fiz-ekz2sem

В) увеличится в 3 раз, т.к. возрастает в 3 период колебаний

С) уменьшится в 3 раз, т.к. уменьшится ток через резистор (при той же амплитуде m ) D)Уменьшится в 3 раза, т.к. энергия колебаний пропорциональна ω2

2НТ1(З) Если в RLC контуре увеличить электрическую емкость в два раза, оставив неизменную собственную частоту контура, то время установления стационарных вынуждающих колебаний А) останется неизменным *В) уменьшится в 2 раза С) увеличится в 2 раза

D) Уменьшится в 2 раз

3НТ2(О) При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 2В , конденсаторе 5В, резисторе 4В. Амплитуда напряжения источника равна … В Ответ: 5

4НТ2(О) При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 2В , конденсаторе 5В, резисторе 4В. Сдвиг фазы между напряжением источника и заряда на конденсаторе равен:

А) +53˚ *В) -53˚ С) +37˚

D) -37˚

5НТ2(О) При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 2В , конденсаторе 5В, резисторе 4В. Сдвиг фазы между током в контуре и напряжением источника равен:

А) +53˚ В) -53˚ *С) +37˚

D) -37˚

6НТ2(З) При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 2В ,

конденсаторе 5В, резисторе 4В, собственная частота колебаний 0 10 радс .

Коэффициент затухания контура β равен:

*А) 52 10 1с

В) 4 1с

	С)		5		10	1
			2			с

D) 14 с 1

7НТ1(О) При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 5В ,резисторе 4В,конденсаторе ZB.амплитуда напряжения источника равна…,В

8НТ2(З) При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 5В ,резисторе 4В,конденсаторе ZB. Сдвиг фазы между напряжением источника и заряда на конденсаторе равен:

А) -53˚

121

*В) -127˚

С) -37˚

D) +37˚

9НТ2(З) При вынужденных колебаниях амплитуда напряжения на индуктивности равна 5В ,резисторе 4В,конденсаторе ZB. Сдвиг фазы между током и напряжением источника равен …

A) -53˚ B) -127˚ * C) -37˚ D) 37˚

10НТ2(О) Амплитуда колебания напряжения на конденсаторе при ω <<ω0 равна 1В , электрический заряд qm = 10-2Кл, индуктивность контура L = 10-6 Гн. Собственная частота

колебаний контура равна ….. радс ( ответ записать в десятичной системе единиц( 10, 20, 25 и т.

д. ))

Ответ: 10000

11НТ1(0) Частота вынужденных колебаний ω = 10 ω0 , амплитуда напряжения источника 100В

. амплитуда напряжения на конденсаторе равна UC ≈… В Ответ: 1

12НТ1(О) Собственная частота RLC контура, и коэффициент затухания, соответственно равны

	рад				1
ω0 = 50			= 2 0 с 2. Частота резонанса напряжения на конденсаторе равна ωrc=…
	с

рад

с

Ответ: 30

13НТ2(О) Собственная частота и время релаксации колебаний в RLC контуре соответственно

равны	ω0 = 102	рад	, β = 0,5		1	, электрическая емкость C = 4 мкФ. При резонансе в
		с			с
контуре и напряжении источника				вынужденных гармонических колебаний m = 100 В .
электромагнитная энергия запасенная запасенная в контуре равна ….. Дж
Ответ:	2

14НТ2(О) энергия запасенная в RLC контуре при резонансе W = 10 Дж, максимальное значение

энергии, накапливаемой в конденсаторе контура при ω << ω0	W 4 10-3	Дж. Добротность
	C

контура (Q) равна… Ответ: 50

15НТ1(О) На рисунке представлен график амплитудного значения энергии запасаемой в конденсаторе RLC контура от частоты вынуждающей силы.

122

Добротность контура равна… Ответ: 4

16НТ1(О) На рисунке представлен график зависимости напряжения на конденсаторе RLC контура от частоты вынуждающей силы.

Добротность контура равна …. Ответ: 12

17НТ2(О) На пис. представлен график зависимости тока в последовательном контуре от частоты при вынуждающих колебаниях. 10 радс

Ответ: 100

Добротность контура равна: Ответ: 50

123

18НТ2(О) на рис. Представлена зависимость амплитуды напряжения на конденсаторе от частоты при вынужденных колебаниях .

Добротность контура равна: Ответ: 50

19НТ3(О) Последовательная электрическая цепь состоит из индуктивности L , емкости С и

резистора R. Реактивное сопротивление цепи x 2 Ом , а коэффициент мощности цепи

3

равен

2

2

Сопротивление резистора R равно… Ом Ответ: 2

20НТ3(О) Последовательная электрическая цепь состоит из индуктивности L , емкости С и

резистора R. Реактивное сопротивление цепи x 2 Ом , а сдвиг фазы между напряжением

3

приложенным к цепи и током равен -30˚. Сопротивление резистора равно … Ом Ответ: 2

21НТ1(О) В некоторой электрической цепи реактивное сопротивление Х = -3 ОМ, а активноR =

4 Ом.

Значение полного сопротивления цепи |Z| равно … Ом Ответ: 5

22НТ1(З) В некоторой электрической цепи реактивное сопротивление Х = -4 ОМ, а активно R= 3 Ом.

Значение полного сопротивления цепи |Z|равно … Ом

А)1

В)7 *С)5

D)-1

23НТ2(О) Электрическая цепь состоит из индуктивности L = 0,02 Гн и резистора R = 10 Ом (рис)

ω = 50	рад	.
	с

Сдвиг фазы между напряжением и током равен… о Ответ: -45

24НТ2(О) электрическая цепь состоит из конденсатора C = 200 мкФ и резистора R = 1000 Ом

	(рис) частота источника тока ω = 50	рад	. сдвиг фазы между напряжением и током равен … о
		с
	Ответ: 45

Раздел 1. Общие представления о волнах.

1.1 Основные определения и понятия.

1.НТ1.(з)Продольной волной называют а) любую волну, у которой фаза колебаний физической величины

изменяется вдоль направления распространения волны *в) волну, в которой изменение возмущения среды со временем происходит вдоль распространения волны

124

с) любые упругие волны в материальных средах д) только звуковые волны в газах, т. к. в них изменяется давление.

2.НТ1.(з)Звуковую волну в воздухе можно считать а) всегда скалярной волной, т. к. в ней изменяется только давление газа (скалярная величина)

*в) всегда продольной т. к. в ней изменения давления, температуры и вектора средней скорости частиц со временем происходят в направлении распространения волны с) только векторной волной, т.к. изменения средней скорости час-

тиц происходят вдоль направления распространения волны д) как продольной, так и поперечной в зависимости от давления и температуры газа.

3.НТ1.(з)Поперечная волна это волна, в которой физические величины, характеризуюшие возмущение среды, являются:

а) векторами, направленными перпендикулярно направлению распространения волны *в) векторами, изменяющимися со временем в направлении, перпен-

дикулярном направлению распространения волны с) векторами, приращение которых со временем происходит вдоль направления распространения волны

д) векторными функциями только одной координаты.

4.НТ1.(з) Понятие “скалярные волны” используют для характеристики а) только продольных волн в) только поперечных волн

*с) как продольных, так и поперечных волн д) волн, распространяющихся в изотропной среде.

5.НТ1.(з) В изотропной упругой среде могут распространяться а) только скалярные волны в) только продольные и скалярные волны

с) только продольные скалярные и поперечные векторные волны *д) любые упругие и поперечные электромагнитные волны.

6.НТ1.(з)Понятие “векторные волны” используют для характеристики а) только продольных волн

в) только поперечных волн

*с) как продольных ,так и поперечных волн д) только электромагнитных волн и упругих волн, распространяющихся в анизотропных средах.

7.НТ1.(з) Если конкретный волновой процесс , описывается числовой функцией координат и времени ,то волну называют а) продольной *в) скалярной

с) продольной скалярной д) непрерывной скалярной

125

8.НТ1(з) Волну называют плоской, если ее волновая функция (r , t)

а) зависит только от одной из декартовых координат

(r , t) (x, t)

*в) имеет одинаковые значения в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны *с) сохраняет вид при параллельном переносе системы координат

д) не меняется при произвольном повороте системы координат .

9.НТ1.(з) Волну называют стационарной, если а) волновая функция является однозначной функцией координат r и времени t

в) скорость распространения волны не зависит от амплитуды

*с) профиль волны т.е. распределение возбуждения среды в пространстве не меняется со временем и определяется только фазой

д) энергия, запасенная в волне, не изменяется со временем

10.НТ1.(з) Если скорость распространения v волнового возмущения зависит от его амплитуды , то волну называют а) нестационарной *в) нелинейной с) уединенной

д) диспергирующей

11.НТ1.(з)Нелинейные волны *а) не подчиняются принципу суперпозиции, т. к. волновые функции

определяются из нелинейных уравнений движения в) так же как и любые другие волны всегда подчиняются принципу суперпозиции , т.к. этот принцип является всеобщим

с) не подчиняются принципу суперпозиции, но всегда могут быть разложены в ряд Фурье по стационарным гармоническим составляющим д) подчиняются принципу суперпозиции, если энергия в каждой из

волн не зависит от времени .

12.НТ1.(з) В рамках классической электродинамики электромагнитные волны в вакууме подчиняются принципу суперпозиции *а) всегда т.к. уравнения Максвелла в этом случае являются линей ными дифференциальными уравнениями в) только при малых амплитудах поля

с) когда источники волн являются гармоническими функциями времени д) только в случае стационарных волн.

13.НТ1.(з) Если волновая функция некоторого возмущения сре-

ды имеет вид , то она описывает

(r , t) (x t)

а) стационарную плоскую волну, бегущую влево ( в сторону отрицательных значений X )

в) любую плоскую волну, бегущую вправо с) стационарную волну, бегущую вправо, с произвольным распределением возмущения среды в плоскости YZ

*д) стационарную волну, бегущую вправо , с одинаковым в плоскостиYZ возмущением среды

126

14.НТ.1(з) Если волновая функция некоторого возмущения имеет

вид (r , t) (x t) ,то она описывает

а) любую плоскую волну , бегущую влево в) стационарную, плоскую волну, бегущую вправо

*с) стационарную волну, бегущую влево , с одинаковым в плоскости YZ возмущением среды

д) стационарную волну ,бегущую влево, с произвольным распределением возмущения среды в плоскости YZ

15.НТ1(з) Если волновая функция некоторого возмущения обладает
		, то волну называют
свойством (r , t) (r , t nT ) , где n N

а) стационарной *в) периодической

с) гармонической т.к. приведенная зависимость от времени возможна лишь для возмущения, меняющегося по закону синуса ( косинуса) д) периодической незатухающей, т. к. через равные промежутки времени T волновая функция имеет одно и то же значение.

16.НТ1.(з) Фронт волны -это воображаемая поверхность в пространстве а) на которой в данный момент времени отсутствует волновое воз-

мущение вещества или поля в) на которой амплитуда волнового поля имеет одно и то же значение

*с) которая отделяет часть пространства ,уже охваченную волновым процессом, от областей, где в рассматриваемый момент времени волновое возмущение еще отсутствует д) где фаза колебаний волны постоянна.

17.НТ1(з) При геометрическом описании волн часто используют следующие три понятия: 1) волновая поверхность, 2) волновой фронт, 3 ) поверхность постоянной фазы. Их физический смысл одинаков для а) всех трех понятий

в) первого и второго *с) первого и третьего д) второго и третьего

18НТ1.(з) Продольные упругие волны могут распространяться: A) только в вакууме;

B) только в газе;

C) только в жидкости и твердом теле; *D) в любой среде, кроме вакуума.

19НТ1.(з) В твердом теле могут существовать: A) только продольные упругие волны; B) только поперечные упругие волны;

*C) как продольные, так и поперечные волны; D) любые волны, кроме электромагнитных.

20НТ1.(з) Электромагнитные волны могут распространяться: A) только в вакууме;

B) только в газах и жидкостях; C) в любой среде, кроме вакуума;

127

*D) в любой среде, а также в вакууме. 21НТ1(з)Электрический потенциал в среде изменяется по закону

0 cos( t kz) .

Приведенная функция описывает:

A) линейно поляризованную продольную бегущую волну; *B) скалярную бегущую волну;

C) линейно поляризованную стоячую волну; D) скалярную стоячую волну.

	A
22НТ1(з) Функция				e r cos( t k r) описывает:
		r

A) плоскую затухающую бегущую волну;

B) сферическую затухающую бегущую волну; C) сферическую незатухающую волну;

*D) среди ответов нет правильного. 23НТ1(з) Правильное утверждение:

*A) волновая поверхность - это геометрическое место точек, колеблющихся в фазе;

B) волновая поверхность может быть только плоскостью;

C) волновая поверхность и волновой фронт - это всегда одно и то же;

D) волновая поверхность перемещается в пространстве с групповой скоростью.

24 НТ1(з) Понятию изотропная среда соответствуют утверждения:

1) фазовая скорость p зависит от частоты или, соответственно, длины волны *2) p постоянна по всем направлениям в среде

3) p - зависит от амплитуды волны

4) p меняется при изменении направления распространения

25 НТ.1(з) Понятию анизотропная среда соответствуют утверждения:

1)фазовая скорость p зависит от частоты или, соответственно,

длины волны

2) p постоянна по всем направлениям в среде

3) p - зависит от амплитуды волны

*4) p меняется при изменении направления распространения

26. НТ.1(з) Понятию нелинейная среда соответствуют утверждения:

1) фазовая скорость p зависит от частоты или ,соответственно, длины волны 2) p постоянна по всем направлениям в среде

*3) p зависит от амплитуды волны

4) P меняется при изменении направления распространения

27 НТ1.(з)Понятию дисперсия соответствуют утверждения:

*1) фазовая скорость p зависит от частоты или, соответственно, длины волны 2) p постоянна по всем направлениям в среде

128

3) p - зависит от амплитуды волны

4) p меняется при изменении направления распространения

28НТ.1(с) На рис приведены различные дисперсионные кривые. Установите соответствие
между номерами кривых и текстом в столбце	k
	1

2

3

А) среда с нулевой дисперсией В) нормальная дисперсия С) аномальная дисперсия

Ответ: 2-а. 1- в, 3-с

29НТ1(с) На рис приведены различные дисперсионные кривые. Установите соответствие между номерами кривых и текстом левого столбца

vф

3

1

2

А) нормальная дисперсия В) среда с нулевой дисперсией С) аномальной дисперсией Ответ: 3-А, 1-В, 2-С

29.НТ.1(з) На рис. приведена некоторая дисперсионная кривая. На частоте 1 . Фазовую скорость следует определять как

129

а) p tg

в) p tg при 1

*с) p ctg

d)p sin

e)в пунктах a d нет верного ответа т.к. p ddk при 1

30НТ1 (з) График смещения частиц от положения равновесия в зависимости от координаты описывает:

A) только продольную волну;

B) только поперечную волну;

*C) как продольную, так и поперечную волну;

D) данный график не имеет отношения к волновым процессам.

1.2.Элементы теоретического описания

1.НТ1.(з) Уравнение незатухающей сферической волны имеет вид:

A) A0e r cos( t k r 0 ) ;

B) A0r cos( t k r) ;

*C)	A0		r			;
		cos (t		)
	r

D) A0e r r cos( t k r) .

2НТ1(з) Волновое уравнение имеет вид:

A) ;t

	*B)	2		2		2		1 2			;
		x2		y2		z2		2 t 2

130