 1992

  5. В.М. Машеренков, С.С.Филимонова. Решение задач по молекулярной физике и термодинамике. Методические указания. Чита, 1996

  6. С.Ю. Бурилова, А.П.Дружинин, Н.В. Елина, В.А. Шамонин. Лабораторные работы по электричеству и магнетизму. Методические указания. Часть 1. Чита, 1996

  7. С.Ю. Бурилова, Г.А.Дзюба, А.П.Дружинин, Н.В. Елина. Лабораторные работы по электричеству и магнетизму. Часть 2. Чита, 1996

  8. Н.А.Боровикова, В.И.Лукин, В.М.Машеренков, С.Ю.Бурилова, Н.В.Елина, В.А. Шамонин, Ю.Н. Чувилин, А.П.Дружинин, В.Г.Боровиков, Б.А. Балаганский

  9. Оптика. Методические указания к лабораторным работам для студентов всех специальностей. Чита, 1994

  10. Н.А.Боровикова, А.П.Дружинин, Н.В. Елина, П.П. Иванов Лабораторные работы по оптике и атомной физике. Методические указания. Чита, 1990

Ведущий преподаватель Н.Н. Лиханова