Рабочая программа к ООП (стр. 3 )

Пример контрольной работы №1

1.  Радиус-вектор частицы изменяется в соответствии с формулой

( – орты осей).

Определите тангенциальное ускорение частицы для момента времени t = 1 с.

2. Камень брошен со скоростью u0 под углом j к горизонту. Вычислите радиус кривизны в верхней точке траектории.

3. Два тела с массами m1 > m2 падают с одинаковой высоты. Силы сопротивления постоянны и одинаковы для обоих тел. С помощью знаков «>, <, =» сравните времена их падения.

4. Снаряд, летящий горизонтально со скоростью u, разрывается на три осколка равной массы, два из которых начинают двигаться в противоположные стороны ортогонально первоначальному направлению полета снаряда с равными по модулю начальными скоростями. Определите начальную скорость и направление движения третьего осколка.

5. Тело массой m начинает двигаться под действием силы

.

Найдите мощность Р(t), развиваемую этой силой в момент времени t = 2 с.

Пример контрольной работы №2

Диск вращается равнозамедленно с угловым ускорением относительно

оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Какой угол образуют векторы углового ускорения и угловой скорости диска?

2. С помощью знаков > , < , = cравните угловые скорости и , приобретаемые телом под действием вращающих моментов, графики которых а и б приведены на рисунке.

М, Н/м a

t, c

б

3. Частица массой движется с линейной скоростью на расстоянии от оси Oz (– единичный вектор оси Oz). Чему равен момент импульса частицы ?

4. Диск радиусом R и массой m может вращаться вокруг неподвижной оси. На диск намотана невесомая нить, к концу которой приложена постоянная сила , в результате чего диск начинает раскручиваться. Найти кинетическую энергию диска после того, как он совершил один оборот.

5. Маховик в виде диска массой 50 кг и радиусом 20 см был раскручен до частоты 480 об/мин и, сделав 200 оборотов, остановился под действием силы трения. Найдите тормозящий момент и работу сил торможения.

Пример контрольной работы №3

1. К вертикальной бесконечно протяженной равномерно заряженной

плоскости прикреплена нить с одноименно заряженным шариком. Как

изменится угол отклонения нити при равновесии, если заряд и массу

шарика удвоить?

2. Электрон в однородном электрическом поле получает ускорение

1012м/с2. Найдите разность потенциалов, пройденную

электроном за время 10-6c своего движения. Начальная скорость

электрона равна нулю.

3. Плоский конденсатор имеет 4 слоя диэлектриков: 1) ε1=25, d1=5мм;

2) ε2=2, d2=2 мм; 3) ε3 =4, d3=8мм; 4) ε4=8, d4=8мм.

Конденсатор заряжен. Какой из слоёв обладает наибольшей энергией

электрического поля?

Пример контрольной работы №4

 

1.  На рисунке изображены два бесконечно длинных прямых параллельных проводника с противоположно направленными токами I1=2I 2. На каком участке (1,2,3,4) находится точка, где магнитная индукция B=0 ?

2.  Три бесконечно длинных параллельных проводника c токами расположены на равных расстояниях один от другого; I1=1 А , I2=2 А , I3=3 А . На какой проводник действует минимальная сила?

3.  Найдите модуль и направление вектора вращательного момента контура с током

I =1А . Вектор лежит в плоскости

рисунка; B=2 мТл . Сторона квадрата

a =1 см .

4.  Вычислите работу внешних сил по перемещению контура с током из положения 1 в положение 2 . Ток в контуре поддерживается постоянным: I=1 А , B=2 мТл , r=5см . Магнитное поле однородно.

5.  Два однозарядных иона с массами m1>m2 движутся в однородном магнитном поле по круговым орбитам, имея равные кинетические энергии. Сравните модули магнитных моментов ионов в их орбитальном движении.

Возможные ответы (после их подробного обоснования):

1) pm1 > pm2 , 2) pm1 < pm2 , 3) pm1 = pm2 .

Пример контрольной работы №5

1.  Два источника, находящиеся на расстоянии друг от друга, излучают электромагнитные волны длины в направлении под углом к удалённому приёмнику. Колебания источников синфазны. Определите зависимость интенсивности результирующего колебания в приёмнике от угла в общем виде, считая известной интенсивность излучения , воспринимаемую приёмником, когда работает только один из источников. Ответ: .

2.  Определите максимальный порядок спектра, даваемый дифракционной решёткой,

если спектр первого порядка расположен под углом к нормали. Ответ: 5.

3.  Пучок света, идущий в воздухе, падает на поверхность жидкости под углом . Определите угол преломления пучка, если отражённый пучок полностью поляризован. Ответ: 36˚ .

Пример контрольной работы №6

1.  Энергетическая светимость абсолютно чёрного тела

M=250кВт/м2. На какую длину волны приходится

максимум спектральной плотности энергетической светимости этого тела?

2.  "Красная" граница фотоэффекта для некоторого металла равна

500нм. Определите минимальное значение энергии фотона в эВ,

вызывающего фотоэффект.

3.  Фотон с энергией 0.3 МэВ рассеялся под углом 180˚

на свободном электроне. Определите долю энергии фотона,

приходящуюся на рассеянный фотон.

Итоговый контроль проводится в виде экзаменов Объектом контроля является достижение заданного Программой уровня владения профессиональными компетенциями по изучаемому предмету.

Контрольные вопросы и задания для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

Структура экзамена

Требования к студентам.

На чистом листе бумаги укажите сверху свою фамилию, номер группы, номер билета и дату проведения экзамена. Затем ответьте на помещённые ниже вопросы. Тексты вопросов переписывать не нужно, достаточна обычная краткая запись условия. Номера ответов должны совпадать с номерами вопросов. Пишите их КРУПНО. Ответы располагайте в любом порядке, отделяя их чертой один от другого. Уделяйте особое внимание разборчивости Вашего почерка, чёткости написания всех буквенных обозначений, индексов и показателей степеней. Поясняйте словами все вновь вводимые символы и ход решения. Ответы, состоящие из одних только формул без их исчерпывающих словесных пояснений, равно как и ответы, содержащие только одни слова без формул, не зачитываются. Каждый правильный ответ обычно оценивается в 5 баллов, однако есть вопросы (отмеченные *), оцениваемые в 10 баллов. Итоговая оценка за экзамен зависит от суммы набранных Вами баллов:

Сумма набранных баллов	45÷50	35÷44	21÷34	20
Оценка за экзамен	5	4	3	2

В течение всего экзамена Вы можете неограниченно пользоваться любыми справочными и учебными материалами на бумажных носителях. Единственное условие – самостоятельность Вашей работы. Просим строго его соблюдать. С текстом билета пожалуйста обращайтесь бережно: не мните его, не подкладывайте под локти и не делайте на нём никаких пометок. Желаем успеха!

Пример экзаменационного билета по разделу 1

1.  Материальная точка движется прямолинейно с ускорением, график зависимости которого от времени приведён на рисунке. Начальная скорость равна нулю. Укажите точку, соответствующую максимальной скорости.

2.  Движение материальной точки задано уравнениями

Изменяется ли сила, действующая на точку, по модулю?

3.  Шарик абсолютно упруго ударился о стенку под углом 30º к ней. С помощью знаков > , < , = сравните модули начального импульса шарика и импульса, переданного шариком стенке.

4.  Частица переместилась по некоторой траектории из начальной точки с координатами в конечную точку с координатами . При этом на частицу действовала постоянная сила . Найдите работу этой силы .

5.  С помощью знаков > , < , = cравните угловые скорости и , приобретаемые телом под действием вращающих моментов, графики которых 1 и 2 приведены на рисунке. Начальная угловая скорость равна нулю.

М, Н/м 1

t, c

2

6.  Частица массой движется с линейной скоростью на расстоянии от оси Oz (– единичный вектор оси Oz). Чему равен момент импульса частицы ?

7.  Два колеса, массы которых сосредоточены вдоль их ободов, насажены на общую ось. Масса нижнего колеса равна 5 кг, его радиус равен 0,75 м, и оно вращается с частотой 5 об/с. Верхнее колесо массой 12 кг и радиусом 0,30 м покоится. Верхнее колесо роняют на нижнее, так что они начинают вращаться вместе. Чему равна результирующая частота их вращения?

8.  Маховик в виде диска массой 50 кг и радиусом 20 см был раскручен до частоты

480 об/мин и, сделав 200 оборотов, остановился под действием силы трения.

Найдите тормозящий момент и работу сил торможения.

9.  За какое время амплитуда затухающих колебаний с коэффициентом затухания 0,01 c-1 уменьшится в 2,7182818 раз?

10.  Какова концентрация молекул идеального газа в нормальных условиях?

Пример экзаменационного билета по разделу 2

1.  К вертикальной бесконечно протяжённой равномерно заряженной плоскости прикреплена нить с одноимённо заряженным шариком, образующая с плоскостью угол . Как изменится угол отклонения нити при равновесии , если заряд и массу шарика удвоить? Найдите отношение .

2.  Вычислите работу внешних сил по перемещению точечного заряда Q=1мкКл из точки, находящейся на расстоянии a=2см от поверхности равномерно заряженной сферы с поверхностной плотностью заряда

=10 мкКл/м2 , в точку, расположенную симметрично первоначальной относительно центра сферы.

3.  Найдите отношение энергий заряженного уединённого конденсатора, если заменить в нём эбонитовую пластину ( =2) стеклянной ( =4) вдвое большей толщины? В обоих случаях пластина вплотную примыкает к обкладкам конденсатора.

4. 

I

Два бесконечно длинных параллельных

проводника с токами сближаются,

перемещаясь по дуге окружности с центром О.

О

I

Как изменяется модуль вектора магнитной индукции в точке O?

Возможные ответы (после их подробного обоснования):

1) увеличивается; 2) уменьшается;

3) не изменяется.

5.  В однородном магнитном поле расположен прямолинейный проводник KM с током I. Как изменится модуль силы, действующей на проводник, если его согнуть в плоскости, параллельной вектору ?

Возможные ответы (вместе с их

подробным обоснованием):

1) увеличится; 2) уменьшится;

3) не изменится.

6.  Вектор магнитной индукции лежит в плоскости контура (квадрат со стороной 2 см), а его модуль равен B=2 мТл ; ток I=3 А .

Найдите модуль и направление вектора вращательного момента.

7. 

Вычислите работу внешних сил по перемещению рамки с током из положения 1 в положение 2 . Стороны рамки 34 см . Ток в рамке поддерживается постоянным: I=0,2 А . Магнитная индукция B=0,3 Тл .

8.  Однозарядные ионы O+ и N+ движутся в однородном магнитном поле по круговым траекториям с одинаковыми радиусами. Сравните их импульсы.

Возможные ответы (вместе с их подробным обоснованием):

1) , 2) , 3)

9.  На рисунке представлены графики тока, индуцированного в одном и том же контуре при различных изменениях магнитных потоков. Сравните заряды, протекшие по контуру за время τ .

10.  Определите направление силы, действующей на проводящую рамку, находящуюся вблизи бесконечно длинного прямого провода, если ток в нём возрастает.

Пример экзаменационного билета по разделу 3

1.  Свет от лазера с длиной волны 0,63мкм падает по нормали к непрозрачной поверхности, имеющей две узкие параллельные щели, расстояние между которыми равно 0,5мм. Определите ширину интерференционных полос на экране, находящемся в вакууме на удалении 1м от плоскости щелей.

2.  Определите максимальный порядок спектра, даваемый дифракционной решёткой, если спектр первого порядка расположен под углом к нормали.

3.  Пучок света, идущий в воздухе, падает на поверхность жидкости под углом . Определите угол преломления пучка, если отражённый пучок полностью поляризован.

4.  Энергетическая светимость абсолютно чёрного тела M = 250кВт/м2. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости этого тела?

5.  "Красная" граница фотоэффекта для некоторого металла равна 500нм. Определите минимальное значение энергии фотона (в эВ), вызывающего фотоэффект.

6.  Фотон с энергией 0.3 МэВ рассеялся под углом 180˚ на свободном электроне. Определите долю энергии фотона, приходящуюся на рассеянный фотон.

7.  Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого λ = 0,5мкм.

8.  Применяя соотношение неопределённостей, покажите, что для движущейся частицы, неопределённость координаты которой равна длине волны де Бройля, неопределённость скорости равна по порядку величины самой скорости частицы.

9.  Пользуясь таблицей Менделеева и правилами смещения, определите, в какой элемент превращается 92U238 после трёх α- и двух β-распадов.

10.  Определить энергию Q ядерной реакции 9Be (n,γ) → 10Be, если известно, что энергия связи Wсв ядра 9Be равна 58,16 МэВ, а ядра 10Be – 64,98 МэВ.

Вопросы и задания самопроверки обучающегося по отдельным разделам дисциплины

Содержатся в методических пособиях [17], [19], [21] (См. ниже п.8).

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Печатная учебно-методическая документация

а) основная литература:

1.  Трофимова физики: Учебное пособие для инженерно-технических специальностей вузов. – 15-е изд., стер. – М.: Академия, 2007. –557 с.

2.  Трофимова физики. Задачи и решения: учеб. пособие по для вузов по техн. направлениям и специальнрстям. 4-е изд., испр. – М.: Академия, 2011. –590 с.

3.  Чертов, по физике : учеб. пособие для втузов / , . – 8-е изд., перераб. и доп. – М. : Физматлит, 2008. – 640 с.

б) дополнительная литература:

4.  Детлаф, физики : учеб. пособие для втузов / ,

. – М. : Академия, 2008. – 719 с.

5.  Волькенштейн задач по общему курсу физики. Учебное пособие. – 11-е изд., перераб. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. – 384 с.

6.  , Павлова задач по курсу физики с решениями: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 2007. – 589 с.

7.  Фирганг, к решению задач по курсу общей физики : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по техническим и технологическим направлениям и специальностям. – 2-е изд., испр. – СПб. : Лань, 2008. – 352 с.

8.  , Дмитриев проведения упражнений по физике во втузе. Учебное пособие для студентов втузов. – М.: Высш. шк., 1981. – 318 с.

9.  Беликов задач по физике. Общие методы. Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1986. – 256 с.

10.  , , Фосс для самостоятельного обучения решению задач по физике в вузе. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1986. – 439 с.

11.  Берклеевский курс физики в 5 томах. – СПб. и др.: Лань, 2005.

12.  Тригг Дж. Физика 20 века: ключевые эксперименты. – М.: Мир, 1978. – 376 с.

13.  Орир Джей. Физика. Том 1. – М.: Мир, 1981.

14.  Орир Джей. Физика. Том 2. – М.: Мир, 1981.

15.  Физика. Том 1. – М.: Мир, 1989.

16.  Физика. Том 2. – М.: Мир, 1989.

в) методические пособия для самостоятельной работы студента:

17.  Механика. Молекулярная физика. Термодинамика: учебное пособие по выполнению лабораторных работ / , , . – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – 98 с.

18.  Механика. Молекулярная физика. Термодинамика: Рабочие программы и дидактические задания для самостоятельной работы студентов / , , и др.; Под ред. . – Челябинск: ЮУрГУ, 2009.

19.  Шульгинов, и физика твёрдого тела: Учебное пособие для выполнения лабораторных работ / , , ; под ред. . – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – 144 с.

20.  Электромагнетизм: Рабочие программы и дидактические задания для самостоятельной работы студентов / , , и др.; Под ред. . – Челябинск: ЮУрГУ, 2002.

21.  Оптика и ядерная физика: учебное пособие для выполнения лабораторных работ / , , – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. – 62 с.

22.  , , Шахин и квантовая оптика. Физика атома: Рабочая программа и дидактические задания для самостоятельной работы студентов / Под ред. . – Челябинск: ЮУрГУ, 2002.

Электронная учебно-методическая документация

Вид учебно-методической документации	Наименование разработки	Ссылка на информационный ресурс	Наименование ресурса в электронной форме	Доступность (сеть Интернет / локальная сеть; авторизованный / свободный доступ)
Методическое пособие	Механика. Молекулярная физика. Термодинамика: учебное пособие по выполнению лабораторных работ	http://www. phys. susu. *****/lr2008m/mec2008.pdf	Сайт кафедры	свободный
Методическое пособие	Электромагнетизм и физика твёрдого тела: Учебное пособие для выполнения лабораторных работ	http://www. phys. susu. *****/lr2011em/lr2011em. html	Сайт кафедры	свободный
Методическое пособие	Оптика и ядерная физика: учебное пособие для выполнения лабораторных работ	http://phys. susu. ***** /lr2012op/lr2012op. html	Сайт кафедры	свободный
Методическое пособие	Бланки отчётов по механике	http://www. phys. susu. *****/lit/reports1.zip	Сайт кафедры	свободный
Методическое пособие	Бланки отчётов по электромагнетизму	http://www. phys. susu. *****/lit/reports2.zip	Сайт кафедры	свободный
Методическое пособие	Бланки отчётов по оптике	http://www. phys. susu. *****/lit/reports3.zip	Сайт кафедры	свободный
Методическое пособие	Электромагнетизм. Рабочие программы и дидактические задания для самостоятельной работы студентов	http://www. phys. susu. *****/umk/EM1.pdf	Сайт кафедры	свободный
Методическое пособие	Волновая и квантовая оптика. Физика атома. Рабочая программа и дидактические задания для самостоятельной работы студентов	http://www. phys. susu. *****/umk/UMK-Opt-2002.pdf	Сайт кафедры	свободный
	Механика. Молекулярная физика. Термодинамика. Рабочие программы и дидактические задания для самостоятельной работы студентов	http://www. phys. susu. *****/lit/MEC2009.pdf	Сайт кафедры	свободный

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Вид занятий	№ ауд.	Основное оборудование, стенды, макеты, компьютерная техника, предустановленное программное обеспечение, обеспечивающие проведение всех видов занятий
Лекции	204/3г 205/3г	Мультимедийные лекционные аудитории с примыкающей к ним демонстраторской кафедры ОиЭФ
Лабораторные работы	350/3	Лаборатория механики
Лабораторные работы	339/3	Лаборатория электромагнетизма
Лабораторные работы	348/3	Лаборатория оптики и ядерной физики