- •Предисловие
- •Примерное содержание разделов учебной дисциплины «физика» для всех направлений подготовки (специальностей) технической направленности
- •1. Механика
- •2. Термодинамика и статистическая физика
- •3.Электричество и магнетизм
- •4. Колебания и волны. Оптика
- •5. Квантовая физика
- •6. Ядерная физика
- •7.Физическая картина мира
- •Рекомендуемая при изучении курса литература
- •1.2. Динамика материальной точки и тела, движущихся поступательно
- •1.3. Динамика вращательного движения
- •1.4. Закон сохранения момента импульса. Работа и энергия
- •1.5. Релятивистская механика
- •1.6. Механические колебания и волны
- •2. Молекулярная физика и термодинамика
- •2.1. Молекулярно-кинетическая теория газов. Законы идеальных газов
- •2.2. Физические основы термодинамики Реальные газы. Жидкости
- •3. Электромагнетизм
- •3.1. Электростатика
- •3.2. Постоянный ток
- •3.3. Магнетизм
- •3.4. Электромагнитные колебания
- •4. Волновая оптика
- •5. Квантовая оптика и основы квантовой механики
- •5.1. Тепловое излучение
- •5.2. Фотоэффект
- •5.3. Давление света
- •5.4. Эффект Комптона
- •5.5. Фотоны
- •5.6. Элементы квантовой механики
- •6. Физика атома и ядра
- •6.1. Модель атома по Бору. Рентгеновское излучение
- •6.2. Физика атомного ядра и элементарных частиц
- •Примерный тематический план чтения лекций дисциплины «Физика» студентам специальности «Основы безопасности жизнедеятельности в техносфере» по гос-2
- •Рекомендуемая методическая литература
- •Образцы контрольно-измерительных материалов
- •1 Семестр Контрольная работа № 1 (входной контроль)
- •1)Влево 2) вправо 3) вниз
- •4) Вверх 5) по диагонали
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вопросы к коллоквиуму № 1
- •Вопросы к коллоквиуму № 2
- •Образцы билетов билет №3
- •Билет №14
- •Билет №17
- •2 Семестр Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вопросы к коллоквиуму № 1
- •Вопросы к коллоквиуму № 2
- •Образцы билетов билет №1
- •Билет №4
- •3 Семестр Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вопросы к коллоквиуму № 1
- •Вопросы к коллоквиуму № 2
- •Образцы билетов билет №1
- •Билет №8
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
3. Электромагнетизм
3.1. Электростатика
3.1. Два шарика одинаковых радиуса и массы подвешены на нитях одинаковой длины, что их поверхности соприкасаются. После сообщения шарикам заряда q0 =0,4 мкКл они оттолкнулись друг от друга, при этом нити разошлись на угол 2 =60. Найти массу каждого шарика, если расстояние от центра шарика до точки подвеса l = 20 см?
3.2. Найти плотность материала шариков задачи 10.1, если известно, что при погружении этих шариков в керосин угол расхождения нитей стал равным =54.
3.3. Тонкое кольцо радиусом =8 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью =10 нКл/м. Какова напряженность электрического поля в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние =10 см?
3.4. На металлической сфере радиусом =10 см находится заряд =1 нКл. Определить напряженность электрического поля в следующих точках: 1) на расстоянии =8 см от центра сферы; 2) на ее поверхности; 3) на расстоянии =15 см от центра сферы. Построить график зависимости от .
3.5. Две концентрические металлические заряженные сферы =6 см и =10 см несут соответственно заряды =1 нКл и =-0,5 нКл. Найти напряженность поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях =15 см; =9 см; =15 см. Построить график зависимости .
3.6. Очень длинная тонкая прямая проволока несет заряд, равномерно распределенный по всей ее длине. Вычислить линейную плотность заряда, если напряженность поля на расстоянии =0,5 м от проволоки против ее середины равна 200 В/м.
3.7. Прямой металлический стержень диаметром =5 см и длиной =4 м несет равномерно распределенный по его поверхности заряд =500 нКл. Определить напряженность поля в точке, находящейся против ее середины стержня на расстоянии =1 см от его поверхности.
3.8. На отрезке тонкого прямого проводника длиной =10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью =3 мкКл/м. Вычислить напряженность , создаваемую этим зарядом в точке, расположенной на оси проводника и удаленной от ближайшего конца отрезка на расстояние, равное длине этого отрезка.
3.9. Тонкий стержень длиной =12 см заряжен с линейной плотностью =200 нКл/м. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии =5 см от стержня против его середины.
3.10. Тонкий стержень длиной =10 см заряжен с линейной плотностью =400 нКл/м. Найти напряженность электрического поля в точке, расположенной на перпендикуляре к стержню, проведенному через один из его концов, на расстоянии =8 см от этого конца.
3.11. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными платинами, несущими равномерно распределенный по площади заряда с его поверхностными плотностями =2 нКл/м2 и = -5 нКл/м2. Определить напряженность поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин. Построить график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной пластинам.
3.12. При перемещении заряда =20 нКл между двумя точками поля внешними силами была совершена работа =4 мкДж. Определить работу сил поля и разность потенциалов этих точек поля.
3.13. Электрическое поле создано точечным положительным зарядом =6 нКл. Положительный заряд переносится из точки А этого поля в точку В (рис.3.1). Каково изменение потенциальной энергии , приходящееся на единицу переносимого заряда, если =20 см и =50 см?
Рис. 3.1
3.14. Бесконечная плоскость равномерно заряжена с поверхностной плотностью =4 нКл/м2. Определить значение и направление градиента потенциала электрического поля, созданного этой плоскостью.
3.15. Напряженность однородного электрического поля в некоторой точке равна 600 В/м. Вычислить разность потенциалов между этой точкой и другой, лежащей на прямой, составляющей угол =60º с направлением вектора напряженности. Расстояние между точками равно 2 мм.
3.16. Напряженность однородного электрического поля равна 120 В/м. Определить разность потенциалов между этой точкой и другой, лежащей на той же силовой линии и отстоящей от первой на =1 мм.
3.17. Электрическое поле создано положительным точечным зарядом. Потенциал поля в точке, удаленной от заряда на =12 см, равен 24 В. Определить значение и направление градиента потенциала в этой точке.
3.18. На отрезке прямого провода равномерно распределен заряд с линейной плотностью =1 мкКл/м. Определить работу сил поля по перемещению заряда =1 нКл из точки В в точку С (рис.3.2).
Рис.3.2
3.19. Тонкий стержень согнут в полукольцо. Стержень заряжен с линейной плотностью =133 нКл/м. Какую работу надо совершить, чтобы перенести заряд =6,7 нКл из центра полукольца в бесконечность?
3.20. Электрон с начальной скоростью =3 Мм/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью =150 В/м. Вектор начальной скорости перпендикулярен линиям напряженности электрического поля. Найти: 1) силу , действующую на электрон; 2) ускорение , приобретаемое электроном; 3) скорость электрона через =0,1 мкс.
3.21. Электрон влетел в пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью =10 Мм/с, направленной параллельно платинам. На сколько приблизится электрон к положительно заряженной пластине за время движения внутри конденсатора (поле считать однородным), если расстояние между пластинами равно 16 мм, разность потенциалов =30 В и длина пластин равна 6 см?
3.22. Диполь с электрическим моментом =100 пКл·м свободно устанавливается в однородном электрическом поле напряженностью =150 кВ/м. Вычислить работу , необходимую для того, чтобы повернуть диполь на угол =180º.
3.23. На пластинах плоского конденсатора равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью =0,2 мкКл/м2. Расстояние между пластинами равно 1 мм. На сколько изменится разность потенциалов на его обкладках при увеличении расстояния между пластинами до 3 мм?
3.24. Плоский воздушный конденсатор электроемкостью =1,11 нФ заряжен до разности потенциалов =300 В. После отключения от источника тока расстояние между пластинами конденсатора было увеличено в 5 раз. Определить: 1) разность потенциалов на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу внешних сил по раздвижению пластин.