Учебно-методический комплекс по дисциплине (стр. 11 )

14. Какому частному случаю электромагнитного поля соответствует данная система уравнений?

1) Электромагнитное поле в отсутствие свободных зарядов

2) Электромагнитное поле в отсутствие свободных зарядов и токов проводимости

3) Стационарные электрическое и магнитное поля

4) Электромагнитное поле в непроводящей среде

15. Укажите номер точки, в которой оканчивается вектор напряженности электростатического поля, если = 2

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

5) 5

6) 6

16. Укажите номер точки, в которой оканчивается вектор магнитной индукции, если m2=2m1?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

5) 5

6) 6

Правильные ответы

Задание №	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Ответ	2	1	1	3	4	2	2	3	1	4	3	4	3	2	1	4

Коллоквиум № 7 по физике Колебания и волны Содержит 15 заданий 1-й уровень – задания №1–8 2-й уровень – задания №9–15

1. На рисунке представлена векторная диаграмма двух однонаправленных гармонических колебаний одинаковой частоты. Если А1= А, А2= 2 А, то амплитуда Ар результирующего колебания

1) Ар = 2 А

2) Ар = A

3) Ар > 2 А

4) A < Ар < 2 А

2. Момент инерции физического маятника увеличили в 8 раз, а расстояние от оси вращения до центра масс – в 2 раза при неизменной массе маятника. При этом частота колебаний маятника

1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась

3. Колебательная система совершает затухающие колебания. При ВОЗРАСТАНИИ коэффициента затухания b (но , где w 0 собственная частота свободных незатухающих колебаний) добротность (в случае, когда колебания еще можно считать слабозатухающими)

1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется

4. На рисунке приведена векторная диаграмма вынужденных колебаний в колебательном контуре. При этом амплитудное значение падения напряжения на емкости равно UС = 4 В. Чему равно амплитудное значение падения напряжения на индуктивности?

5. Источник плоской волны, распространяющейся вдоль отрицательного направления оси x, находится в начале координат. В момент времени t=0 смещение источника колебаний минимально. Каким уравнением описывается эта волна?

1) 3)

2) 4)

6. Плотность потока энергии возросла в 2 раза, а скорость распространения волны – в 4 раза. При этом объемная плотность энергии

1) уменьшилась 2) увеличилась 3) не изменилась

7. На рисунке показаны стоячие волны в стержне длиной L. Какая картина соответствует волнам 1-го обертона в стержне, закрепленном с одного конца?

8. На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического () и магнитного () полей в электромагнитной волне. Вектор Пойнтинга ориентирован в направлении…

9. На рисунке представлена векторная диаграмма двух однонаправленных гармонических колебаний одинаковой частоты. Если А1= А, А2 = 2 А, то амплитуда Ар результирующего колебания

1) Ар = 2 А

2) Ар = 3 А

3)

4)

10. Период колебаний пружинного маятника нужно уменьшить в 2 раза при постоянной жесткости пружины. Для этого необходимо массу маятника

1) уменьшить в 4 раза 3) увеличить в 2 раза

2) уменьшить в 2 раза 4) увеличить в 4 раза

11. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью L. Активное сопротивление контура R. Если индуктивность L контура увеличить, оставляя остальные параметры неизменными, то время релаксации

1) уменьшится 2) увеличится 3) не изменится

12. На рисунке приведена векторная диаграмма вынужденных колебаний в колебательном контуре. При этом амплитудное значение падения напряжения на индуктивности равно UL = 1 В. Найдите отношение индуктивного и емкостного сопротивлений. Ответ представьте дробью в виде 5/7.

13. Источник плоской волны, распространяющейся вдоль положительного направления оси x, находится в начале координат. В момент времени t=0 смещение источника колебаний максимально. Амплитуда волны 1 см, частота колебаний 1000 рад/с. На расстоянии 10 м от источника смещение частиц среды в момент времени 6,28 мс равно 1 см. Определите волновое число.

1) 0,63 м-1 2) 0,94 м-1 3) 7,25 м-1 4) 7,57 м-1

14. Амплитуда волны возросла в 2 раза, а частота уменьшилась в 4 раза. При этом энергия волны

1) уменьшилась в 4 раза 3) увеличилась в 2 раза

2) уменьшилась в 2 раза 4) увеличилась в 4 раза

15. На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического () и магнитного () полей в электромагнитной волне. Поток энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении…

Правильные ответы

Задание №	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Ответ	3	2	2	6	2	1	4	3	3	1	2	1/2	1	1	2

IV МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

Вопросы к экзамену

ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ (КИНЕМАТИКА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО И ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЙ, ДИНАМИКА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ)»

1. Система отсчета. Траектория. Перемещение. Длина пути.

2. Средняя и мгновенная скорости (величина и направление).

3. Среднее и мгновенное ускорение (величина и направление).

4. Составляющие ускорения (тангенциальное и нормальное ускорения).

5. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Угловое перемещение. Угловая скорость.

6. Связь между линейной скоростью точки тела и угловой скоростью его вращения.

7. Угловое ускорение. Связь углового ускорения с линейными величинами.

8. Первый закон Ньютона. Инертность. Инерциальные системы отсчета.

9. Сила. Масса. Второй закон Ньютона.

10. Импульс. Две формулировки второго закона Ньютона.

11. Механическая система. Импульс механической системы. Закон изменения импульса.

12. Центр масс механической системы и закон его движения.

13. Гравитационная сила. Сила тяжести и вес.

14. Упругие силы. Деформация растяжения (сжатия). Закон Гука для деформации растяжения (сжатия). Модуль Юнга.

15. Деформация сдвига. Закон Гука для деформации сдвига. Модуль сдвига.

16. Силы трения. Трение покоя, скольжения, качения.

17. Движение тела переменной массы. Уравнение Мещерского.

18. Формула Циолковского.

ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ (ДИНАМИКА ВРАЩЕНИЯ. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ. ЭЛЕМЕНЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.)»

1. Момент силы относительно точки, относительно оси. Плечо силы. Единицы измерения.

2. Момент импульса материальной точки относительно неподвижной т. О, относительно оси. Закон изменения момента импульса.

3. Момент инерции материальной точки и тела относительно оси. Теорема Штейнера.

4. Основной закон динамики твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси.

5. Энергия. Механическая работа. Консервативные, гироскопические и диссипативные силы. Примеры.

6. Кинетическая энергия. Кинетическая энергия вращающегося тела. Кинетическая энергия тела в сложном движении.

7. Потенциальная энергия. Связь консервативной силы и потенциальной энергии.

8. Сопоставление величин и законов поступательного и вращательного движений.

9. Работа при вращательном движении. Кинетическая энергия вращающегося тела. Кинетическая энергия тела в сложном движении.

10. Закон сохранения импульса. Абсолютно неупругий удар. Изменение кинетической энергии при неупругом ударе.

11. Закон сохранения механической энергии. Абсолютно упругий удар.

12. Закон сохранения момента импульса.

13. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.

14. Сила инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета.

15. Сила инерции, действующая на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчета (центробежная сила инерции).

16. Сила инерции, действующая на тело, движущееся во вращающейся системе отсчета - сила Кориолиса.

17. Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея.

18. Постулаты СТО. Преобразования Лоренца.

19. Следствие из преобразований Лоренца - относительность понятия одновременности.

20. Следствие из преобразований Лоренца - длина тел в разных системах отсчета.

21. Следствие из преобразований Лоренца - промежуток времени между двумя событиями.

22. Интервал. Инвариантность интервала. Времени - и пространственноподобные интервалы.

23. Преобразование и сложение скоростей.

24. Релятивистский импульс. Основное уравнение релятивистской динамики материальной точки.

25. Релятивистское выражение для энергии. Кинетическая энергия. Энергия покоя.

26. Взаимосвязь массы и энергии. Частицы с нулевой массой покоя.

ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА»

1. Статистический и термодинамический методы исследования физических свойств макроскопических систем.

2. Уравнение состояния идеального газа.

3. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов.

4. Закон распределения молекул по скоростям (Распределение Максвелла).

5. Барометрическая формула. Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем силовом поле.

6. Средняя энергия молекул. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.

7. Внутренняя энергия термодинамической системы. Внутренняя энергия идеального газа.

8. Работа газа при изменении его объема.

9. Первое начало термодинамики.

10. Теплоемкость идеального газа. Классическая теория теплоемкости идеального газа и ее ограниченность.

11. Адиабатический процесс. Уравнение адиабатического процесса.

12. Работа, совершаемая идеальным газом в различных процессах.

13. Применение первого начала термодинамики к различным процессам.

14. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул.

15. Явления переноса. Эмпирические уравнения явлений переноса.

16. Круговой процесс (цикл). Обратимые и необратимые процессы. КПД цикла.

17. Цикл Карно и его КПД.

18. Энтропия. Закон возрастания энтропии.

19. Энтропия идеального газа.

20. Второе начало термодинамики.

21. Статистическое толкование второго начала термодинамики. Критика тепловой смерти Вселенной.

22. Отступления от законов идеальных газов. Реальные газы. Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия.

23. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

24. Изотермы Ван-дер-Ваальса и сравнение их с экспериментальными изотермами.

ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ЭЛЕКТРОСТАТИКА»

1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда.

2. Закон Кулона.

3. Электростатическое поле. Напряженность поля. Принцип суперпозиции полей.

4. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциал.

5. Связь напряженности с потенциалом.

6. Силовые линии и эквипотенциальные поверхности.

7. Электрический диполь. Расчет поля диполя.

8. Поток вектора напряженности поля. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме.

9. Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету поля равномерно заряженной бесконечной плоскости, двух параллельных разноименно заряженных плоскостей.

10. Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету поля равномерно заряженной сферической поверхности, двух концентрических разноименно заряженных сферических поверхностей.

11. Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету поля шара, равномерно заряженного по объему.

12. Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету поля равномерно заряженного по поверхности цилиндра (нити), двух коаксиальных разноименно заряженных цилиндрических поверхностей.

13. Проводники в электрическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение зарядов в проводнике.

14. Электроемкость проводника. Конденсаторы. Емкость конденсатора.

15. Емкость плоского конденсатора.

16. Энергия заряженного проводника, энергия конденсатора.

17. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.

ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ПОСТОЯННЫЙ ТОК. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ»

1. Электрический ток, его характеристики и условия существования.

2. Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение.

3. Закон Ома. Сопротивление проводников. Сверхпроводимость. Высокотемпературная сверхпроводимость.

4. Закон Ома в дифференциальной форме.

5. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

6. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.

7. Закон Ома для неоднородного участка цепи.

8. Магнитное поле. Индукция магнитного поля.

9. Магнитное поле тока. Закон Био-Савара-Лапласа.

10. Магнитное поле прямолинейного проводника с током.

11. Магнитное поле кругового тока.

12. Закон Ампера. Взаимодействие постоянных токов.

13. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

14. Движение заряженных частиц в магнитном поле.

15. Принцип действия циклических ускорителей заряженных частиц (самост.).

16. Эффект Холла.

17. Вихревой характер магнитного поля. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме.

18. Применение закона полного тока к расчету магнитного поля соленоида и тороида.

19. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля.

20. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.

21. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея).

22. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

23. Явление самоиндукции. Индуктивность.

24. Явление взаимной индукции.

25. Энергия магнитного поля проводника с током. Объемная плотность энергии.

ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА»

1. Диполь во внешнем электрическом поле

2. Типы диэлектриков.

3. Поляризация диэлектриков.

4. Поле в диэлектриках. Свободные и связанные заряды.

5. Электрическое смещение. Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в диэлектриках.

6. Сегнетоэлектрики.

7. Магнитные моменты атомов и молекул.

8. Типы магнетиков. Намагниченность.

9. Элементарная теория диа - и парамагнетизма.

10. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряженность магнитного поля.

11. Магнитная восприимчивость, магнитная проницаемость вещества.

12. Ферромагнетизм. Магнитный гистерезис.

13. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля.

14. Первое уравнение Максвелла.

15. Ток смещения. Второе уравнение Максвелла.

16. Полная система уравнений Максвелла.

17. Условия для электростатического поля на границе раздела двух изотропных диэлектриков.

18. Условия для магнитного поля на границе раздела двух изотропных сред.

ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ФИЗИКА КОЛЕБАНИЙ И ВОЛН»

1. Общие сведения о колебаниях. Классификация колебаний.

2. Дифференциальные уравнения колебаний (на примере пружинного маятника).

3. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Фаза, период, частота колебаний.

4. Энергия гармонических колебаний.

5. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.

6. Сложение двух взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

7. Затухающие колебания. Понятие об апериодическом процессе.

8. Свободные гармонические колебания в колебательном контуре.

9. Вынужденные колебания. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний.

10. Резонанс.

11. Вынужденные электромагнитные колебания.

12. Резонанс токов, резонанс напряжений.

13. Мощность в цепи переменного тока.

14. Волновые процессы. Классификация волн. Синусоидальная (гармоническая) волна.

15. Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Волновое уравнение.

16. Принцип суперпозиции. Волновой пакет. Групповая скорость.

17. Связь между групповой и фазовой скоростями.

18. Энергия волны. Вектор Умова. Интенсивность волны.

19. Интерференция волн. Условия максимума и минимума интерференции.

20. Стоячие волны. Образование стоячих волн. Уравнение стоячей волны и его анализ.

21. Электромагнитные волны и их свойства.

22. Энергия электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойнтинга.

23. Стоячие электромагнитные волны.

Экзаменационные билеты прилагаются.

V СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ И ПЕРСОНАЛИЙ

1. См. на CD: Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. , ред. кол. , -Бруевич, -Романов и др. – М.: Сов. энциклопедия, 1984. – 944 с.

2. Краткий словарь терминов прилагается на СD и в печатном варианте.