Фізика магнітного поля

Колоквіум 1

Білет 1

1. Кінематика прямолінійного руху. Системи координат. Швидкість і прискорення і їх проекції на координатні осі. Знаходження пройденого шляху і швидкості.

2. Момент імпульсу. Момент сили. Основне рівняння динаміки обертального руху.

Білет 2

1. Рух точки по колу. Кутова швидкість і кутове прискорення. Зв'язок між параметрами обертального і поступального руху.

2. Наслідки із перетворень координат Лоренца.

Білет 3

1. Третій закон Ньютона. Закон збереження імпульсу та його використання.

2. Момент інерції найпростіших тіл: стрижень; диск. Теорема Штейнера та її використання.

Білет 4

1. Другий закон Ньютона. Рівняння руху та його розв'язування.

2. Зв'язок маси і енергії в релятивістській механіці.

Білет 5

1. Поняття стану в класичній механіці. Маса і імпульс. Межі використання законів класичної механіки.

2. Момент імпульсу матеріальної точки. Виведення основного рівняння динаміки обертального руху.

Білет 6

1. Перший закон Ньютона. Інерційні системи відліку. Сили в природі.

2. Постулати спеціальної теорії відносності. Перетворення координат Лоренца та їх аналіз. Класичні перетворення координат.

Білет 7

1. Потенціальні поля. Консервативні і неконсервативні сили. Потенціальна енергія. Зв'язок роботи і потенціальної енергії.

2. Момент інерції кулі відносно осі, яка проходить через центр мас.

Білет 8

1. Закон збереження моменту імпульсу та його використання. Гіроскопічний ефект.

2. Закон складання швидкостей.

Білет 9

1. Механічна робота як міра зміни енергії. Потужність. Кінетична енергія.

2. Релятивістський вираз для кінетичної енергії (виведення).

Тренувальні варіанти контрольної роботи 2

Варіант 1

1. Тонкий стрижень, довжина якого 20 см, заряджений з лінійною густиною 300 нКл/м. Визначити напруженість електричного поля в точці, розміщеній на відстані 10 см від стрижня проти його середини.

2. По обмотці дуже короткої котушки радіусом 20 см тече струм силою в 15 А. Скільки витків проводу має така котушка, якщо напруженість магнетного поля в її центрі дорівнює 1000А/м.

Варіант 2

1. Тонке кільце радіусом 10 см рівномірно заряджене з лінійною густиною 15 нКл/м. Визначити напруженість електричного поля на осі кільця на відстані 30 см від його центра.

2. Довгий прямий соленоїд із проводу діаметром 0,2 мм намотаний так, що витки щільно прилягають один до одного. Визначити магнетну індукцію та напруженість магнетного поля в соленоїді при силі струму в ньому 5А.

Варіант 3

1. Дуже довгий прямий провід рівномірно заряджений по довжині. Визначити лінійну густину зарядів, якщо напруженість електричного поля на відстані 0,8 м від проводу проти його середини дорівнює 400 В/м.

2. По двох довгих прямих проводах, схрещених під прямим кутом, течуть однакові струми величиною 50 А. Відстань між проводами дорівнює 20 см. Визначити магнетну індукцію на середині цієї відстані.

Варіант 4

1. По тонкому кільцю радіусом 10 см рівномірно розподілений заряд з лінійною густиною 10 нКл/м. Визначити потенціал в точці, яка лежить на осі кільця, на відстані 5 см від його центра.

2. Електрон в незбудженому атомі водню рухається навколо ядра по колу радіусом 53 пм. Визначити індукцію магнетного поля в центрі цього кола.

Варіант 5

1. Безмежно довгий тонкий прямий провід рівномірно заряджений з лінійною густиною 0,01 мкКл/м. Визначити різницю потенціалів двох точок, віддалених від проводу на 5 см і 10 см .

2. Електрон рухається в магнітному полі з індукцією 0,05 Тл вздовж кола радіусом 5 см. Розрахувати кінетичну енергію електрона в електрон-вольтах.

Варіант 6

1. Електроємність плоского повітряного конденсатора дорівнює 200 пФ. Відстань між пластинами цього конденсатора дорівнює 4 мм. Як зміниться ємність конденсатора, якщо на нижню його пластину покласти лист ебоніту товщиною 2 мм?

2. В однорідному магнетному полі з індукцією 200 мкТл рухається електрон вздовж гвинтової лінії. Шаг гвинтової лінії 15 см. Визначити швидкість електрона, якщо радіус кола 12 см.

Варіант 7

1. Визначити густину струму в залізному проводі довжиною 10 м, якщо він перебуває під напругою 5 В.

2. Визначити число оборотів, яке має зробити протон в магнетному полі циклотрона, щоб набути кінетичної енергії 10 МеВ. Різниця потенціалів між дуантами 30 кВ.

Колоквіум 2

Варіант 1

1. Електричне поле і його напруженість. Принцип суперпозиції полів. Поле точкового заряду.

2. Рівняння Максвелла та їх аналіз. Взаємозв'язок електричних і магнетних полів.

Варіант 2

1. Теорема Гаусса та її використання в найпростіших випадках.

2. Використання закону Біо- Савара- Лапласа для розрахунку магнетного поля прямого провідника з струмом.

Варіант 3

1. Циркуляція електростатичного поля. Потенціал. Зв'язок потенціалу з напруженістю електричного поля. Потенціал точкового заряду.

2. Використання закону Біо-Савара-Лапласа для розрахунку магнетного поля на осі кругового витка.

Варіант 4

1. Електроємність окремого провідника. Конденсатори. Електроємність плоского конденсатора.

2. Використання закону Біо-Савара-Лапласа для розрахунку магнетного поля на осі соленоїда з струмом.

Варіант 5

1. Електроємність окремого провідника. Конденсатори. Електроємність конденсатора циліндричної форми.

2. Використання закону Біо-Савара-Лапласа для розрахунку магнетного поля в центрі кругового витка.

Варіант 6

1. Енергія взаємодії електричних зарядів. Енергія окремого провідника і конденсатора.

2. Магнптне поле рухомого заряду. Сила Лоренца. Рух заряджених частинок в магнетному полі.

Варіант 7

1. Енергія електростатичного поля. Густина енергії магнетного поля.

2. Ефект Холла. Магнетогазодинамічний генератор та його використання для підвищення к.к.д. теплових електростанцій.

Варіант 8

1. Провідники і ізолятори. Електричний струм. Умови існування електричного струму. Сторонні сили джерела струму.

2. Явище електромагнетної індукції. Правило Ленца. Виведення закону електромагнетної індукції. Розглянути два випадки.

Варіант 9

1. Закон Джоуля -Ленца в інтегральній формі. Електричний опір та його фізична суть. Потужність електричного струму.

2. Струми при замиканні і розмиканні електричного кола. Графічне пояснення одержаних результатів.

Варіант 10

1. Закони Ома для неоднорідної ділянки кола, ділянки кола і замкненого кола. Правила Кірхгофа та їх використання.

2. Закон повного струму. Використання закону повного струму для розрахунку магнетного поля біля провідника з струмом і в соленоїді.

Варіант 11

1. Густина струму в провіднику. Закон Ома і Джоуля-Ленца в диференціальній формі.

2. Робота переміщення провідника з струмом в магнетному полі.

Варіант 12

1. Теорема Гаусса та її використання в найпростіших випадках.

2. Енергія магнетного поля. Густина енергії магнетного поля.

Варіант 13

1. Правила Кірхгофа та їх пояснення. Виведення правил Кірхгофа.

2. Явище самоіндукції і взаємоіндукції. Е.р.с. самоіндукції. Індуктивність. Індуктивність соленоїда.

Размещено на Allbest.ru