1. Электростатика.

2. Постоянный электрический ток.

3. Электромагнитные явления.

Большинство заданий, приведенных в учебно-практическом пособии, составлено авторами с учётом рабочей программы по физике и минимума содержания рабочих программ, вытекающего из ГОСов для студентов технических специальностей.

Студенту предлагается выполнить один из вариантов (варианты составляются лектором потока) тестового задания, состоящее, в основном из тестовых качественных задач. Каждый вариант содержит до 20 заданий.

Задание считается выполненным правильно, если полученные студентом в ходе его выполнения ответы полностью соответствуют приведенным в ответе. Правильных ответов в задании может быть несколько (1, 2, 3 и т.д.).

За каждую правильный ответ студент получает определенное число баллов, которое определяется рейтинговой накопительной системой.

Выполненное и зачтенное задание является промежуточной аттестацией работы студента в семестре.

Тестовые задания выполняется студентами как в процессе самостоятельной его работы в семестре, так и в процессе экзамена. Использование справочной литературы не допускается.

Предполагается, что, работая с данным пособием, студенты будут пользоваться не только им, но другими книгами, справочниками по физике.

Авторы, при подборе заданий руководствовались следующим принципом: «Задания должны быть такими, чтобы при их решении основное внимание уделялось физической стороне вопроса».

Обозначения единиц измерения физических величин даны через основные и производные единицы системы СИ.

Особо необходимо отметить наличие в пособии рисунков, поясняющих условия заданий для самостоятельного решения.

В книге имеется библиографический список основной и дополнительной литературы, по которой можно подготовиться к выполнению представленных заданий.

Практическое пособие может быть использовано преподавателями, имеющими недостаточный опыт работы в вузе.

Авторы будут благодарны всем, кто внимательно просмотрит данную книгу и выскажет определенные замечания по существу. Кроме того, они постараются учесть все рациональные замечания со стороны коллег – физиков, студентов, и внести соответствующие исправления и дополнения.

Пояснительная записка к тестовым заданиям

для проверки качества знаний по физике

1. Требования к знаниям, навыкам и умениям

Студент должен знать и уметь использовать основные понятия, законы и модели механики, электричества и магнетизма, колебаний и волн, статистической физики и термодинамики; оптики, атомной и ядерной физики; методы теоретического и экспериментального исследования в физике, уметь оценивать численные порядки величин, характерных для различных разделов естествознания.

2. Обоснование выбора объектов тестового задания

Тестовые задания, вошедшие в пособие являются одними из существенных в физике. Умение их правильно решать выявляет глубину и прочность навыков, необходимых инженерам в процессе их дальнейшей деятельности.

3. Обоснование выбора вида работы

Письменное тестовое задание по физике позволяет выяснить знания студентов инженерно-технических специальностей основных понятий, законов и формул, выявить индивидуальное умение каждого студента применять полученные теоретические знания к решению практических задач, уровень их физической подготовки.

4. Критерии оценки

Каждому студенту предлагается выполнить письменное тестовое задание (персональный вариант), состоящее из 20 типовых вопросов по основным разделам физики.

Задание считается выполненным правильно, если полученный студентом, в ходе его решения, ответ полностью соответствует одному из приведенных.

За каждую правильно выполненное задание студент получает 5 баллов. Максимальное число баллов за тестовое задание – 100.

5. Рекомендации по режиму выполнения тестового задания

Тестовое задание (комплексная письменная работа) выполняется студентами в аудитории в течение двух академических часов, на бумаге со штампом деканата, в присутствии преподавателя. Использование справочной литературы не допускается.

6. Обязательный минимум содержания программы (ГОС-2000):

электричество и магнетизм: электростатика и магнитостатика в вакууме и веществе, электрический ток, уравнение непрерывности, явление сверхпроводимости, полупроводники, электромагнитное поле, уравнения Максвелла в дифференциальной и интегральной форме, материальные уравнения, квазистационарные токи, принцип относительности в электродинамике.

Электростатика,

постоянный электрический ток,

электромагнитные явления

1. Электростатика

1. Электризация это:

а) процесс перераспределения положительных зарядов между незаряженными телами, или среди отдельных частей одного и того же тела, под влиянием различных факторов;

б) процесс перераспределения отрицательных зарядов между незаряженными телами, или среди отдельных частей одного и того же тела, под влиянием различных факторов;

в) процесс помещения положительных зарядов на незаряженные тела, или отдельные части одного и того же тела;

г) процесс помещения отрицательных зарядов на незаряженные тела, или отдельные части одного и того же тела;

д) процесс перераспределения положительных и отрицательных зарядов незаряженных тел, или среди отдельных частей одного и того же тела, под влиянием различных факторов.

2. Закон сохранения электрических зарядов гласит: «В изолированной системе алгебраическая сумма электрических зарядов остается:

а) величиной постоянной »;

б) изменяющейся величиной »;

в) величиной равной нулю ».

3. Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных зарядов пропорциональна величине каждого из зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и зависит от среды, в которой находятся заряды. Какая из приведенных формул (в системе СИ) полностью соответствует данному утверждению?:

а) ; б); в); г).

4. На рисунке представлена система равных по величине точечных электрических зарядов. Укажите направление результирующей силы, действующей на зарядq₅ со стороны других зарядов:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4;

д) среди приведенных ответов правильного ответа нет.

5. На рисунке представлена система точечных электрических зарядов. Причем зарядыq₁=q₃=q; q₂=q₄=2q Укажите направление результирующей силы, действующей на заряд q₅=q со стороны других зарядов:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4;

д) среди приведенных ответов правильного ответа нет.

6. На рисунке представлена система точечных электрических зарядов. Причем зарядыq₁=q₂=q; q₃=q₄=2q. Укажите направление результирующей силы, действующей на заряд q₅=q со стороны других зарядов:

а) 3; б) 4; в) 5; г) 6.

7. Напряженность электрического поля:

а) векторная физическая величина, численно равная силе, действующей на положительный единичный заряд, помещенный в данную точку поля, не зависящая от среды, в которой находится заряд. Для точечного заряда: ;

б) векторная физическая величина, численно равная силе, действующей на положительный единичный заряд, помещенный в данную точку поля, зависящая от среды, в которой находится заряд. Для точечного заряда: ;

в) скалярная физическая величина, численно равная силе, действующей на положительный единичный заряд, помещенный в данную точку поля, зависящая от среды, в которой находится заряд. Для точечного заряда: ;

г) скалярная физическая величина, численно равная силе, действующей на положительный единичный заряд, помещенный в данную точку поля, не зависящая от среды, в которой находится заряд. Для точечного заряда: .

8. Электрическое поле создано одинаковыми по величине точечными зарядамиq₁ и q₂. Если q₁=+q, q₂= -q, расстояние между зарядами и от q₂ до точки С равно а, то вектор напряженности поля в точке С ориентирован в направлении:

а) 2; б) 1; в) 3; г) 4.

9. Электрическое поле создано одинаковыми по величине точечными зарядамиq₁ и q₂. Если q₁=+2q, q₂= -q, расстояние между зарядами и от q₂ до точки С равно а, то вектор напряженности поля в точке С ориентирован в направлении:

а) 2; б) 1; в) 3; г) 4.

10. Электрическое поле создано одинаковыми по величине точечными зарядамиq₁ и q₂. Если q₁=+q, q₂= -2q, расстояние между зарядами и от q₂ до точки С равно а, то вектор напряженности поля в точке С ориентирован в направлении:

а) 2; б) 1; в) 3; г) 4.

11. Электрическое поле создано одинаковыми по величине точечными зарядамиq₁ и q₂. Если q₁=+q, q₂= -2q, расстояние между зарядами и от q₂ до точки С равно а, то вектор напряженности поля в точке С ориентирован в направлении:

а) 2; б) 1; в) 3; г) 4.

12. Электрическое поле создано одинаковыми по величине точечными зарядами q₁ и q₂. Если q₁=+2q, q₂= -q, расстояние между зарядами и от q₂ до точки С равно а, то вектор напряженности поля в точке С ориентирован в направлении:

а) 2; б) 1; в) 3; г) 4.

13. Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в вакууме гласит: «Поток вектора напряженности электрического поля через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, находящихся внутри этой поверхности». Укажите правильную математическую форму записи этой теоремы:

а) ; б); в).

14. Дана система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхностиS₁, S₂ и S₃. Поток вектора напряженности электрического поля равен нулю через:

а) поверхность S₂;

б) поверхности S₂ и S₃;

в) поверхность S₁;

г) поверхность S₃.

15. Точечный заряд +q находится в центре сферической поверхности. Если добавить заряд +q за пределами сферы, то поток вектора напряженности электростатического поля E через поверхность сферы:

а) увеличится;

б) уменьшится;

в) не изменится.

16. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любого замкнутого контура равна нулю. Укажите правильную математическую форму записи данного утверждения:

а) ;

б) ;

в) .

17. Относительно статических электрических полей справедливы утверждения:

а) электростатическое поле совершает работу над электрическим зарядом;

б) электростатическое поле является вихревым;

в) силовые линии поля разомкнуты.

18. Работа сил электрического поля по перемещению электрического заряда :

а) зависит от формы траектории перемещения электрического заряда и среды, в которой происходит перемещение заряда;

б) не зависит от формы траектории перемещения электрического заряда и среды, в которой происходит перемещение заряда;

в) определяется только начальным и конечным положениями заряда в пространстве.

19. Работа сил электрического поля по перемещению электрического заряда по любому замкнутому контуру L:

а) ; б); в).

20. Потенциальная энергия электрического заряда, находящегося в электрическом поле другого заряда в системе СИ определяется соотношением:

а) ;

б) ;

в) .

21. Изменение потенциальной энергии электрических зарядов равно (консервативных сил), взятой с обратным знаком:

а) ;

б) ;

в);

г) ,

где А работе сил электрического поля.

22. Потенциал электрического поля положительного точечного заряда:

а) ;

б) ;

в) ;

г) ,

где q – величина заряда, создающего электрическое поле; r – расстояние от центра заряда до рассматриваемой точки поля.

23. Потенциал электрического поля системы точечных зарядов:

а) ;

б) ;

в) ,

где _i – потенциал электрического поля отдельно взятого электрического заряда в данной точке пространства.

24. Разность потенциалов между двумя точками стационарного электрического поля:

а) векторная физическая величина, численно равная работе сил электрического поля по перемещению положительного единичного заряда из одной точки поля в другую: ;

б) скалярная физическая величина, численно равная работе сил электрического поля по перемещению заряда из одной точки поля в другую: ;

в) скалярная физическая величина, численно равная работе сил электрического поля по перемещению положительного единичного заряда из одной точки поля в другую: .

25. Поле создано бесконечной равномерно заряженной поверхностью с поверхностной плотностью заряда +. Укажите направление вектора градиента потенциала в точке А.

а) А – 4; б) А – 1; в) А – 2; г) А – 3.

26. На рисунке показаны следы эквипотенциальных поверхностей системы зарядов и значения потенциала на них. Вектор напряженности электрического поля в точке А ориентирован в направлении:

а) 3; б) 1; в) 2; г) 4.

27. Условие перераспределения (движения) электрических зарядов в объеме проводника:

а) E=E₀+E^'0; б) E=E₀+E^'=0; в) E=E₀+E^'=const, где E – напряженность результирующего поля в объеме проводника; E₀ – напряженность внешнего электрического поля; E^' – напряженность "собственного" электрического поля.

28. Условие равновесия зарядов в проводнике:

а) E=E₀+E^'0; б) E=E₀+E^'=0; в) E=E₀+E^'=const, где E – напряженность результирующего поля в объеме проводника; E₀ – напряженность внешнего электрического поля; E^' – напряженность "собственного" электрического поля.

29. Электрическая емкость (электроемкость) проводника:

а) характеристика проводника, количественная мера его способности удерживать электрический заряд;

б) характеристика электрического поля проводника;

в) физическая величина, численно равная количеству электричества, на которое необходимо изменить заряд проводника, чтобы его потенциал изменился на единицу.

30. Электрическая емкость (электроемкость) проводника зависит от:

а) формы поверхности, линейных размеров, расположения относительно других проводников, среды, окружающей проводник, от его заряда и потенциала;

б) формы поверхности, линейных размеров, расположения относительно других проводников, среды, окружающей проводник, и не зависит от его заряда и потенциала;

в) формы поверхности, линейных размеров, среды, окружающей проводник, и не зависит от его заряда и потенциала, расположения относительно других проводников.

31. Электрическая емкость (электроемкость) проводника:

а) прямо пропорциональна заряду проводника Cq;

б) обратно пропорциональна потенциалу проводника С~1/;

в) не зависит от заряда проводника и его потенциала.

32. Емкость плоского конденсатора в системе СИ определяется соотношением:

а) ; б); в).

33. Емкость цилиндрического конденсатора в системе СИ определяется соотношением:

а) ; б); в).

34. Емкость сферического конденсатора в системе СИ определяется соотношением:

а) ; б); в).

35. На рисунке представлена схема соединения конденсаторов С₁=1 мкФ, С₂=2 мкФ. Емкость такого соединения:

а) С>1 мкФ; б) С>2 мкФ; в) С<1 мкФ; г) С<2 мкФ.

36. На рисунке представлена схема соединения конденсаторов С₁=1 мкФ, С₂=2 мкФ. Емкость такого соединения:

а) С>1 мкФ; б) С>2 мкФ; в) С<1 мкФ; г) С<2 мкФ.

37. На рисунке представлена схема соединения конденсаторов С₁=1 мкФ, С₂=1 мкФ, С₃=2 мкФ. Емкость такого соединения:

а) С>1 мкФ; б) С>2 мкФ; в) С=1 мкФ;

г) С<1 мкФ; д) С<2 мкФ.

38. На рисунке представлена схема соединения конденсаторов С₁=1 мкФ, С₂=1 мкФ, С₃=2 мкФ. Емкость такого соединения:

а) С>1 мкФ; б) С>2 мкФ; в) С=1 мкФ;

г) С<1 мкФ; д) С<2 мкФ.

39. Диполь это система:

а) двух равных по величине, но противоположных по знаку зарядов (+q и -q), расположенных в одном и том же месте пространства;

б) двух равных по величине положительных зарядов (+q), расположенных в одном и том же месте пространства;

в) двух равных по величине отрицательных зарядов (-q), расположенных в одном и том же месте;

г) двух равных по величине, но противоположных по знаку зарядов (+q и -q), расположенных на некотором расстоянии ℓ друг от друга;

д) двух равных по величине, но противоположных по знаку зарядов (+q и -q), расположенных в одном и том же месте пространства.

40. Электрический дипольный момент p (характеристика диполя) это:

а) вектор, направленный от отрицательного к положительному заряду p=ql;

б) вектор, направленный от положительного к отрицательному заряду p=ql;

в) вектор, направленный перпендикулярно плоскости, в которой находятся положительный и отрицательный заряды p=ql.

41. На рисунке представлены силовые линии электрического поля диполя. Вектор напряженности электрического поляЕ в точке А ориентирован в направлении:

а) 3; б) 1; в) 2; г) 4.

42. На рисунке представлены силовые линии электрического поля диполя. Вектор напряженности электрического поля Е в точке А ориентирован в направлении:

а) 3; б) 1; в) 2; г) 4.

43. На рисунке представлены силовые линии электрического поля диполя. Электрический дипольный момент диполя ориентирован в направлении:

а) 3; б) 1; в) 2; г) 4.

44. На рисунке представлены силовые линии электрического поля диполя. Электрический дипольный момент диполя ориентирован в направлении:

а) 3; б) 1; в) 2; г) 4.

45. Поляризация диэлектрика:

а) процесс появления связанных зарядов в диэлектриках во внешнем электрическом поле;

б) процесс перераспределения связанных зарядов в диэлектриках во внешнем электрическом поле;

в) диэлектрик приобретает отличный от нуля электрический дипольный момент.

46. На рисунке изображен электрический диполь в однородном электрическом поле. Как будет направлен вращающий момент, действующий на диполь в данном случае?:

а) по направлению поля;

б) против направления поля;

в) перпендикулярно направлению поля к нам;

г) перпендикулярно направлению поля от нас.

47. На рисунке изображен электрический диполь в однородном электрическом поле. Как будет направлен вращающий момент, действующий на диполь в данном случае?:

а) по направлению поля;

б) против направления поля;

в) перпендикулярно направлению поля к нам;

г) перпендикулярно направлению поля от нас.

48. На рисунке изображен электрический диполь в неоднородном электрическом поле. Сила, действующая на диполь, в данном случае ориентирована в направлении:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

49. На рисунке изображен электрический диполь в неоднородном электрическом поле. Сила, действующая на диполь, в данном случае ориентирована в направлении:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

50. Для полярного диэлектрика справедливы утверждения:

а) Диэлектрическая восприимчивость обратно пропорциональна температуре;

б) Дипольный момент молекул полярного диэлектрика в отсутствие внешнего электрического поля равен нулю;

в) Образец полярного диэлектрика в неоднородном внешнем электрическом поле втягивается в область более сильного поля.

51. Напряженность электрического поля внутри диэлектрика всегда:

а) больше, чем в вакууме в  раз;

б) не зависит от ;

в) меньше, чем в вакууме в  раз.

52. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованностиР диэлектрика от напряженности поля Е. Укажите зависимость, соответствующую неполярным диэлектрикам:

а) 2; б) 4; в) 1; г) 3.

53. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованностиР диэлектрика от напряженности поля Е. Укажите зависимость, соответствующую полярным диэлектрикам:

а) 2; б) 4; в) 1; г) 3.

54. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованностиР диэлектрика от напряженности поля Е. Укажите зависимость, соответствующую сегнетоэлектрикам:

а) 2; б) 4; в) 1; г) 3.

55. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованностиР диэлектрика от времени t при включении электрического поля напряженностью E. Укажите зависимость, соответствующую ионному и электронному механизмам поляризации:

а) 2; б) 4; в) 1; г) 3.

56. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованностиР диэлектрика от времени t при включении электрического поля напряженностью E. Укажите зависимость, соответствующую ориентационному механизму поляризации:

а) 2; б) 4; в) 1; г) 3.

57. Связь между основными характеристиками электрического поля в диэлектриках отображается соотношениями: D=₀E+P; D=(1+)₀E=₀E; D=(1+)₀E; P=₀E, где =(1+) – относительная проницаемость среды; E₀ – напряженность электрического поля в вакууме; E – напряженность электрического поля в диэлектрике; D – индукция (смещение) электрического поля; P – вектор поляризации (поляризованность). Относительная диэлектрическая проницаемость среды зависит от:

а) давления, температуры и других внешних факторов;

б) структуры и химического состава вещества и других внешних факторов;

в) структуры и химического состава вещества, а также от давления, температуры и других внешних факторов.

58. Связь между основными характеристиками электрического поля в диэлектриках отображается соотношениями: D=₀E+P; D=(1+)₀E=₀E; D=(1+)₀E; P=₀E, где =(1+) – относительная проницаемость среды; E₀ – напряженность электрического поля в вакууме; E – напряженность электрического поля в диэлектрике; D – индукция (смещение) электрического поля; P – вектор поляризации (поляризованность). Относительная диэлектрическая проницаемость среды показывает:

а) электрическое поле не изменяется, если оно создано в какой-либо среде;

б) во сколько раз электрическое поле возрастает, если оно создано в какой-либо среде;

в) во сколько раз электрическое поле ослабевает, если оно создано в какой-либо среде.

59. Теорема Остроградского-Гаусса для потока вектора индукции электрического поля утверждает: «Поток вектора индукции электрического поля через любую замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, находящихся внутри этой замкнутой поверхности». Укажите правильную математическую форму записи этой теоремы:

а) ; б);

в) .

60. При переходе через границу раздела двух диэлектриков:

а) тангенциальная составляющая вектора E (E_) изменяется непрерывно E_1=E_2;

б) нормальная составляющая вектора D (D_n) изменяется непрерывно D_n1=D_n2;

в) тангенциальная составляющая вектора E (E_) изменяется скачком E_1E_2;

г) нормальная составляющая вектора D (D_n) изменяется скачком D_n1D_n2.

61. При переходе через границу раздела двух диэлектриков нормальная составляющая вектора E (E_n) и тангенциальная составляющая вектора D (D_) претерпевают скачок. При этом:

а) ;; б);;

г) ;.

62. Энергия взаимодействия электрических зарядов , где:

а) _i – потенциал, создаваемый всеми зарядами;

б) _i – потенциал, создаваемый всеми зарядами, кроме i-го, в точке нахождения заряда q;

в) _i – потенциал, создаваемый всеми зарядами, кроме i-го, в точке на расстоянии r_i.

63. Энергия заряженного конденсатора (системы заряженных проводников). Укажите правильную математическую формулу для определения энергии заряженного конденсатора:

а) ; б); в).

64. Энергия электрического поля заряженного плоского конденсатора в системе СИ определяется соотношением:

а) ; б);

в) , где V=Sd – объем пространства между обкладками конденсатора; E – напряженность электрического поля; d – расстояние между пластинами конденсатора; S – площадь одной из пластин конденсатора.

65. В электрическом поле плоского конденсатора перемещается заряд +q в направлении, указанном стрелкой. Тогда работа сил поля на участке АВ:

а) А=0; б) А<0; в) A>0.

66. В электрическом поле плоского конденсатора перемещается заряд -q в направлении, указанном стрелкой. Тогда работа сил поля на участке АВ:

а) А=0; б) А<0; в) A>0.