Контрольная работа № 2

Студент должен решить шесть задач того варианта, номер которого совпадает с последней цифрой его шифра (номера студенческого билета)

Варианты	Задачи
	210*	220*		240*	250*	260*
	201*	211*		231*	241*	251*
	202*	212*		232*	242*	252*
	203*	213*		233*	243*	253*
	204*	214*		234*	244*	254*
	205*	215*		235*	245*	255*
	206*	216*		236*	246*	256*
	207*	217*		237*	247*	257*
	208*	218*		238*	248*	258*
	209*	219*		239*	249*	259*

 

 

ПРИМЕЧАНИЯ.

1. В задачах 211*- 220* необходимо:

а) Найти значения векторов напряженности электрического поля и электрического смещенияЕ и D как функцию расстояния r, отсчитываемого от центра или оси симметрии, для случаев, указываемых в каждой конкретной задаче.

б) Графики E=f₁(r) и D=f₂(r) расположить на одном чертеже.

в) Вычислить разность потенциалов Δϕ между двумя точками, указанными в каждой конкретной задаче.

2. В задачах, отмеченных звездочкой, необходимо сделать чертеж или график.

201*. Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружаются в масло плотностью ρ=8*10² кг/м⁸. Какова диэлектрическая проницаемость ε масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным? Плотность материалов шариков ρ= 1,6*10³ кг/м³.

202*. Тонкое полукольцо радиусом R=10 см несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью τ=10^-6 Кл/м. В центре кривизны полукольца находится точечный заряд q = 2*10^-10 Кл. Определить силу взаимодействия точечного заряда и заряженного полукольца.

203*. Заряд с линейной плотностью τ=3 10^-6 Кл/м равномерно распределен по тонкому полукольцу, в центре кривизны которого находится точечный заряд q = 5*10^-11 Кл. Сила взаимодействия точечного заряда и заряженного полукольца равна 5*10^-5 Н. Найти радиус полукольца.

204*. Точечный заряд q=3*10^-11Кл находится в центре кривизны тонкого полукольца радиусом R=5см, равномерно заряженного с линейной плотностью τ. Сила взаимодействия точечного заряда и заряженного полукольца равна 6*10^-5 Н. Определить линейную плотность заряда полукольца τ.

205*. На тонком кольце равномерно распределен заряд с линейной плотностью заряда τ= 20 нКл/см. Радиус кольца R= 5 см. На перпендикуляре к плоскости кольца, восставленном из его середины, находится точечный заряд q = 40 нКл. Определить силу, действующую на точечный заряд со стороны заряженного кольца, если он удален от центра кольца на: I) a₁= 10 см; 2) а₂= 2 м.

206*. Определить напряженность поля, создаваемого зарядом, равномерно распределенным по тонкому прямому стержню длиной l= 10 см, с линейной плотностью заряда τ= 100 нКл/м, в точке, лежащей на продолжении оси стержня на расстоянии а = 10 см от ближайшего конца. Определить также силу, действующую в этой точке на точечный заряд q =10 нКл.

207*. Найти силу взаимодействия между тонкой бесконечной нитью с линейной плотностью заряда τ₁= 0,278 нКл/м и тонким стержнем длиной l=17,1 см с линейной плотностью заряда τ₂= 0,4 нКл/м, если их оси взаимно перпендикулярны, а ближайший конец стержня, лежащего в радиальной плоскости, находится в 10 см от нити.

208*. По тонкому кольцу радиусом R= 6 см равномерно распределен зарядQ = 24 нКл. Какова напряженность поля в точке, находящейся на оси кольца на расстоянии а= 18 см от центра кольца? Найти также силу, действующую в этой точке на точечный заряд q= 0,5 нКл.

209*. Одна четвертая часть тонкого кольца радиусом R= 10 см несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью τ=2*10^-5 Кл/м. В центре кривизны кольца находится точечный заряд q=5*10^-10 Кл. Определить силу взаимодействия точечного заряда и заряженной части кольца.

210*. Два полубесконечных, тонких равномерно заряженных стержня расположены перпендикулярно друг к другу так, что точка пересечения их осей находится на расстоянии a = 8 см и b = 5 см от ближайших концов стержней. Найти силу, действующую на заряд q = 10 нКл, помещенный в точку пересечения осей стержней, полагая линейную плотность их зарядов одинаковой и равной τ=1,5 нКл/см.

211*. Между двумя бесконечно длинными, коаксиальными и разноименно заряженными цилиндрическими поверхностями малых радиусов R₁ = 4 см и R2 = 10 см находится слой диэлектрика (ε= 3), прилегающего к цилиндрической поверхности большего радиусу R2. Меньший радиус диэлектрического слоя Ro = 7 см. Линейная плотность заряда поверхности радиусом R₁ составляет -3 нКл/м, а внешней поверхности радиусом R₂ - + 3 нКл/м. Построить графики функций f₁(r) и f₂(r) для случаев:

1) r<R₁; 2) R₁≤r≤R₂; 3) r>R₂.

Вычислить разность потенциалов Δϕ между точками r₁=4 см и r₂= 9 см.

212*. Заряд 2,5*10^-8 Кл равномерно распределен по всему объему однородного сферического диэлектрика (ε= 5) радиусом R= 4,0 Ом.Построить графики функций f₁(r) и f₂(r) для случаев:

1)r≤R; 2)r>R.

Вычислить разность потенциалов Δϕмежду точками r₁=2cм и r₂=9 см.

213*. Два бесконечно длинных цилиндрических проводника, оси которых совпадают, имеют радиусы R₁=5cми R₂ = 15см. Цилиндры заряжены равномерно разноименно с линейной плотностью 2,5*10^-9 Кл/м, причем заряд цилиндра меньшего радиуса отрицателен. Все пространство между цилиндрическими поверхностями заполнено однородным диэлектриком (ε= 3,0).

Построить графики функций f₁(r) и f₂(r) для случаев:

1)r<R₁; 2)R₁≤r≤R₂; 3)r>R₂.

Вычислить разность потенциалов Δϕ между точками r₁ = 2 см и r₂= 14 см.

214*. Точечный заряд q = 1,6*10^-9 Кл находится в центре шара радиусом R= 0,04 м из однородного изотропного диэлектрика. Его диэлектрическая проницаемость равна 2,5.

Построить графики функций f₁(r) и f₂(r) для случаев:

1) r<R; 2) r>R.

Вычислить разность потенциалов Δϕ между точками r₁ = 2 см и r₂= 8 см.

215*. Сферическая поверхность радиусом R₁ = 30 мм имеет равномерно распределенный заряд -5*10^-8 Кл. На второй сферической поверхности радиусом R₂ = 40 мм равномерно распределен такой же по величине, но положительный заряд. Центры сферических поверхностей совпадают. Все пространство между сферическими поверхностями заполнено однородным диэлектриком (ε= 5).

Построить графики функций f₁(r) и f₂(r) для случаев:

1) r<R₁; 2)R₁≤r≤R₂; 3) r>R₂.

Вычислить разность потенциалов Δϕ между точками r₁= 20 мм и r₂= 60 мм.

216*. Между двумя бесконечно длинными, коаксиальными и разноименно заряженными цилиндрическими поверхностями малых радиусов R₁= 4 см и R₂ = 10 см находится слой диэлектрика (ε = 3), прилегающего к цилиндрической поверхности меньшего радиуса R₁. Внешний радиус слоя диэлектрика Ro = 7 см. Линейная плотность заряда поверхности радиусом R₁ составляет +3 нКл/м, внешней поверхности составляет -3 нКл/м.

Построить графики функций f₁(r) и f₂(r) для случаев:

1) r<R₁; 2)R₁≤r≤R₂; 3) r>R₂.

Вычислить разность потенциаловΔϕмежду точками r₁ = 4 см и г₂ = 9 см.

217*. Заряд q = -5*10^-7 Кл равномерно распределен по всему объему однородногосферического диэлектрика (ε = 3) радиусом R = 5,0 см.

Построить графики функций f₁(r) и f₂(r) для случаев:

1) r≤R; 2) r>R.

Вычислить разность потенциалов Δϕ между точками r₁ =1см и r₂= 8 см.

218*. Два бесконечно длинных цилиндрических проводника, оси которых совпадают, имеют радиусы R₁ = 6 см и R₂ = 18 см. Цилиндры заряжены равномерно и разноименно с линейной плотностью 5*10^-8 Кл/м, причем заряд цилиндра меньшего радиуса положителен. Все пространство между цилиндрическими поверхностями заполнено однородным диэлектриком (ε = 5,0).

Построить графики функций f₁(r) и f₂(r) для случаев:

1) r<R₁; 2)R₁≤r≤R₂; 3) r>R₂.

Вычислить разность потенциалов Δϕмежду точками r₁= 3 см и r₂= 15 см.

219*. Точечный заряд q = -2,1*10^-8 Кл находится в центре шара радиусом R= 0,08м из однородного изотропного диэлектрика. Его диэлектрическая проницаемость равна 1,5.

Построить графики функций f₁(r) и f₂(r) для случаев:

I) r≤R₁ ; 2)r>R₂.

Вычислить разность потенциалов Δϕ между точками r₁= 1,5 см и r₂ = 7 см.

220*. Сферический проводник радиусом R₁= 10 мм окружен примыкающим к нему слоем однородного диэлектрика с наружным радиусом R₂ = 30 мм и диэлектрической проницаемостью ε= 1,5. На поверхности проводника равномерно распределен заряд q=l,8 10^-8 Кл. Построить графики функций f₁(r) и f₂(r) для случаев:

1) r<R₁; 2)R₁≤r≤R₂; 3) r>R₂.

Вычислить разность потенциалов Δϕмежду точками r₁ = 8 мм и r₂ = 40 мм.

221. Определить проводимость и удельную тепловую мощность тока в проводнике с концентрацией электронов n=8*10²⁸м^-3 и средней дрейфовой скоростью u = 2,8*10^-2 см/с, если разность потенциалов Δϕдвух точекоднородного электрического поля в проводнике, отстоящих на l = 2.2 мм друг от друга, составила 1,4* 1O^-4 В.

222. При равномерном нарастании плотности тока от нулевого значения в течение 5 с в проводнике сопротивлением 3 Ом и сечением 0,6 мм² выделилось 7,5 Дж теплоты. Определить ток в конце последней секунды.

223. Сила тока в проводнике меняется со временем по закону I = 10sin50πt А. Найти заряд, протекающий через поперечное сечение проводника за время, равное 1/6 периода.

224. Вычислить количество теплоты, выделяемое в проводнике длиной l=10 м и поперечнымсечением S= 2 мм²за первые 3 с, если его проводимость σ=10⁷Ом^-1*м^-1, а плотность тока в нем менялась от нулевого значения по закону j =1,5*10²t^1/2 мА/мм².

225. Электрическое сопротивление R некоторого участка проводника длиной l= 0,6 м и сечением S =1,5 мм² составило 1,12 Ом. Определить тепловую удельную мощность, выделяемую на участке с напряженностью электрического поля Е = 0,56 В/м. Предполагая поле однородным, вычислить количество теплоты, выделяемое в проводнике за 15 с.

226. Количество теплоты Q, выделившееся за 4,4 с, при постоянной плотности тока в проводнике сечением S = 4 мм² длиной l=16 м, составило 20,8 Дж. Определить заряд q, прошедший через проводник за это время, и тангенциальную составляющую напряженности электрического поля, если его проводимость σ равна 5,7* 10⁶ Ом^-1*cм^-1.

227. Средняя дрейфовая скорость электронов проводимости и под действием электрического поля Е = 0,36 В/м в металле с концентрацией носителей заряда n =1,25*10²⁸ м^-3 составила 10^-3 м/с. Вычислить количество теплоты, выделяемое в объеме V = 16 см³ в промежутке времени между 3 и 5 секундами.

228. При равномерном нарастании тока в проводнике от нулевого значения за 0,5 с через его поперечное сечение S = 10 мм² прошел заряд q = 17 Кл. Определить среднюю дрейфовую скорость электронов при достигнутой максимальной плотности тока, если их концентрация составила 8,5 10²⁸ м^-3.

229. Определить число электронов, проходящих в секунду через единицу площади поперечного сечения железной проволоки длиной l= 10 м и принапряжении на её концах U= 6 В. Удельное сопротивление железа ρ = 9,8*10^-6 Ом*см.

230. При равномерном нарастании тока от нуля до некоторого значения за 0,2 св проводнике сопротивлением R= 6 Ом выделилось Q = 8 Дж теплоты. Определить заряд, прошедший через полное сечение проводника.

231*. Бесконечный прямолинейный провод на некотором участке образует петлю в виде равностороннего треугольника, вершина которого находится на самой прямой, а его основание длиной 10 см параллельно ей. Найти магнитную индукцию в центре петли, если по проводу протекает ток силой 30 А.

232*. Проводник, по которому течет ток силой 3,2 А, представляет собой две полу- бесконечные параллельные прямые, замкнутые дугой радиусом 0,4 м, лежащей вне прямых, но в обшей плоскости. Найти величину магнитной индукции в центре кривизны дуги.

233*. Найти напряженность магнитного поля в центре кругового витка радиусом 9 см, помещенного в квадратную рамку со стороной 18 см так, что их плоскости совпадают, а направления токов в них силой 20 А противоположны.

234*. Бесконечный прямолинейный провод, по которому протекает ток силой 4 А, изогнут под прямым углом. Найти величину индукции магнитного поля в точке, находящейся на продолжении биссектрисы прямого угла на расстоянии 8 см от его вершины.

235*. По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми d = 10 см, текут одинаковые токи силой 12 А. Определить напряженность магнитного поля в точке, находящейся над проводами на расстояниях 6 см и 8 см от них, если токи протекают: а) в одинаковых направлениях; б) в противоположных направлениях.

236*. По бесконечно длинному проводу, изогнутому под прямым углом, протекает ток силой 50 А. Найти магнитную индукцию поля в центре кривизны изгиба провода по дуге радиусом 32 см.

237*. Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под прямым углом. По ним протекают одинаковые токи по 8 А каждый. Расстояние между проводниками 16 см. Определить величину индукции магнитного поля на продолжении общего перпендикуляра к проводам в 4 см от одного из токов.

238*. Найти напряженность магнитного поля в центре дуги радиусом 0,2 м, замыкающей два параллельных полубесконечных проводника, если они лежат в плоскости, перпендикулярной плоскости дуги, а сила тока в цепи 14 А.

239*. Контур с током представляет петлю, одна часть которой -полуокружность радиусом 16 см, замыкающая две стороны квадрата, диагональ которого совпадает с ее диаметром. Найти магнитную индукцию в центре такой петли, если по ней протекает ток 32 А.

240*. Бесконечный прямой провод на некотором участке содержит петлю в виде квадрата со стороной 12 см, одна из диагоналей которого перпендикулярна прямолинейному участку, касающемуся вершины, причем петля и провод лежат в одной плоскости. Найти напряженность магнитного поля в центре такой петли, если ток в проводнике равен 24 А.

241*. Определить магнитный поток, пронизывающий виток диаметром 2 см, помещенный в средней части соленоида, содержащего 16 витков на каждый сантиметр длины, если по обмотке его течет ток силой 6 А. Плоскость витка расположена под углом 60° к оси соленоида.

242*. Плоский контур с током силой 7 А свободно установился в однородном магнитном поле Н= 6*10⁴ А/м. Площадь контура 300см². Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол 60°. Определить совершенную при этом работу.

243*. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S= 1400 см². Поддерживая в контуре постоянную силу тока I= 12 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить индукцию магнитного поля В, если при перемещении контура была совершена работа А= 0,2 Дж.

244*. Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I= 15 А, свободно установился в однородном магнитном поле (В= 0,025 Тл). Диаметр витка d = 20 см. Какую работу А нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол α=π?

245*. Прямой провод длиной L=120cm, по которому течет ток силой I= 50А, движется в однородном магнитном поле с индукцией В= 0,2 Тл. Какую работу А совершат силы, действующие на провод со стороны поля, переместив его на расстояние S= 16 см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и длине провода?

246*. Проводник длиной l = 0.5 м расположен перпендикулярно однородному магнитному полю. На перемещение проводника со скоростью v = 10 см/св направлении, перпендикулярном полю и проводнику, за время t = 4 с расходуется энергия 0,2 Дж. Определить силу тока в проводнике. Индукция магнитного поляВ = 0,1 Тл.

247*. В однородном магнитном поле, напряженность которого Н= 4*10⁴ А/м , равномерно движется проводник, перпендикулярный полю, длиной l= 12 см. По проводнику течет ток I= 2,8 А. Скорость движения проводника v=28 м/с и направлена перпендикулярно магнитному полю и проводнику. Найти мощность, затрачиваемую на перемещение проводника.

248*. Найти магнитный поток через площадь прямоугольной рамки со сторонами а = 4 см и b =8 см, который создает бесконечный прямолинейный проводник с током силой 6 А,параллельный стороне Ь, при условии, что они лежат в одной плоскости, а расстояние между током и ближайшей стороной рамки 2 см.

249*. Квадратный контур со сторонами а=20см, в котором течет ток силой I= 5А, находится в магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл под углом α= 30° к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму с квадрата на окружность?

250*. Найти магнитный поток через площадь, которую опишет за 0,05 с стержень длиной 1,8 м, перпендикулярный бесконечному проводнику с током, лежащему в 10 см от ближайшего конца стержня, если последний движется параллельно току в плоскости провода со скоростью 20 м/с, а сила тока равна 25 А.

251*. Проводник длиной l= 1,4 м, по которому течет ток I =2,6 А, равномерно вращается в однородном магнитном поле (В= 0,1 Тл) вокруг оси, проходящей через один из его концов и параллельной вектору В. Период вращения Т = 0,2 с. Найти работу, совершенную за время t= 40 с.

252*. Рамка, содержащая N= 1500 витков, площадью S= 150 см², равномерно вращается с частотой n = 960 об/мин в магнитном поле напряженностью Н= 10⁵ А/м. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям напряженности. Определить максимальную ЭДС индукции, возникающую в рамке.

253*. Проволочный виток радиусом r= 14 см и сопротивлением R= 0,01 Ом находится в однородном магнитном поле (В = 0,2 Тл). Плоскость витка составляет угол ϕ= 60° с линиями индукции. Какой заряд протечет по витку при выключении магнитного поля?

254*. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд Q=10 мкКл. Определить изменение магнитного потока ΔФ через кольцо, если сопротивлениецепи гальванометра R=80 Ом.

255 . Рамка из провода сопротивлением R=0,01 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В= 0,05 Тл). Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S=160 см². Определить заряд Q, который протечет через рамку при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0 до 30°; 2) от 30° до 60°; 3) от 60° до 90°.

256*. Рамка площадью S= 220 см² равномерно вращается с частотой n=10 с^-1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям индукции однородного магнитного поля (В=0,12 Тл). Определить среднее значение ЭДС индукции за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения.

257. Тонкий проводник с сопротивлением R= 14 Ом и длиной l = 1,5 м согнут в виде квадрата и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В= 0,1 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд Q, который протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

258*. В однородном магнитном поле напряженностью Н=2000 А/м равномерно с частотой n=10 с^-1 вращается стержень длиной l=20 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов.

259*. В магнитном поле Земли в горизонтальной плоскости равномерно вращается проводник длиной l= 1 м. При какой частоте вращения и разность потенциалов на его концах Δϕ составит 1В? Вертикальную составляющую вектораВ принять равной 50 мкТл. Ось вращения проходит через один из концов проводника.

260*. Соленоид содержит N=600 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) S=8 см². По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией В= 5 мТл. Определить среднее значение ЭДС самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если ток уменьшается практически до нуля за время Δt= 0,6 мс.

Вопросы для подготовки к экзамену

1. Что понимается под дискретностью электрического заряда? Какие частицы обладают элементарным зарядом? В чем заключается закон сохранения заряда? Приведите примеры проявления этого закона.

2. Напишите закон Кулона. Поясните смысл всех входящих в него величин. Можно ли применить закон Кулона для определения силы взаимодействия между равномерно заряженным стержнем и точечным зарядом, расположенным на продолжении оси стержня? Ответ обоснуйте.

3. Что называется напряженностьюЕ электростатического поля? Как определяется направление вектора напряженностиЕ? Зависит ли величина напряженности Е в данной точкеполяотвеличины пробного заряда q_np, помещенного в эту точку? Чему равна напряженность поля Е, создаваемого точечным зарядом q на расстоянии r от него?

4. Пользуясь принципом суперпозиции, найдите в поле двух точечных зарядов +Q и +2Q, находящихся на расстоянии r друг от друга, точку, где напряженность поля равна нулю.

5. Напишите формулу, определяющую поток вектора напряженности электро­статического поля Ф_Е через площадку dS. Поясните смысл всех входящих в формулу величин. Сделайте поясняющий чертеж. Напишите формулу, определяющую поток вектора напряженности электростатического поля Ф_Е через произвольную замкнутую поверхность S. Может ли поток Ф_е быть положительным, отрицательным, равным нулю? Приведите соответствующие примеры.

6. Напишите формулу, выражающую теорему Гаусса для электростатического поля в вакууме. Примените эту теорему для определения напряженности поля Е равномерно заряженной сферической поверхности, равномерно заряженного бесконечного цилиндра (нити).

Напишите формулу, определяющую потенциальную энергию W точечного заряда q₀ в поле точечного заряда q. В каком случае энергия W положительна, в каком отрицательна?

7.Что такое потенциал ϕ данной точки электростатического поля? Дайте определение и напишите соответствующее выражение. Напишите формулу, определяющую потенциал поля точечного заряда. Что такое разность потенциалов? Напишите соответствующую формулу.Какова связь между напряженностью и потенциалом? Напишите соответствующее выражение.

8. Что называется силой тока? Что называется плотностью тока? Напишите соответствующие формулы. Определить плотность тока, если за tсчерез проводник сечением S прошло N электронов.

9. Назовите условия возникновения и существования электрического тока.

10.Что называется электродвижущей силой? Какие силы являются сторонними?

11.Напишите закон Ома для неоднородного участка цепи. Поясните смысл всех входящих в него величин. Получите частные случаи этого закона: закон Ома для однородного участка цепи, закон Ома для замкнутой цепи. Выведите закон Ома в дифференциальной форме.

12.Напишите закон Джоуля-Ленца. Выведите дифференциальную форму этого закона.

К концам проводника приложено напряжение U = 10 В. Какой заряд должен пройти по проводнику, чтобы в нем выделилось Q = 1000 Дж тепла?

13.Чему равен и как направлен магнитный момент рамки с током р_m? Как определяется вращающий момент сил М, действующий на рамку с током в магнитном поле. Что такое вектор индукции магнитного поляВ? Как можно определить величину вектора индукции магнитного поля В?

14.Что такое линии магнитной индукции? Как определяется их направление? Чем они отличаются от линий напряженности элекростатического поля? Нарисуйте и покажите, как направлены линии магнитной индукции поля прямого тока.

15. Напишите закон Био-Савара-Лапласа, поясните смысл всех входящих в него величин. Пользуясь этим законом, выведите формулу для определения индукции магнитного поля В: 1) прямого тока; 2) в центре кругового проводника с током.

16. Напишите закон Ампера. Поясните смысл всех входящих в него величин. Как определяется направление силы Ампера? Сделайте поясняющий чертеж.

17. Выведите формулу для определения силы взаимодействия двух бесконечных прямолинейных одинаковых токов противоположного направления. Сделайте поясняющий чертеж.

18. Напишите формулу, определяющую силу Лоренца. Как направлена сила, действующая на отрицательный электрический заряд, движущийся в магнитном поле?

19. Как определяется поток вектора индукции магнитного поля Ф? Напишите соответствующую формулу. Сделайте поясняющий чертеж.

20. В чем заключается явление электромагнитной индукции? Что является причиной возникновения э.д.с. в замкнутом проводящем контуре? Напишите закон Фарадея для электромагнитной индукции. Сформулируйте правило Ленца, проиллюстрировав его примером. Какова природа э.д.с. электромагнитной индукции?

 

 

1. Основные физические постоянные (округленные значения)   Физическая постоянная Обозначение Числовое значение Ускорение свободного падения g 9,81 м/с2 Гравитационная постоянная G 6,67*10-11 м3/(кг*с2) Число Авогадро Na 6,02*1026 кмоль-1 Универсальная газовая постоянная R 8,31 • 103 Дж /(кмоль •К) Постоянная Больцмана k 1,38*10-23Дж/К Заряд электрона e 1,6*10-19Кл Масса электрона m 9,1*10-31кг Скорость света в вакууме с 3,00*108 м/с

СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ

 

2. Плотность твёрдых тел

Материал	Плотность, кг/м3	Материал	Плотность, кг/м3
Алюминий	2,7*103	Медь	8,9*103
Барий	3,5*103	Никель	8,9* 103
Ванадий	6,0*103	Свинец	11,3*103
Висмут	9,8* 103	Серебро	10,5*103
Железо	7,8*103	Цезий	1,9*103
Литий	0,53*103	Цинк	7,1*103

 

 

3.Плотность жидкостей

 

Жидкость	Плотность, кг/м3	Жидкость	Плотность, кг/м3
Вода (при 4° С)	1,00-103	Ртуть	13,6-103
Глицерин	1,26-103	Спирт	0,80-103
Масло	0,9-103	Сероуглерод	1,26-103

 

4. Плотность газов (при нормальных условиях)

 

Газ	Плотность,	Газ	Плотность,
	кг/м3		кг/м3
Водород	0,09	Гелий	0,18
Воздух	1,29	Кислородд	1,43

5. Диэлектрическая проницаемость

Вещество	Проницаемость	Вещество	Проницаемость
Парафин	2,0	Вода
Стекло	7,0	Масло трансформа­ торное	2,2
Слюда	6,0

6. Удельное сопротивление металлов

Металл	Удельное сопротивление, Ом*м,	Металл	Удельное сопротивление, Ом*м
Железо Нихром Вольфрам	9,8*10-8 1,1*10-6 5,5*10-8	Медь Серебро Никелин	1,7*10-8 1,6*10-8 4,0*10-7

 

Содержание

Цели и задачи дисциплины «Физика»…………………………………………….3

Место дисциплины в структуре ООП: федеральный компонент цикла

общих математических и естественнонаучных дисциплин……………..............3

Требования к результатам освоения дисциплины……………………………….4

Самостоятельное изучение курса физики по учебным пособиям………………5

Решение задач………………………………………………………………………5

Выполнение контрольных работ…………………………………………………..6

Выполнение лабораторных работ…………………………………………………7

Сдача зачетов и экзаменов…………………………………………………….…...8

Содержание теоретического курса физики за первые два семестра……….…… 8

Литература…………………………………………………………………………11

Контрольная работа № 1…………………………………………………………..12

Вопросы для подготовки к зачету……………………………………………......17

Контрольная работа № 2…………………………………………………………..20

Вопросы для подготовки к экзамену……………………………………………..28

Справочные таблицы……………………………………………………………… 30