Специальности ТОПСХП (НИСПО) 2 курс

Специальности ТОПСХП (НИСПО) 2 курс

инженерного факультета

вопросы

1. Электрические свойства тел. Элементарный заряд. Закон сохранения электрического заряда.

2. Диэлектрики в электрическом поле, дипольный момент. Поляризованность, диэлектрическая проницаемость веществ, ее физический смысл.

3. Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Подвижность зарядов. Закон Ома в дифференциальной форме.

4. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников.

5. Источники тока. ЭДС источника. Закон Ома для замкнутой цепи.

6. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

7. Магнитное поле и его основные характеристики (индукция магнитного поля и напряженность). Единицы их измерения. Силовые линии магнитного поля.

8. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Причины возникновения ЭДС индукции в движущихся и неподвижных проводниках.

9. Поток магнитной индукции, способы изменения магнитного потока. Единица измерения магнитного потока.

10. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля. Соленоида.

11. Гармонические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Уравнение колебаний.

12. Закон отражения и преломления света. Абсолютный и относительный показатель преломления вещества.

13. Линза и ее характеристики (фокус, оптическая сила, увеличение).

14. Дифракция световых волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах.

15. Тепловое равновесное излучение. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа.

16. Фотоэлектрический эффект. Основные законы фотоэффекта.

17. Корпускулярные свойства излучения. Фотоны. Энергия, импульс, масса фотона. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

18. Доноры и акцепторы. Примесная проводимость. Явления на границе полупроводника с металлом. Контакт двух полупроводников различных типов (р-п переходы). Полупроводниковые диоды.

19. Сущность явления радиоактивности. Закон радиоактивного распада. Период полураспада.

20. Типы радиоактивного распада. Основные характеристики α-распада. Спектр β-частиц. Нейтрино. Γ-излучение.

21. Понятие о ядерных реакциях. Законы сохранения в ядерных реакциях.

ЗАДАЧИ

1. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Методические указания

И особенности решения задач

При решении задач на тему «Механические колебания и волны» рекомендуется:

· записать заданное в задаче уравнение и уравнение гармонических колебаний в общем виде, сопоставить эти уравнения и определить основные характеристики (смещение, амплитуду, период, частоту фазу) в соответствии с условием задачи;

· скорость и ускорение материальной точки при гармонических колебаниях, а также максимальные значения этих величин, определять из уравнения гармонических колебаний, параметры которого соответствуют данным задачи;

· период гармонических колебаний в разных ситуациях определять по формуле , где – циклическая частота колебаний, . При этом следует учесть, что модуль ускорения колеблющейся точки , где х – смещение точки из положения равновесия. Определить ускорение из второго закона Ньютона, найти коэффициент k, а затем и период колебаний;

· пользоваться законом сохранения и превращения энергии в задачах о математическом и пружинном маятниках.

При решении задач на тему «Электромагнитные колебания и волны» рекомендуется:

· при рассмотрении процессов, происходящих в колебательном контуре, использовать закон сохранения и превращения энергии, а также общий подход, применяемый при решении задач на гармонические колебания;

· учесть, что переменный ток – это вынужденные электрические колебания, для которых применимы те же характеристики, что и для механических колебаний;

· помнить, что электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью света с=3^.10⁸ м/с, а в среде – со скоростью u=с/n, где n – показатель преломления среды.

Задачи для самостоятельного решения

1.1. Точка совершает гармонические колебания по закону: х=2(сosj) м, где j – фаза колебания. Начальная фаза колебания равна 15⁰. Найти модуль смещения точки от положения равновесия к моменту времени, равному 1/12 периода колебаний.

1.2. Начальная фаза гармонического колебания равна нулю, а период – 0,5 с. Найти в градусах фазу колебания через 0,1 с после начала движения.

1.3. Тело совершает гармонические колебания вдоль оси Х с амплитудой 1,5 м. Определить максимальное значение х-координаты тела при колебаниях, если х-координата положения равновесия равна -0,5 м.

1.4. Период гармонических колебаний математического маятника уменьшается в 2 раза. На сколько процентов возрастет при этом частота колебаний?

1.5. Тело совершает гармонические колебания с частотой 2 Гц и амплитудой 1 см. Во сколько раз возрастет частота этих колебаний, если амплитуду уменьшить в 2 раза?

1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Методические указания

И особенности решения задач

При решении задач на эту тему рекомендуется:

– сделать рисунок, показать на нем заряды, проводники, емкости;

– изобразить направление силовых линий электрических полей, а также все силы, действующие на заряженные тела;

– определить силу взаимодействия между зарядами по закону Кулона только в случае, если заряды можно считать точечными;

– для определения числовых значений зарядов после соприкосновения заряженных тел применять закон сохранения электрических зарядов;

– при действии на заряженное тело нескольких сил или полей применять принцип суперпозиции;

– в случае равновесия системы заряженных тел использовать для каждого из них общие условия равновесия

;

– при расчете перемещений, скоростей, ускорений и масс электрических зарядов использовать формулы кинематики, второй закон Ньютона и закон сохранения энергии.

Задачи для самостоятельного решения

2.1. Два одинаковых металлических шарика, заряд одного из которых первоначально равен -5 мкКл, соприкасаются и затем снова разводятся. Заряд одного из шариков после разведения равен 3мкКл. Определить в микрокулонах заряд второго шарика до соприкосновения.

2.2. Какой заряд приобретет моль вещества, если у каждой сотой молекулы отнять по одному электрону? Число Авогадро принять равным 6^.10²³1/моль.

2.3. Во сколько раз уменьшится сила взаимодействия двух одинаковых почечных зарядов, если каждый заряд уменьшить в 2 раза и перенести их из вакуума в среду с диэлектрической проницаемостью равной 2,5? Расстояние между зарядами не меняется.

2.4. Одинаковые металлические шарики с зарядами +1 мкКл и +4 мкКл находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние следует развести шарики, чтобы сила их кулоновского взаимодействия осталась прежней?

1. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

Методические указания

И особенности решения задач

При решении задач на эту тему рекомендуется:

· сделать рисунок, показать на нем заряды и проводники с током, направление магнитных полей, а также направление магнитного поля Земли, если это требуется по условию задачи. При этом следует помнить, что за направление тока принимается направление движения положительных зарядов;

· показать на рисунке направление всех сил, действующих на заряды или проводники с током, при наличии нескольких полей и сил различной природы использовать принцип суперпозиции; в случае равновесия системы зарядов или проводников с током использовать для каждого из них общее условия равновесия ;

· при расчете ЭДС индукции и самоиндукции использовать закон электромагнитной индукции (Закон Фарадея) и правило Ленца. При этом следует помнить, что изменение магнитного потока через поверхность, ограниченную проводящим контуром, будет определяться как изменением индукции магнитного поля (изменением силы тока в контуре) или формы контура, так и движением контура (проводника) в магнитном поле;

· при расчете перемещений, скоростей, ускорений и масс электрических зарядов (проводников с током) использовать формулы кинематики, второй закон Ньютона и закон сохранения энергии.

Задачи для самостоятельного решения

3.1. Силовые линии однородного магнитного поля с индукцией 0,3 Тл параллельны плоскости квадрата со стороной 0,5 м. Определить поток магнитной индукции пронизывающей плоскость квадрата.

3.2. Поток магнитной индукции, сцепленный с кантором индуктивностью 0,01 Гн, равен 0,6 Вб. Найти силу тока в контуре.

3.3. Магнитное поле создается постоянным током, протекающим по плоскому витку. Во сколько раз нужно увеличить силу тока в витке, чтобы число силовых линий, пересекающих плоскость витка, возросло в 4 раза?

3.4. Определить величину магнитного потока, сцепленного с контуром индуктивности 12 мГн, при протекании по нему тока силой 5 А.

1. ОПТИКА. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.

Решения задач

специальности ТОПСХП (НИСПО) 2 курс

инженерного факультета

вопросы

1. Электрические свойства тел. Элементарный заряд. Закон сохранения электрического заряда.

2. Диэлектрики в электрическом поле, дипольный момент. Поляризованность, диэлектрическая проницаемость веществ, ее физический смысл.

3. Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Подвижность зарядов. Закон Ома в дифференциальной форме.

4. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников.

5. Источники тока. ЭДС источника. Закон Ома для замкнутой цепи.

6. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

7. Магнитное поле и его основные характеристики (индукция магнитного поля и напряженность). Единицы их измерения. Силовые линии магнитного поля.

8. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Причины возникновения ЭДС индукции в движущихся и неподвижных проводниках.

9. Поток магнитной индукции, способы изменения магнитного потока. Единица измерения магнитного потока.

10. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля. Соленоида.

11. Гармонические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Уравнение колебаний.

12. Закон отражения и преломления света. Абсолютный и относительный показатель преломления вещества.

13. Линза и ее характеристики (фокус, оптическая сила, увеличение).

14. Дифракция световых волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах.

15. Тепловое равновесное излучение. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа.

16. Фотоэлектрический эффект. Основные законы фотоэффекта.

17. Корпускулярные свойства излучения. Фотоны. Энергия, импульс, масса фотона. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

18. Доноры и акцепторы. Примесная проводимость. Явления на границе полупроводника с металлом. Контакт двух полупроводников различных типов (р-п переходы). Полупроводниковые диоды.

19. Сущность явления радиоактивности. Закон радиоактивного распада. Период полураспада.

20. Типы радиоактивного распада. Основные характеристики α-распада. Спектр β-частиц. Нейтрино. Γ-излучение.

21. Понятие о ядерных реакциях. Законы сохранения в ядерных реакциях.

ЗАДАЧИ

1. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Методические указания

И особенности решения задач

При решении задач на тему «Механические колебания и волны» рекомендуется:

· записать заданное в задаче уравнение и уравнение гармонических колебаний в общем виде, сопоставить эти уравнения и определить основные характеристики (смещение, амплитуду, период, частоту фазу) в соответствии с условием задачи;

· скорость и ускорение материальной точки при гармонических колебаниях, а также максимальные значения этих величин, определять из уравнения гармонических колебаний, параметры которого соответствуют данным задачи;

· период гармонических колебаний в разных ситуациях определять по формуле , где – циклическая частота колебаний, . При этом следует учесть, что модуль ускорения колеблющейся точки , где х – смещение точки из положения равновесия. Определить ускорение из второго закона Ньютона, найти коэффициент k, а затем и период колебаний;

· пользоваться законом сохранения и превращения энергии в задачах о математическом и пружинном маятниках.

При решении задач на тему «Электромагнитные колебания и волны» рекомендуется:

· при рассмотрении процессов, происходящих в колебательном контуре, использовать закон сохранения и превращения энергии, а также общий подход, применяемый при решении задач на гармонические колебания;

· учесть, что переменный ток – это вынужденные электрические колебания, для которых применимы те же характеристики, что и для механических колебаний;

· помнить, что электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью света с=3^.10⁸ м/с, а в среде – со скоростью u=с/n, где n – показатель преломления среды.

Задачи для самостоятельного решения

1.1. Точка совершает гармонические колебания по закону: х=2(сosj) м, где j – фаза колебания. Начальная фаза колебания равна 15⁰. Найти модуль смещения точки от положения равновесия к моменту времени, равному 1/12 периода колебаний.

1.2. Начальная фаза гармонического колебания равна нулю, а период – 0,5 с. Найти в градусах фазу колебания через 0,1 с после начала движения.

1.3. Тело совершает гармонические колебания вдоль оси Х с амплитудой 1,5 м. Определить максимальное значение х-координаты тела при колебаниях, если х-координата положения равновесия равна -0,5 м.

1.4. Период гармонических колебаний математического маятника уменьшается в 2 раза. На сколько процентов возрастет при этом частота колебаний?

1.5. Тело совершает гармонические колебания с частотой 2 Гц и амплитудой 1 см. Во сколько раз возрастет частота этих колебаний, если амплитуду уменьшить в 2 раза?

1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Методические указания

И особенности решения задач

При решении задач на эту тему рекомендуется:

– сделать рисунок, показать на нем заряды, проводники, емкости;

– изобразить направление силовых линий электрических полей, а также все силы, действующие на заряженные тела;

– определить силу взаимодействия между зарядами по закону Кулона только в случае, если заряды можно считать точечными;

– для определения числовых значений зарядов после соприкосновения заряженных тел применять закон сохранения электрических зарядов;

– при действии на заряженное тело нескольких сил или полей применять принцип суперпозиции;

– в случае равновесия системы заряженных тел использовать для каждого из них общие условия равновесия

;

– при расчете перемещений, скоростей, ускорений и масс электрических зарядов использовать формулы кинематики, второй закон Ньютона и закон сохранения энергии.

Задачи для самостоятельного решения

2.1. Два одинаковых металлических шарика, заряд одного из которых первоначально равен -5 мкКл, соприкасаются и затем снова разводятся. Заряд одного из шариков после разведения равен 3мкКл. Определить в микрокулонах заряд второго шарика до соприкосновения.

2.2. Какой заряд приобретет моль вещества, если у каждой сотой молекулы отнять по одному электрону? Число Авогадро принять равным 6^.10²³1/моль.

2.3. Во сколько раз уменьшится сила взаимодействия двух одинаковых почечных зарядов, если каждый заряд уменьшить в 2 раза и перенести их из вакуума в среду с диэлектрической проницаемостью равной 2,5? Расстояние между зарядами не меняется.

2.4. Одинаковые металлические шарики с зарядами +1 мкКл и +4 мкКл находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние следует развести шарики, чтобы сила их кулоновского взаимодействия осталась прежней?

1. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

Методические указания

И особенности решения задач

При решении задач на эту тему рекомендуется:

· сделать рисунок, показать на нем заряды и проводники с током, направление магнитных полей, а также направление магнитного поля Земли, если это требуется по условию задачи. При этом следует помнить, что за направление тока принимается направление движения положительных зарядов;

· показать на рисунке направление всех сил, действующих на заряды или проводники с током, при наличии нескольких полей и сил различной природы использовать принцип суперпозиции; в случае равновесия системы зарядов или проводников с током использовать для каждого из них общее условия равновесия ;

· при расчете ЭДС индукции и самоиндукции использовать закон электромагнитной индукции (Закон Фарадея) и правило Ленца. При этом следует помнить, что изменение магнитного потока через поверхность, ограниченную проводящим контуром, будет определяться как изменением индукции магнитного поля (изменением силы тока в контуре) или формы контура, так и движением контура (проводника) в магнитном поле;

· при расчете перемещений, скоростей, ускорений и масс электрических зарядов (проводников с током) использовать формулы кинематики, второй закон Ньютона и закон сохранения энергии.

Задачи для самостоятельного решения

3.1. Силовые линии однородного магнитного поля с индукцией 0,3 Тл параллельны плоскости квадрата со стороной 0,5 м. Определить поток магнитной индукции пронизывающей плоскость квадрата.

3.2. Поток магнитной индукции, сцепленный с кантором индуктивностью 0,01 Гн, равен 0,6 Вб. Найти силу тока в контуре.

3.3. Магнитное поле создается постоянным током, протекающим по плоскому витку. Во сколько раз нужно увеличить силу тока в витке, чтобы число силовых линий, пересекающих плоскость витка, возросло в 4 раза?

3.4. Определить величину магнитного потока, сцепленного с контуром индуктивности 12 мГн, при протекании по нему тока силой 5 А.

1. ОПТИКА. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.