Цели и задачи преподавания и изучения дисциплины 4 страница
2) ;
3) А = 0.
|
1) … 0–1 и 2–3; 3) 3–4;
2) 1–2; 4) напряженность везде отлична от нуля.
3. На каких участках (рис.) электростатическое поле является однородным?
1) 0–1 и 2–3; 3) 3–4;
2) 1–2; 4) таких участков нет.
6. Потенциал электрического поля на поверхности металлической заряженной сферы радиусом 50 см равен 4 В. Чему равен потенциал на расстоянии 25 см от центра сферы?
1) 8 В; 2) 2 В; 3) 0; 4) 4 В.
Занятие №7
1. Две проводящие сферы равных радиусов находятся в воздухе. Заряд первой сферы Q1 = Q, второй — Q2 = 2Q. Сравните величины потенциалов сфер:
1) j1 = j2;
2) j1 = 2 j2;
3) j1 = 1/2 j2.
2. Плоский конденсатор можно использовать как емкостный датчик – измеритель малых перемещений какой-либо детали, жестко связанной с одной из пластин конденсатора.
На рис. 6 изображено начальное положение пластин конденсатора (его емкость — С0). Укажите график зависимости емкости датчика от величины контролируемого перемещения.
1) 2) 3)
3. Определите емкость батареи. С1 = С2 = С3 = 2 мкФ.
1) 3 мкФ; 2) 0,7 мкФ;
3) 6 мкФ; 4) 2,25 мкФ.
4. Радиус изолированной заряженной проводящей сферы увеличился в 2 раза. Как изменилась энергия проводника?
1) Увеличилась в два раза;
2) уменьшилась в два раза;
3) не изменилась.
5. Сравните в точках А и В объемные плотности энергий электростатического поля заряженного плоского конденсатора.
1) wA > wB;
2) wA < wB;
3) wA = wB.
Контрольная работа № 3
1. На пластинах плоского конденсатора находится заряд Q = 10 нКл. Площадь S каждой пластины конденсатора равна 100 см2, диэлектрик – воздух. Определить силу, с которой притягиваются пластины. Поле между пластинами считать однородным.
2. Шар радиусом R1 = 0,5 м с полостью радиусом R0 = 0,2 м (рис. 7), центр которой совпадает с центром шара, заполнен диэлектриком с диэлектрической
проницаемостью e1 = 2 и объемной плотностью заряда r = 10–4 Кл/м3. Найти разность потенциалов точек А и В, расположенных на расстояниях rA = 0,3 м и rB =
= 0,4 м от центра шара.
Занятие №8
1. Из формул, приведенных ниже, выберите ту, по которой определяется сила постоянного тока.
1) … = ; 2) … = ; 3) … = ; 4) … = .
2. Даны участки электрической цепи и формулы для разных участков цепи. Укажите однородный участок цепи и формулу, по которой можно вычислить разность потенциалов на концах этого участка.
4) … = ;
5) … = ;
6) … = .
3. Найти сопротивление участка цепи, если R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R.
1) … = 2R;
|
|
|
3) … = 5R;
|
5) нет правильного ответа.
4. Дан график зависимости полезной мощности источника тока от сопротивления нагрузки. Определить ЭДС источника тока.
1) 1 В;
2) 4 В;
3) 2 В;
4) 2 ;
5) нет правильного ответа.
5. Дополните утверждение: циркуляция вектора напряженности поля электростатических сил по замкнутой цепи = …
1) … = e;
2) … = U;
3) … = 0,
где e – ЭДС источника, U – напряжение.
Занятие №9
1. Какая из формул выражает закон Био – Савара – Лапласа?
1) ; 2) ; 3) .
2. На каком из рисунков (рис. 1) вектор магнитной индукции поля, создаваемого элементом тока в точке А, направлен противоположно оси z?
1) 2) 3)
Рис. 1
3. Что всегда можно сказать о модуле в точке А для случаев, изображенных на рис. 1, если модуль элемента тока, его координаты и координаты точки А во всех случаях одинаковы?
1) dB1 = dB2 = dB3;
2) dB1 ¹ dB2 ¹ dB3;
3) dB2 = dB3.
4. Определите циркуляцию вектора индукции магнитного поля вдоль контура L. Направление обхода, величины и направления токов в проводниках указаны на рис..
1) 8Аm0;
2) – 2 Аm0;
3) 2 Аm0;
|
5) 3 Аm0.
5. В каком случае (рис. 1) траектория движения частицы в магнитном поле будет прямой?
6. На проводник с током I, находящийся в магнитном поле, действует сила Ампера. В каких случаях (рис. 2) вектор индукции магнитного поля направлен в положительном направлении оси z?
6. В каком случае (рис. 3) магнитный момент контура направлен в положительном направлении оси x?
1) 2) 3) 4)
Рис. 1
1) 2) 3)
Рис. 2
7. Контур с током (рис. 4) находится в однородном магнитном поле. Вектор индукции магнитного поля направлен противоположно оси x. В каком случае вращающий момент, действующий на контур с током, направлен противоположно оси z?
1) 2) 3) 4)
Рис. 4
На рис. 4 – обозначение контура с током, перпендикулярного плоскости чертежа; – ток направлен от нас; – ток направлен к нам.
Занятие №10
1. В каком из указанных случаев изменение магнитного потока при перемещении плоского контура площадью S в однородном магнитном поле с индукцией из положения 1 в положение 2 равно нулю?
Случай 1 Случай 2
Случай 3 Случай 4
2. Вычислите работу внешних сил при перевороте замкнутого плоского контура площадью S = 0,2 м2 с током I = 10 А из положения 1 в положение 2 в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,3 Тл. В положениях 1 и 2 вектор ортогонален плоскости контура. Ток в контуре при его перемещении поддерживается постоянным.
Положение 1
Положение 2
3. На графике (рис. 1) изображена зависимость магнитного потока, пронизывающего катушку, от времени.
Рис. 1
Какой из графиков зависимости ЭДС индукции от времени правильный?
1) 2) 3) 4)
4. Проводник, согнутый в виде кольца, помещен в однородное магнитное поле . Направление поля показано на рис. 2. Индукция поля возрастает со временем. Индукционный ток в проводнике имеет направление …
1) … по часовой стрелке;
2) … против часовой стрелки;
3) … ток в кольце не возникает;
4) … направление тока зависит от сопротивления проводника.
5. Проволочная рамка равномерно вращается с частотой 5 об/с в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной к силовым линиям поля. Индукция магнитного поля 1 Тл, площадь поперечного сечения рамки 100 см2, число витков в рамке 10. Найдите максимальную ЭДС, возникающую в рамке.
1) 3,14 В; 2) 5 В;
3) 5×103 В; 4) 31,4×103 В.
6. Замкнутый проводник в виде квадрата общей длиной L, сопротивлением R расположен в горизонтальной плоскости. Проводник находится в вертикальном магнитном поле с индукцией В. Какое количество электричества DQ протечет по проводнику, если, потянув за противоположные углы квадрата, сложить проводник вдвое?
1) ; 2) ;
3) ; 4) .
7. В катушке индуктивностью 2 Гн сила тока равна 4 А. Как изменится сила тока в катушке, если энергия магнитного поля в катушке уменьшится в 4 раза?
1) Уменьшится в 2 раза;
2) уменьшится в 4 раза;
3) уменьшится в 16 раз.
Контрольная работа № 4
1. По контуру в виде равностороннего треугольника течет ток силой I = 50 А. Сторона треугольника а = 20 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения высот.
2. Короткая катушка площадью поперечного сечения S = 250 см2, содержащая N = 500 витков провода, по которому течет ток силой I = 5 А, помещена в однородное магнитное поле, индукция В = 0,1 Тл. Найти: 1) магнитный момент катушки; 2) вращающий момент , действующий на катушку, если силовые линии поля образуют с основаниями катушки угол 600.
3. Квадратный контур со стороной а = 10 см, в котором течет ток силой I =
= 6А, находится в магнитном поле с индукцией В = 0,8 Тл под углом a = 600 к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму с квадрата на окружность?
Занятие №11
1. Закон Малюса записывается так .
Что обозначено символами I0 и a?
1) I0 – интенсивность естественного света, падающего на поляризатор, a – угол падения луча на анализатор;
2) I0 – интенсивность поляризованного света, падающего на анализатор, a – угол между падающим на анализатор и вышедшим из него лучом;
3) I0 – интенсивность поляризованного света, падающего на анализатор, a – угол между анализатором и поляризатором;
4) I0 – интенсивность поляризованного света, падающего на поляризатор, a – угол между плоскостями поляризации падающего на анализатор луча и анализатора;
5) I0 – интенсивность естественного света, падающего на поляризатор, a – угол между плоскостями поляризации падающего на анализатор луча и анализатора.
2. Естественный свет проходит через поляризатор. Интенсивность поляризованного света, выходящего из поляризатора …
1) … равна интенсивности естественного света;
2) … меньше в четыре раза, чем естественного;
3) … меньше в два раза, чем естественного;
4) … определяется по закону I = 0,5 Ie cos2a.
3. Интенсивность естественного света, проходящего через поляризатор и анализатор, ослабляется в два раза. Тогда угол между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора равен …
1) … 450; 2) 600; 3) 00; 4) 300.
4. Световой пучок падает на поверхность диэлектрика под углом, большим угла Брюстера. Тогда поляризация отраженного луча …
1) … будет линейной, а преломленного – частичной;
2) … будет частичной, а преломленного – полной;
3) … и преломленного будет частичной;
4) … и преломленного будет полной;
5) … и преломленного будет эллиптической.
5. Укажите, какой из случаев на рис. 1 (1, 2, 3, 4) соответствует явлению полной поляризации при отражении от поверхности изотропной среды. Световые колебания, перпендикулярные к плоскости падения луча, обозначены точками, а колебания, параллельные плоскости падения, – двусторонними стрелками.
1) 2) 3) 4)
Рис. 1
Занятие №12
1. Интерференцией называется …
1) … изменение средней интенсивности при наложении электромагнитных волн;
2) … наложение электромагнитных волн одинаковой частоты;
3) … наложение электромагнитных волн одинаковой частоты с постоянной разностью фаз.
2. У электромагнитной волны при отражении от оптически более плотной среды …
1) … фазы векторов и изменяются на p;
2) … фаза вектора изменяется на p;
3) … фаза вектора изменяется на p;
4) … фазы векторов и не изменяются.
3. Источник квазимонохроматического света характеризуется шириной линии Dl. Время когерентности tС для излучения этого источника равняется …
1) … Dl/с; 2) сDl/l2;
3) сl2/Dl; 4) 1/(Du).
4. Разность фаз двух монохроматических электромагнитных волн равна
(2m + 1)2p. Оптическая разность хода D для этих волн равна …
1) … (2m + 1)l0; 2) (2m + 1)l0/2;
3) (2m + 1)2l0; 4) (2m + 1)l0/4.
5. При наблюдении колец Ньютона установка погружается в жидкость с показателем преломления nж. Показатель преломления линзы равен nл, пластинки – nп. В центре картины будет наблюдаться темное пятно …
1) … если nл > nж > nп; 2) … если nп > nж > nл;
3) … если nж > nл > nп; 4) … если nл = nп, nж > nл.
Занятие №13
1. Световой пучок падает на границу раздела двух сред. Абсолютный показатель преломления 1-й среды – n1, второй – n2.
Обозначьте угол падения a, угол преломления b, а угол отражения g (рис. 1).
а) Укажите угол преломления, выбрав соответствующий номер.
б) Укажите соотношение между показателями преломления n1 и n2 для данного случая:
1. n1 < n2;
2. n1 > n2.
Рис. 1
Ответ составьте в виде числа, расположив цифры в порядке возрастания.
2. Дополните определение.
Зоны Френеля – это участки волновой поверхности, выделенные таким образом, что расстояния от краев двух соседних зон до точки, в которой наблюдается действие этой волновой поверхности, отличается на …
1) … длину волны l;
2) … на половину длины волны l/2;
3) … на четверть длины волны l/4.
Зоны Френеля могут иметь …
4) … форму колец …
5) … форму сферических сегментов …
6) … различную форму …
… в зависимости от формы отверстия и вида разбиваемой на зоны волновой поверхности.
Ответ составьте в виде числа, расположив цифры в порядке возрастания.
3. На плоскую щель шириной а падает плоская монохроматическая волна (длина волны l). Укажите выражение, по которому можно вычислить k – максимальное число зон Френеля, укладывающихся на данной щели:
1) К = (2а sinj)/l; 2) К = 2D/l; 3) К = 2a/l,
где j – угол дифракции, D – оптическая разность хода волн, идущих от краев щели.
4. Из выражений, приведенных ниже, укажите формулу, по которой можно определить направления главных максимумов для одномерной дифракционной решетки.
1) а sinj = (2m + 1) l/2;
2) (a + b) sinj = 2m l/2;
3) (a + b) sinj = (2m +1) l/2,
где m = 0, 1, 2, 3, … – порядок дифракционного максимума, j – угол дифракции, (а + b) – период дифракционной решетки, а – ширина прозрачного промежутка решетки, l – длина плоской монохроматической волны, падающей нормально на решетку.
5. Интенсивность главных максимумов при дифракции монохроматического света на решетке пропорциональна интенсивности от одной щели, умноженной на …
1) … 2N; 2) N2; 3) N,
где N – число щелей решетки.
Контрольная работа № 5
1. На тонкий стеклянный клин падает в направлении нормали к его поверхности монохроматический свет (l = 600 нм). Определить угол между поверхностями клина, если расстояние между смежными интерференционными минимумами в отраженном свете b = 4 мм.
2. Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить толщину слоя воздуха, там, где в отраженном свете (l = 0,6 мкм) видно первое светлое кольцо Ньютона.
3. Во сколько раз ослабляется свет, проходя через два николя, плоскости поляризации которых составляют угол 300, если в каждом из николей в отдельности теряется 10% падающего на него светового потока?