Экзаменационные вопросы по физике

Экзаменационные вопросы

по дисциплине «Физика»

Лектор Волкова В. К.

2.1.Электростатика

1.  Электрический заряд. Электростатическое поле. Напряженность и потенциал. Разность потенциалов. Связь потенциала с напряженностью в электрическом поле.

2.  Силовые и эквипотенциальные линии и их свойства. Однородное поле.

3.  Основные теоремы электростатики. Циркуляция вектора напряженности. теорема о циркуляции вектора напряженности. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса о потоке вектора напряженности.

4.  Работа по перемещению заряда в электрическом поле любой сложности и поля точечного заряда.

5.  Поле точечного заряда. Закон Кулона. Напряженность и потенциал точечного заряда. Поле электрического диполя на оси и перпендикуляре к оси. Принцип суперпозиции для напряженности и потенциала.

6.  Электрическое поле заряженной нити, шара, плоскости, двух плоскостей.

7.  Проводники. Распределение внешнего заряда на проводнике. Проводник в электрическом поле. Электростатическая индукция. Индуцированные заряды.

8.  Электроемкость конденсаторов и проводников. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов. Емкость плоского, сферического, цилиндрического, конденсаторов.

9.  Диэлектрики. Деформационная и ориентационная поляризации диэлектриков. Связанный заряд. Вектор поляризации, его зависимость от напряженности внешнего поля и величины связанного заряда.

10.  Электрическое поле в диэлектрике. Относительная диэлектрическая проницаемость среды.

11.  Вектор электрической индукции. Поведение векторов напряженности и индукции на границе раздела двух диэлектриков. Теорема Гаусса для диэлектрика.

12.  Сегнетоэлектрики. Зависимость диэлектрической проницаемости среды от температуры и напряженности поляризующего поля для сегнетоэлектриков. Основная кривая поляризации. Электрический гистерезис. Остаточная поляризация и коэрцитивная сила. Температура Кюри.

13.  Энергия системы точечных зарядов. Энергия заряженного проводника и конденсатора. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.

2.2.ПОСТОЯННЫЙ ТОК

1.  Понятие тока. Сила тока, плотность тока.

2.  Природа сопротивления проводников. Зависимость сопротивления от температуры. Явление сверхпроводимости.

3.  Источники тока. ЭДС источника тока. Физический смысл разности потенциалов, ЭДС, напряжения.

4.  Закон Ома в интегральной форме.

5.  Закон Ома в дифференциальной форме.

6.  Методы расчета электрических схем. Правила Кирхгофа. Пример.

7.  Работа, мощность тока. КПД источника тока.

8.  Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

2.3. МАГНЕТИЗМ

1. Магнитное поле. Рамка с током. Вращающий момент. Индукция и напряженность магнитного поля. Силовые линии.

2.   Магнитный поток. Теорема о потоке линий индукции. Вихревой характер магнитного поля.

3.   Методы расчета магнитных полей: а) Магнитное поле элемента тока. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции. б) Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Теорема о циркуляции.

4.   Магнитное поле прямого тока конечной и бесконечной длины.

5.   Магнитное поле кругового тока на оси и в центре витка.

6.   Магнитное поле бесконечно длинного соленоида и тороида.

7.   Закон Ампера. Сила Ампера. Закон взаимодействия параллельных токов.

8.   Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.

9.   Работа по перемещению проводника и замкнутого контура с током в магнитном поле.

10.   Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца.

11.   ЭДС индукции в движущемся и вращающемся проводнике.

12.   ЭДС индукции во вращающемся контуре. Переменная ЭДС, переменный ток и их амплитудные значения.

13.   Явление самоиндукции. Индуктивность. Индуктивность бесконечно длинного соленоида. Токи замыкания и размыкания цепи. Постоянная времени.

14.   Явление взаимной индукции. Коэффициент взаимной индукции.

15.   Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии.

16.   Виды магнетиков. Гипотеза Ампера. Намагниченность вещества. Магнитное поле в веществе.

17.   Напряженность магнитного поля. Теореме о циркуляции вектора напряженности. Магнитная восприимчивость и проницаемость вещества.

18.   Объяснение диамагнетизма и парамагнетизма.

19.   Ферромагнетики и их свойства. Домены. Основная кривая намагничивания. Магнитный гистерезис. Температура Кюри. Антиферромагнетики. Ферриты.

20.   Первое уравнение Максвелла. Переменное электрическое поле.

21.   Второе уравнение Максвелла. Ток смещения.

22.   Система уравнений Максвелла и вытекающие из нее следствия.

2.4.Колебания и волны.

2.4.1. Собственные гармонические колебания. Дифференциальное уравнение и его решение. Амплитуда, период частота, фаза колебаний. Скорость и ускорение. Превращения энергии.

2.4.2. Затухающие гармонические колебания. Дифференциальное уравнение и его решение. Амплитуда и частота колебаний. Коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания, добротность.

2.4.3. Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение и его решение. Амплитуда (без вывода) и частота колебаний. Резонанс.

1.  Вывод амплитуды вынужденных колебаний. Резонанс.

2.  Сложение колебаний одинакового направления одной частоты. Условия усиления и ослабления колебаний.

3.  Сложение колебаний одинакового направления с отличающимися частотами (биения).

4.  Сложение взаимно перпендикулярных колебаний с одинаковыми частотами и кратными частотами (фигуры Лиссажу).

5.  Собственные электромагнитные колебания в колебательном контуре. Дифференциальное уравнение и его решение. Амплитуда, период частота, фаза колебаний. Колебания заряда и тока. Превращения энергии.

6.  Затухающие электромагнитные колебания. Дифференциальное уравнение и его решение. Амплитуда и частота колебаний. Коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания, добротность колебательного контура. Критическое сопротивление контура.

7.  Вынужденные электромагнитные колебания. Дифференциальное уравнение и его решение. Амплитуда (без вывода) и частота колебаний. Резонанс напряжений и токов.

8.  Волны. Виды волн. Основные величины и понятия, характеризующие волновой процесс. Длина волны. Скорость распространения волны. Волновое число. Волновой вектор.

9.  Уравнение плоской волны, распространяющейся в направлении оси X и в произвольном направлении.

10.  Уравнение сферической волны.

11.  Волновое уравнение.

12.  Энергия волны. Вектор Умова.

13.  Электромагнитные волны и их свойства. Вектор Умова-Пойнтинга. Шкала электромагнитных волн.