Билеты Физика 1 семестр

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

Факультет комп’ютерних наук

Спеціальність 122 Комп’ютерні науки та інформаційні технології

125 Кібербезпека

151 Автоматизація та комп’ютерно – інтегровані технології

Семестр 1-й

Форма навчання денна

Рівень вищої освіти (освітньо-кваліфікаційний рівень): бакалавр

Навчальна дисципліна: Фізика

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №1

1. (15 б.) Матеріальна точка, її кінематичні характеристики та динамічні характеристики. Якою фізичною величиною описується у механіці зовнішня дія на матеріальну точку?

2. (10 б.) Теорема Гауса-Остроградського для потоку напружености електростатичного поля. Визначити залежність напруженості електричного поля, що створюється рівномірно зарядженою кулею радіусу R з об'ємною густиною заряду . Намалюйте графік цієї залежності.

3. (15 б.) Який заряд q пройде по провіднику, якщо сила струму рівномірно збільшується з I₁ = 0 A до I₂ = 5 A за час t = 10 сек?

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №2

1. (15 б.) Закон Кулона. Напруженість електростатичного поля. Принцип суперпозиції. Силові лінії електричного поля. Зв'язок потенціала з напруженістю електростатичного поля.

2. (10 б.) Знайти ємність С сферичного конденсатора з радіусом обкладинок R₁ і R₂ (R₁ < R₂), який заповнено ізотропним діелектриком з діелектричною проникністю ε = α/r.

3. (15 б) Яку силу струму показує міліамперметр, якщо ε₁ = 1 B, ε₂ = 2 B, R₃ = 1, 5 кОм, R₁ = 0,5 кОм та падіння напруги на резисторі R₂: U₂ = 1 В? Внутрішнім опором джерел живлення знехтувати.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №3

1. (15 б.) Наведіть три закони Ньютона. Яку форму приймає основний закон динаміки для матеріальної точки зі сталою масою?

2. (10 б.) На пластинах плаского конденсатора знаходиться електричний заряд q = 10 нКл. Площа кожної пластини S = 100 см² , діелектрик повітря (ε = 1). Визначити силу, з якою притягуються пластини. Електричне поле між пластинами вважати однорідним.

3. (15 б.) Два прямих провідника схрещені під прямим кутом. По нескінченно довгим провідникам проходять струми силами I₁ = 20 А та I₂ = 40 А. Відстань між провідниками d = 20 см. Визначить магнітну індукцію в точці А, однаково віддаленій від обох провідників.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №4

1. (15 б.) Дайте визначення роботи сили при лінійному зміщенні точки її прикладання та при обертальному русі. Які сили є потенціальними?

2. (10 б.) Визначить залежність напруженості електричного поля, що створена рівномірно зарядженою сферой радіусу R з поверхневою густиною заряду . Намалюйте графік цієї залежності.

3. (15 б.)У ланцюгу, зображеному на рисунку, електрорушійні сили В, В, опори Ом, Ом та Ом. Визначить силу струму, що проходить крізь опір . Внутрішнім опором джерел струму знехтувати.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №5

1. (15 б.) Як визначається і коли є доцільним момент імпульсу матеріальної точки та системи? Як визначається момент сили, який його фізичний зміст?

2. (10 б.) Визначте залежність напруженості електричного поля, що створюється рівномірно зарядженою нескінченною прямою ниткою з лінійною густиною заряду . Намалюйте графік цієї залежності.

3. (15 б.) Знайти індукцію магнітного поля в центрі контура, який має вигляд прямокутника, якщо його діагональ d = 16 см, кут між діагоналями α = , а сила струму в контурі І = 10 А.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №6

1. (15 б.) Для системи N – матеріальних точок виведіть рівняння, що описує зміну з часом загального імпульсу та вкажіть умови його збереження та вкажіть, якими властивостями симетрії простору та часу обумовлений закон збереження.

2. (10 б.) На продовженні осі тонкого прямого стрижня на відстані a = 10 см від його кінця знаходиться точковий заряд q = 10 нКл. Визначить силу взаємодії між ними, якщо стрижень рівномірно заряджений з лінійною густиною заряда τ = 1мкКл/м, а його довжина l = 20 см.

3. (15 б.) Струм І = 5А тече по тонкому провіднику, який зігнуто так, як показано на рисунку, де R = 120 мм, 2φ = 90⁰. Знайти величину та напрямок вектора магнітної індукції в точці О.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №7

1. (15 б.) Для системи N – матеріальних точок виведіть рівняння, що описує зміну з часом загального момента імпульсу та вкажіть умови його збереження та вкажіть, якими властивостями симетрії простору та часу обумовлений закон збереження.

2. (10 б.) Закон Біо-Савара-Лапласа. Магнітне поле лінійного струму. Теорема про циркуляцію магнітного поля у вакуумі або закон загального струму.

3. (15 б.) У ланцюгу, зображеному на рисунку, електрорушійна сила В, опори Ом, Ом. Внутрішній опір джерела струму Ом. Визначить сили струмів, які проходять через резистори і .

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №8

1. (15 б.) Для системи N – матеріальних точок виведіть рівняння, що описує зміну з часом загальної механічної енергії та вкажіть умови його збереження та вкажіть, якими властивостями симетрії простору та часу обумовлений закон збереження енергії.

2. (10 б.) Як зміниться ємність плаского конденсатора, якщо між його обкладинками внести металеву пластину, товщина якої складає η = 0,6 відстані між обкладинками конденсатора?

3. (15 б.) У ланцюгу, зображеному на рисунку, електрорушійні сили В, В, В, опори Ом, Ом и Ом. Внутрішнім опором джерел струму можна знехтувати. Визначте сили струму на всіх ділянках ланцюга.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №9

1. (15 б.) Розгалужені ланцюги. Правила Кірхгофа та розрахунки електричних контурів з їх допомогою. Закон Ампера.

2. (10 б.) Між обкладинками зарядженого плаского конденсатора знаходиться пластина з фарфором (ε = 6), яка торкається обкладинок. У скільки разів η зміниться різниця потенціалів, якщо вийняти пластину з конденсатора?

3. (15 б.) По нескінченно довгому прямому провіднику, який зігнутий під кутом α = , проходить струм силою I = 25 А. Знайти напруженість поля в точках, що лежать на бісектрисі кута та віддалені від його вершини на l = 10 см.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №10

1. (15 б.) Закон Ома для ділянки електричного контура, що вміщує ЕРС. Падіння напруги та різницю потенціалів. Закон збереження енергії в системі N матеріальных точок.

2. (10 б.) Дві однакових металевих кульки радіусами R₁ = R₂= 2 см знаходяться на відстані d = 1 м один від одного. Яка різниця потенціалів між зарядженими кульками, якщо вони взаємодіють з силою F = 0,5 мкН ?

3. (15 б.) Нескінченно довгий тонкий провідник зі струмом, сила якого I = 20 А, має вигиб (пласку петлю) радіусу см. Визначить в точці О індукцію магнітного поля В, створеного цим струмом.

.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №11

1. (15 б.) Закон Ома в інтегральній та диференціальній формах для ділянки контура, не вміщуючого ЕРС. Закон збереження момента імпульсу системи N матеріальних точок.

2. (10 б.) По тонкому кільцю радіуса R = 3 см рівномірно розподілено заряд q = 50 нКл. Знайти потенціал електростатичного поля на осі в точці, розміщеній на відстані l = 10 см від центра кільця.

3. (15 б.) Тонкий провідник зігнуто у вигляді правильного шестикутника. Довжина сторони шестикутника a = 20 см. Визначить магнітну індукцію в центрі шестикутника, якщо по провіднику проходить струм силою І = 20 А.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №12

1. (15 б.) Постійний електричний струм. Сила та густина струму. Електрорушійна сила ЕРС). Виведіть основний закон динаміки абсолютно твердого тіла (АТТ). Роз`ясніть фізичний сенс характеристик, що при цьому використовуються.

2. (10 б.) Визначте залежність напруженості електричного поля, що створюється рівномірно зарядженим шаром товщиною а з об'ємною густиною заряда . Намалюйте графік цієї залежності.

3. (15 б.) Знайти величину та напрямок вектора магнітної індукції, створеного нескінченим прямолінійним провідником зі струмом I, який має коловий переріз радіуса а.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №13

1. (15 б.) Яке спрощення має місце при опису обертання АТТ навколо нерухомої осі його симетрії? Визначте характеристику АТТ, яка відображає інерційність АТТ при обертальному русі.

2. (10 б.) Визначте залежність напруженості електричного поля, створеного рівномірно зарядженою кулею радіуса R з об'ємною густиною зарядуа . Намалюйте графік цієї залежності.

3. (15 б.) Визначить силу струму крізь гальванометр, що ввімкнено в електричне коло. Відомі ЕРС джерел струму В, В та опори реостатів R₁ = 1 кОм, R₂ = 0,5 кОм і R₃ = 200 Ом. Внутрішнім опором джерел

нехтуємо.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №14

1. (15 б.) Визначте кутову швидкість та кутове прискорення АТТ, що обертається навколо нерухомої осі його симетрії. Виведіть зв'язок між лінійними та кутовими характеристиками АТТ, що обертається навколо нерухомої осі його симетрії.

2. (10 б.) По тонкому кільцю радіуса R = 3 см рівномірно розподілено заряд q = 50 нКл. Знайти потенціал електростатичного поля на осі в точці, розміщеній на відстані l = 10 см від центра кільця.

3. (15 б.) Яку силу струму показує міліамперметр, якщо відомі ЕРС джерел струму В, В та опори R₁ = 500 Ом, R₂ = 1 кОм і R₃ = 2 кОм ? Внутрішніми опорами джерел струму нехтуємо.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №16

1. (15 б.) Умови для напруженості та індукції електростатичного поля на границі розділу двох ізотропних діелектричних середовищ (Вивести).

2. (10 б.) На продовженні осі тонкого прямого стрижня на відстані a = 10 см від його кінця знаходиться точковий заряд q = 10 нКл. Визначить силу взаємодії між ними, якщо стрижень рівномірно заряджено з лінійною густиною заряда τ = 1мкКл/м, а його довжина l = 20 см.

3. (15 б.) Знайти величину та напрямок вектора магнітної індукції, створеного нескінченною провідною площиною, по якій тече однорідно розподілений струм I

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №17

1. (15 б.) Закон Біо-Савара-Лапласа. Знайти магнітну індукцію, створювану квадратною рамкою зі струмом у середині рамки. .

2. (10 б.) Визначити залежність напруженості електричного поля, що створена рівномірно зарядженою сферою радіуса R з поверхневою густиною заряда . Намалюйте графік цієї залежності.

3. (15 б.) У колі, зображеному на рисунку, електрорушійні сили В, В, опори Ом, Ом і Ом. Визначити силу струму, що проходить крізь опір . Внутрішнім опором джерел струму нехтуємо.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №18

1. (15 б.) Робота сил електростатичного поля. Теорема про циркуляцію вектора напруженості електростатичного поля. Потенціальний характер електростатичного поля. Потенціальна енергія. Потенціал. Одиниці вимірювання потенціала в системі СІ. Зв'язок потенціала з напруженістю електростатичного поля. Еквіпотенціальні поверхні. Електричний диполь.

2. (10 б.) Визначити залежність напруженості електричного поля, що створюється рівномірно зарядженою нескінченною прямою ниткою з лінійною густиною заряда . Намалюйте графік цієї завлежності.

3. (15 б.) Знайти індукцію магнітного поля в центрі контура, який має вигляд прямокутника, якщо його діагональ d = 18 см, кут між діагоналями α = , а сила струму в контурі І = 20 А.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №19

1. (15 б.) Закон Біо-Савара-Лапласа. Магнітне поле лінійного струму. Теорема про циркуляцію магнітного поля у вакуумі або закон повного струму.

2. (10 б.) На продовженні осі тонкого прямого стрижня на відстані a = 10 см від його кінця знаходиться точковий заряд q = 10 нКл. Визначить силу взаємодії між ними, якщо стрижень рівномірно заряджено з лінійною густиною заряду τ = 1мкКл/м, а його довжина l = 20 см.

3. (15 б.) Струм І = 5А тече по тонкому провіднику зігнутому так, як показано на рисунку, де R = 120 мм, 2φ = 90⁰. Знайти величину та напрямок вектора магнітної індукції в т. О.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №20

1. (15 б.) 1. Яке спрощення має місце при опису обертання АТТ навколо нерухомої осі його симетрії? Визначте момент інерції АТТ, який відображає інерційність АТТ при обертальному русі.

2. (10 б.) Між плоскопаралельними різноіменно зарядженими пластинами з поверхневою густиною зарядів нКл/cм² знаходиться в рівноважному стані порошинка, заряд якої дорівнює 10³ заряду електрона. Визначить масу порошинки.

3. (15 б.) У колі, зображеному на рисунку, електрорушійна сила В, опори Ом, Ом. Внутрішній опір джерела струму Ом. Визначить сили струмів, що проходять крізь опори і .

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №21

1. (15 б.) . Закон Ампера. Абсолютно тверде тіло. Основні рівняння динаміки АТТ.

2. (10 б.) Як зміниться ємність плаского конденсатора, якщо між його обкладинками внести металеву пластину, товщина якої складає η = 0,6 відстані між обкладинками конденсатора?

3. (15 б.) У контурі, зображеному на рисунку, електрорушійні сили В, В, В, опори Ом, Ом і Ом. Внутрішнім опором джерел струму знехтувати. Визначити сили струмів на всіх ділянках кола.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №22

1. (15 б.) Закон Ома для ділянки електричного кола, що вміщує ЕРС. Падіння напруги та різниця потенціалів. Центр мас. Теорема Штайнера.

2. (10 б.) Між обкладинками зарядженого плаского конденсатора знаходиться пластина з фарфора (ε = 6), яка торкається обкладинок. У скільки разів η зміниться різниця потенціалів, якщо витягнути пластину з конденсатора?

3. (15 б.) По нескінченно довгому прямому провіднику, що зігнуто під кутом α = , проходить струм силою I = 25 А. Знайти напруженість поля в точках, що лежать на бісектрисі кута та удалені від його вершини на l = 10 см.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №23

1. (15 б.) Закон Ома в інтегральній та диференціальній формі для ділянки кола, що не має ЕРС. Поступальний та обертальний рух АТТ.

2. (10 б.) Дві однакові металеві кульки радіусами R₁ = R₂= 2 см знаходяться на відстані d = 1 м одна від другої. Яка різниця потенціалів між зарядженими кулькамии, якщо вони взаємодіють з силою F = 0,5 мкН ?

3. (15 б.) Нескінченно довгий тонкий провідник зі струмом, сила якого I = 20 А, має вигин (пласку петлю) радіусу см. Визначити у точці О індукцію магнітного поля В, створеного цим струмом. .

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №24

1. (15 б.) Рівняння руху АТТ, закріпленого на осі. Визначте повну кінетичну енергію АТТ.

2. (10 б.) По тонкому кільцю радіусу R = 3 см рівномірно розподілено заряд q = 50 нКл. Знайти потенціал електростатичного поля на осі в точці, розміщеній на відстані l = 10 см від центра кільця.

3. (15 б.) Тонкий провідник зігнуто у вигляді правильного шестикутника. Довжина сторони шестикутника a = 20 см. Визначить магнітну індукцію в центрі шестикутника, якщо по провіднику проходить струм силою І = 20 А.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №26

1. (15 б.) Для системи N – матеріальних точок виведіть рівняння, що описує зміну з часом загального момента імпульса та вкажіть умови його збереження та вкажіть, якими властивостями симетрії простору та часу обумовлений закон збереження.

2. (10 б.) Визначте залежність напруженості електричного поля, що створено рівномірно зарядженою кулею радіусу R з об'ємною густиною заряду . Намалюйте графік цієї залежності.

3. (15 б.) Визначте силу струму крізь гальванометр, що ввімкнено в електричне коло. Відомі ЕРС джерел струму В, В та опори реостатів R₁ = 1 кОм, R₂ = 0,5 кОм і R₃ = 200 Ом. Внутрішнім опором джерел знехтувати.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №27

1. (15 б.) Закон Біо-Савара-Лапласа. Закон повного струму. Знайти магнітну індукцію, створену нескінченним провідником зі струмом І на відстані в від провідника.

2. (10 б.) По тонкому кільцю радіуса R = 3 см рівномірно розподілено заряд q = 50 нКл. Знайти напруженість електростатичного поля на осі в точці, розміщеній на відстані l = 10 см від центра кільця.

3. (15 б.) Яку силу струму показує міліамперметр, якщо відомі ЕРС джерел струму В, В і опори R₁ = 500 Ом, R₂ = 1 кОм і R₃ = 2 кОм ? Внутрішніми опорами джерел струму нехтувати.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №28

1. (15 б.) Вывести умови для напруженості та індукції електростатичного поля на межі розділу двох ізотропних діелектричних середовищ. Магнітне поле нескінченного соленоїда.

2. (10 б.) На пластинах плаского конденсатора знаходиться електричний заряд q = 10 нКл. Площа кожної пластини S = 100 см², проміжок довжиною d заповнено діелектриком (повітря, ε = 1). Визначити силу, з якою притягуються пластини. Електричне поле між пластинами вважати однорідним.

3. (15 б.) У контурі, зображеному на рисунку, електрорушійні сили В, В, опори Ом, Ом і Ом. Знайти силу струму, що проходить крізь опір . Внутрішнім опором джерел струму знехтувати.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №29

1. (15 б.) Закон Біо-Савара-Лапласа. Магнітне поле лінійного струму. Теорема про циркуляцію магнітного поля у вакуумі або закон повного струму.

2. (10 б.) Знайти ємність С сферичного конденсатора з радіусами обкладок R₁ і R₂ (R₁ < R₂), який заповнено ізотропним діелектриком з діелектричною проникністю ε = α/r.

3. (15 б.) Яку силу струму показує міліамперметр, якщо ε₁ = 1 B, ε₂ = 2 B, R₃ = 1, 5 кОм, R₁ = 0,5 кОм та падіння напруги на резисторі R₂: U₂ = 1 В? Внутрішнім опором джерел живлення нехтуємо.

ЗАЛІКОВЕ ЗАВДАННЯ №30

1. (15 б.) Робота сил електростатичного поля. Теорема про циркуляцію вектора напруженості електростатичного поля. Потенціальна енергія. Потенціал. Зв'язок потенціала з напруженістю електростатичного поля. Еквіпотенціальні поверхні.

2. (10 б.) Визначити залежність напруженості електричного поля, що створюється рівномірно зарядженою кулею радіусу R з об'ємною густиною заряду . Наведіть графік цієї залежності.

3. (15 б.) Який заряд q пройде по провіднику, якщо сила струму рівномірно зростає від I₁ = 0 A до I₂ = 5 A за час t = 10 сек?