Молекулярна фізика і термодинаміка

Білет № 1 (лаб. 13)

1. Поясніть метод Стокса для визначення в’язкості рідини. Запишіть відповідні формули.

2. Перелічіть явища переносу. Які фізичні параметри переносяться в кожному з них? Запишіть відповідні закони, які описують ці явища. Поясніть всі величини, які входять до математичних співвідношень цих законів. Поясніть ці явища з точки зору молекулярно-кінетичних уявлень.

3. Яку фізичну величину називають довжиною вільного пробігу молекули, середньою довжиною вільного пробігу?

Білет № 2 (лаб. 13)

1. Перелічіть явища переносу. Які фізичні параметри переносяться в кожному з них? З точки зору молекулярно кінетичних уявлень поясніть механізм явищ переносу.

2. Запишіть формули законів Фіка, Фур’є та Ньютона для явищ переносу. Поясніть значення всіх величин, що входять до цих математичних співвідношень. Зв’язок між коефіцієнтами законів.

3. Запишіть основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії. Поясніть, що означають величини, які в нього входять. Чому дорівнює середня кінетична енергія руху однієї молекули?

Білет № 1 (лаб. 14)

1. Сформулюйте І-й закон термодинаміки. Яким буде математичний вираз цього закону для ізопроцесів – ізотермічного, ізохорного, ізобарного та адіабатичного.

2. Який процес називають адіабатичним? Рівняння Пуассона. Показник адіабати.

3. Класична теорія теплоємності ідеального газу. Ступені свободи. Закон Больцмана. Теплоємність при постійному об’ємі та тиску. Рівняння Майєра.

Білет № 2 (лаб. 14)

1. І-й закон термодинаміки та його застосування до ізопроцесів. Робота ідеального газу в ізопроцесах.

2. Поясніть, як визначається показника адіабати в цій лаб. роботі.

3. Дати означення теплоємності ідеального газу. З точки зору першого закону термодинаміки пояснити, чому і як відрізняються теплоємність при постійному об’ємі та тиску. Рівняння Майєра.

Електрика і магнетизм

Білет 1 (лаб.22)

1. Що є джерелом електростатичного поля? Силова характеристика електростатичного поля – напруженість. Дайте означення напруженості електростатичного поля. Одиниці вимірювання.

2. Як зображується електростатичне поле? Як зв’язані напрям і густота силових ліній з вектором напруженості електростатичного поля? Яке електростатичне поле називається однорідним? Неоднорідним? Чим відрізняється їхнє зображення?

3. Дайте означення потоку вектора електростатичного поля. Поясніть вибір і напрям вектора елементарної ділянки поверхні dS. Потік вектора Е через замкнену поверхню.

4. Два однакових точкових заряди величиною q = 1,1 нКл знаходяться на відстані r = 17 cм. З якою силою і в якому напрямку вони діють на одиничний позитивний заряд, що знаходиться на такій же відстані від кожного з них?

5. Знайти потенціал точки, що знаходиться на відстані r= 5 см від рівномірно зарядженої сфери радіусом r = 2 см. Поверхнева густина заряду на сфері  = 2 нКл/м².

Білет 2 (лаб.22)

1. Принцип суперпозиції електростатичних полів. Як він використовується для розрахунку полів систем зарядів?

2. Енергетична характеристика електростатичного поля – потенціал. Дати означення потенціалу. Одиниці вимірювання. Еквіпотенціальні поверхні. Їхній зв’язок із силовими лініями. Чому вони взаємно перпендикулярні? Чи можна за системою еквіпотенціальних поверхонь електричного поля побудувати систему силових ліній? Пояснити.

3. Теорема Остроградського-Гаусса та її застосування до розрахунку електростатичних полів. Поле безконечно довгої зарядженої нитки.

4. Точкові заряди q₁ = 5 мКл і q₂ = 7 мКл знаходяться на відстані d = 0,4 м один від одного. Визначити напруженість електричного поля в точці, що знаходиться на відстані r₁ = 0,5 м від першого заряду і на відстані r₂ = 0,3 м від другого

5. Знайти заряд, що несе крапелька ртуті радіусом 2 мм, якщо її потенціал 3 мВ.

Білет 3 (лаб.22)

1. Провідник в електростатичному полі. Розподіл зарядів в такому провіднику. Чи поширюється електростатичне поле всередину провідника? Чому?

2. Енергетична характеристика електростатичного поля – потенціал. Дати означення потенціалу. Одиниці вимірювання. Еквіпотенціальні поверхні. Їхній зв’язок із силовими лініями. Чому вони взаємно перпендикулярні? Чи можна за системою еквіпотенціальних поверхонь електричного поля побудувати систему силових ліній? Пояснити

3. Принцип суперпозиції електростатичних полів. Як він використовується для розрахунку потенціалу системи зарядів?

4. Порівняти силу кулонівської взаємодії двох електронів із силою їхньої гравітаційної взаємодії.

5. Електрон рухається вздовж силової лінії однорідного електричного поля. В певній точці поля, потенціал якої ₁ = 200 В, електрон мав швидкість v₁ = 4 Мм/с. Визначити потенціал ₂ точки поля, в якій швидкість v₂ електрона буде удвічі більшою.

Білет 4 (лаб.22)

1. Що є джерелом електростатичного поля? Силова характеристика електростатичного поля – напруженість. Дайте означення напруженості електростатичного поля. Одиниці вимірювання.

2. Як зображується електростатичне поле? Як зв’язані напрям і густота силових ліній з вектором напруженості електростатичного поля? Яке електростатичне поле називається однорідним? Неоднорідним? Чим відрізняється їхнє зображення?

3. Дайте означення потоку вектора електростатичного поля. Поясніть вибір і напрям вектора елементарної ділянки поверхні dS. Потік вектора Е через замкнену поверхню.

4. Який потік вектора електричного поля пронизує сферичну поверхню, всередині якої знаходиться три точкових заряди величиною 1 нКл, 2нКл і –1нКл?

5. Визначити прискорення, з яким буде рухатись електрон, що знаходиться в електричному полі точкового заряду q = 310^–9 Кл на відстані r = 1 м.

Білет 5 (лаб.22)

1. Принцип суперпозиції електростатичних полів. Як він використовується для розрахунку полів систем зарядів?

2. Енергетична характеристика електростатичного поля – потенціал. Дати означення потенціалу. Одиниці вимірювання. Еквіпотенціальні поверхні. Їхній зв’язок із силовими лініями. Чому вони взаємно перпендикулярні? Чи можна за системою еквіпотенціальних поверхонь електричного поля побудувати систему силових ліній? Пояснити.

3. Теорема Остроградського-Гаусса та її застосування до розрахунку електростатичних полів. Поле безконечно довгої зарядженої нитки.

4. Безконечно довга нитка радіусом несе рівномірно розподілений  = 2 нКл/м). Визначити напруженість поля в точці, віддаленій від нитки на відстані r₁= 1 cм.

5. Яку швидкість буде мати протон, що пройшов прискорюючи різницю потенціалів 200 кВ?

Білет 6 (лаб.22)

1. Провідник в електростатичному полі. Розподіл зарядів в такому провіднику. Чи поширюється електростатичне поле всередину провідника? Чому?

2. Енергетична характеристика електростатичного поля – потенціал. Дати означення потенціалу. Одиниці вимірювання. Еквіпотенціальні поверхні. Їхній зв’язок із силовими лініями. Чому вони взаємно перпендикулярні? Чи можна за системою еквіпотенціальних поверхонь електричного поля побудувати систему силових ліній? Пояснити

3. Принцип суперпозиції електростатичних полів. Як він використовується для розрахунку потенціалу системи зарядів?

4. Електричне поле створене двома безконечними паралельними пластинами, що несуть заряд, рівномірно розподілений по площі. Визначити напруженість Е поля а) між пластинами; б) поза пластинами. Поверхнева густина заряду на пластинах  = 3 нКл/м².

5. Яку швидкість буде мати електрон, що прискорився в однорідному електричному полі напруженістю Е = 3 кВ/м, пройшовши відстань 2 м паралельно силовій лінії?

Білет 1 (лаб.23)

 1. Силова характеристика електростатичного поля - напруженість. Дайте означення напруженості електростатичного поля. Одиниці вимірювання. Розрахуйте напруженість поля, створеного трьома електричними зарядами (приклад задасть викладач).

 2. Електрична ємність окремого провідника. Визначте електроємність сфери радіусом R=0,1 м, що знаходиться у воді ( = 81).

 3. Діелектрики. Полярні та неполярні молекули. Поляризація діелектриків. Діелектрична проникність і сприйнятливість.

4. Плоский конденсатор з площею пластин S = 20 см² і відстанню між ними d = 3 мм заповнений діелектриком, діелектрична проникність якого  = 3. Знайти заряд, який необхідно надати конденсатору, щоб зарядити до напруги U = 300 В.

5. Знайти напруженість електричного поля безконечного рівномірно зарядженого стрижня з густиною зарядів  = 5 мкКл/м, що знаходиться у гасі ( =2) в точці віддаленій від стрижня на відстань l = 0,5 м.

Білет 2 (лаб.23)

 1. Принцип суперпозиції електростатичних полів. Як він використовується при розрахунку полів систем зарядів? Розрахуйте напруженість поля, створеного трьома електричними зарядами (приклад задасть викладач).

 2. Взаємна електрична ємність двох провідників. Конденсатори.

 3. Енергія електростатичного поля.

4. Конденсатори ємністю С₁ = 5 мкФ і С₂ = 10 мкФ заряджені до напруг U₁ = 70 В та U₂ = 110 В відповідно. Визначити сумарну енергію електричного поля конденсаторів після того, як вони були з’єднані однойменними обкладками.

5. В однорідне електричне поле влітає електрон зі швидкістю v0 = 1 Мм/с і рухається вздовж силової лінії. Яку різницю потенціалів він має пройти, щоб його швидкість стала рівною половині від початкової?

Білет 3 (лаб.23)

1. Енергетична характеристика електростатичного поля - потенціал. Дати означення потенціалу. Одиниці вимірювання. Як розраховується потенціал поля, створеного системою електричних зарядів?

2. Енергія окремих заряджених провідників. Енергія конденсаторів.

3. Послідовне і паралельне з’єднання конденсаторів.

4. Конденсатори ємностями С1 = 1 мкФ і С2 = 2 мкФ заряджені до різниці потенціалів 1 = 10 В і 2 = 50 В відповідно. Після зарядження конденсатори з’єднали однойменними полюсами. Визначити різницю потенціалів  між обкладками конденсаторів після їх з’єднання.

5. Електричне поле створюється рівномірно зарядженою сферою радіусом R = 5 cм (поверхнева густина заряду  = 15 нКл/м2). Визначити різницю потенціалів між точками поля, що лежать на відстані r₁ = 7 cм та r₂ = 12 cм.

Білет 4 (лаб.23)

 1. Силова характеристика електростатичного поля - напруженість. Дайте означення напруженості електростатичного поля. Одиниці вимірювання. Розрахуйте напруженість поля, створеного трьома електричними зарядами (приклад задасть викладач).

 2. Електрична ємність окремого провідника. Визначте електроємність сфери радіусом R=0,1 м, що знаходиться у воді ( = 81).

 3. Діелектрики. Полярні та неполярні молекули. Поляризація діелектриків. Діелектрична проникність і сприйнятливість.

4. Між пластинами плоского конденсатора знаходиться скляна пластинка, що щільно прилягає до пластин конденсатора. Конденсатор заряджений до різниці потенціалів U₁ = 100 В. Якою стане різниця потенціалів U₂, якщо витягти скляну пластину з конденсатора?

5. Два точкові заряди, що знаходяться в повітрі на відстані l = 20см один від одного, взаємодіють з певною силою. На якій відстані слід розмістити ці заряди в олії, щоб сила взаємодії між ними була більшою у три рази? Діелектрична проникність олії  = 2.

Білет 5 (лаб.23)

 1. Принцип суперпозиції електростатичних полів. Як він використовується при розрахунку полів систем зарядів? Розрахуйте напруженість поля, створеного трьома електричними зарядами (приклад задасть викладач).

 2. Взаємна електрична ємність двох провідників. Конденсатори.

 3. Енергія електростатичного поля.

4. Конденсатори ємністю С₁ = 5 мкФ і С₂ = 10 мкФ заряджені до напруг U₁ = 70 В та U₂ = 110 В відповідно. Визначити сумарну енергію електричного поля конденсаторів після того, як вони були з’єднані однойменними обкладками.

5. Вздовж силової лінії однорідного електричного поля рухається електрон. В певній точці поля з потенціалом ₁ = 100 В електрон мав швидкість v₁= 6 Мм/с. Визначити потенціал ₂ точки поля, в якій його швидкість v₂ буде дорівнювати 0,5 v₁?

Білет 1 (лаб.21, 24)

1. Електричний струм. Сила струму. Спад напруги. Закон Ома для однорідної ділянки кола.

2. Поясніть призначення шунта і додаткового опору. Як вони розраховуються?

3. Сформулюйте правила Кірхгофа. Для запропонованої викладачем схеми запишіть повну систему рівнянь за правилами Кірхгофа.

4. Визначити опір мідного дроту, маса якого дорівнює 340 г, а площа поперечного перерізу становить 0,4 мм².

5. Джерело струму при короткому замиканні дає силу струму І_k = 2,6 А. Якщо джерело замкнути на опір R = 2,9 Ом, то потужність струму у зовнішньому колі дорівнює Р = 1,6 Вт. Знайти внутрішній опір джерела струму.

Білет 2 (лаб.21, 24)

1. Сторонні сили. Електрорушійна сила. Закон Ома для неоднорідної ділянки кола.

2. Теплова дія струму. Закон Джоуля-Ленца. Чому в результаті проходження електричного струму провідник нагрівається ?

3. Сформулюйте правила Кірхгофа. Для запропонованої викладачем схеми запишіть повну систему рівнянь за правилами Кірхгофа.

4. Визначити силу струму в колі, що складається з двох елементів з Е.Р.С. 1,6 В та 2,1 В та внутрішніми опорами 0.2 Ом та 0,5 Ом відповідно, що з’єднані однойменними полюсами.

5. Коли зовнішній опір кола становить R₁ = 6 Ом, сила струму в колі дорівнює I₁ = 0,6 А, а коли зовнішній опір R₂ = 11 Ом – сила струму I₂ = 0,4 А. Визначити величину внутрішнього опору джерела струму.

Білет 3 (лаб.21,24)

1. Сторонні сили. Електрорушійна сила. Закон Ома для неоднорідної ділянки кола.

2.Поясніть призначення шунта і додаткового опору. Як вони розраховуються?

3. Сформулюйте правила Кірхгофа. Для запропонованої викладачем схеми запишіть повну систему рівнянь за правилами Кірхгофа.

4. Електрорушійна сила батареї дорівнює  = 3 В, внутрішній опір ­r = 0,2 Ом. Зовнішнє коло поглинає потужність P = 1,2 Вт. Визначити величину зовнішнього опору.

5. Два елементи (₁ = 1,2 В; r₁ = 0,1 Ом; ₂ = 0,9 В; r₂ = 0,3 Ом) з’єднані однойменними полюсами. Визначити силу струму в колі.

Білет 4 (лаб.21, 24)

1. Використання моста Уітстона для вимірювання опору провідників.

2. Робота і потужність струму.

3. Сформулюйте правила Кірхгофа. Запишіть для запропонованої викладачем схеми повну систему рівнянь за правилами Кірхгофа.

4. У джерела напруги з е.р.с. 2 В струм короткого замикання становить 0,5 А. До джерела приєднали зовнішній опір величиною 5 Ом. Яка потужність виділяється на зовнішньому опорі?

5. Скільки тепла виділиться на опорі величиною 4 Ом за 5 хв, приєднаного до джерела напруги з е.р.с. 1,2 В і внутрішнім опором 2 Ом?

Білет 5 (лаб.21, 24)

1. Теплова дія струму. Закон Джоуля-Ленца.

2. Сторонні сили. Електрорушійна сила. Закон Ома для неоднорідної ділянки кола.

3. Сформулюйте правила Кірхгофа. Для запропонованої викладачем схеми запишіть повну систему рівнянь за правилами Кірхгофа.

4. Знайти струм короткого замикання джерела напруги з е.р.с. 1,5 В, якщо при зовнішньому опорі 4 Ом в колі тече струм 0,3 А.

5. Визначити густину струму в мідній дротині довжиною 5 м і площею поперечного перерізу 1мм², якщо нею закорочено джерело напруги з е.р.с. 1 В і внутрішнім опором 3 Ом.

Білет 6 (лаб.21, 24)

1. Електричний струм. Сила струму. Спад напруги. Закон Ома для однорідної ділянки кола.

2. Теплова дія струму. Закон Джоуля-Ленца. Чому в результаті проходження електричного струму провідник нагрівається ?

3. Сформулюйте правила Кірхгофа. Для запропонованої викладачем схеми запишіть повну систему рівнянь за правилами Кірхгофа.

4. Скільки тепла виділиться в джерелі напруги з е.р.с. 2 В і внутрішнім опором 1 Ом, якщо до нього приєднано зовнішній опір 7 Ом?

5. Знайти потужність, що виділяється на зовнішньому опорі 25 Ом, що приєднаний до джерела напруги з е.р.с. 3 В і внутрішнім опором 1 Ом.

Білет 1 (лаб.31)

1. Що є джерелом магнітного поля? Які величини характеризують магнітне поле? Дайте їм означення. Як зв’язані вектор напруженості магнітного поля і вектор магнітної індукції? В яких одиницях вони вимірюються?

2 . Принцип суперпозиції магнітних полів. Обчисліть величину і вкажіть напрям вектора магнітної індукції в т. А для випадку:

І₁ = 1 A

І₂ = 2 A

R₁ = 1 м

R₂ = 3 м

3. Сформулюйте закон Біо-Савара-Лапласа, запишіть його математичне співвідношення. Поясніть, як з допомогою цього закону можна знайти значення магнітної індукції поля, створеного коловим струмом, безконечним прямим струмом, відрізком провідника зі струмом.

4. Поясніть метод визначення горизонтальної складової магнітного поля Землі в даній лабораторній роботі.

5. Обчисліть циркуляцію вектора В по контуру, що охоплює 3 струми І₁ = 2 А, = 3А, І₃=1А, два з яких ( І₁ та І₃ ) течуть у напрямку позитивної нормалі до контуру, а І₂ – в протилежному напрямку.

Білет 2 (лаб.31)

1.Як зображають магнітне поле? Намалюйте силові лінії прямого струму, колового струму, соленоїда. В заданій викладачем точці поля покажіть напрям вектора магнітної індукції. Як спрямований при цьому вектор напруженості магнітного поля? Чим він відрізняється від вектора магнітної індукції?

2. Принцип суперпозиції магнітних полів. Обчисліть величину і вкажіть напрям вектора магнітної індукції в центрі концентричних кіл, якщо по зовнішньому колу тече струм , радіус зовнішнього кола , дані для внутрішнього кола подані нижче:

І₁ = 1 A

І₂ = 2 A

R₁ = 1 м

R₂ = 0,5 м

3. Поясніть метод вимірювання горизонтальної складової магнітного поля Землі за допомогою тангенс-бусолі. Яким є напрям і величина власного магнітного поля тангенс-бусолі в її центрі? Яким є напрям магнітного поля Землі? Як знайти його величину? Запишіть математичні співвідношення.

4. Сформулюйте і запишіть математичне співвідношення закону Біо-Савара-Лапласа.

5. Знайдіть потік вектора напруженості однорідного магнітного поля через квадратну картонку стороною 0,1 м в полі напруженістю 3 А/м, якщо площина картонки з силовими лініями складає кут 40.

Білет 1 (лаб.32)

1. Яка сила діє на рухомий заряд в магнітному полі ? Як визначити її величину і напрям?

2. Будова і принцип дії магнетрона. Пояснити визначення питомого заряду методом магнетрона. Обґрунтувати свої міркування математичними співвідношеннями.

3. За яких умов залежність анодного струму магнетрона від магнітної індукції мала б вигляд прямокутної сходинки?

Білет 2 (лаб.32)

1. В однорідне магнітне поле влітає електрон під кутом  до силових ліній. Магнітна індукція поля - В, швидкість електрона - v. Сила якої величини і якого напрямку діє на електрон у магнітному полі?

2. Пояснити метод визначення питомого заряду з допомогою магнетрона. Чи можна для живлення соленоїда використати змінний електричний струм? Чи зміниться значення В_кр якщо змінити напрям струму в соленоїді?

3. Пояснити одержану вами залежність анодного струму від величини струму соленоїда. Яку інформацію можна одержати додатково, вивчаючи цю залежність?

Білет 1 (лаб.34)

1. Що являє собою соленоїд? Який соленоїд називається довгим? коротким? Чим відрізняються створювані ними магнітні поля? Спробуйте їх зобразити.

2. Опишіть досліди Фарадея. Сформулюйте і поясніть закон Фарадея для електромагнітної індукції. Правило Ленца.

3. Поясніть метод визначення магнітного поля короткого соленоїда експериментально в цій лаб. роботі.

4. Робота з переміщення контуру зі струмом у магнітному полі.

5. Визначити максимальну е.р.с. індукції в квадратному контурі зі струмом, який обертається в однорідному магнітному полі індукцією 0,1 Тл зі швидкістю 5 обертів за секунду. Розмір сторони квадрата контуру 15 см.

Білет 2 (лаб.34)

1. Яке магнітне поле називається однорідним? неоднорідним? Чим відрізняються їхні зображення? Яке поле створює короткий соленоїд?

2. Запишіть і поясніть співвідношення для потоку вектора магнітної індукції. В яких одиницях він вимірюється? Як визначити потік вектора індукції в однорідному магнітному полі? А в неоднорідному?

3. Які фізичні явища покладено в основу експериментального методу визначення магнітного поля соленоїда в цій лаб. роботі? Поясніть цей метод.

4. Закон повного струму. Про який характер магнітного поля свідчить цей закон?

5. Визначити індуктивність соленоїда довжиною 1 м і радіусом 2 см, який містить 1000 витків.

Білет 3 (лаб.34)

1. Робота з переміщення контуру зі струмом у магнітному полі.

2. Опишіть досліди Фарадея. Сформулюйте і поясніть закон Фарадея для електромагнітної індукції. Правило Ленца.

3. Поясніть метод визначення магнітного поля короткого соленоїда експериментально в цій лаб. роботі.

4. Явище самоіндукції. Індуктивність контуру.

5. Визначити потік вектора магнітної індукції через круг радіусом 0,2 м, площина якого складає кут 30 з силовими лініями однорідного магнітного поля індукцією 0,3 Тл.

Білет 4 (лаб.34)

1. Енергія магнітного поля. Густина енергії.

2. Запишіть і поясніть співвідношення для потоку вектора магнітної індукції. В яких одиницях він вимірюється? Як визначити потік вектора індукції в однорідному магнітному полі? А в неоднорідному? Теорема Остроградського-Гаусса для вектора магнітної індукції. Який висновок можна з неї зробити?

3. Закон Фарадея для електромагнітної індукції. Правило Ленца.

4. Енергія магнітного поля. Густина енергії.

5. Яку роботу виконали магнітні сили, які повернули круглий контур зі струмом І=4А, площина якого була перпендикулярною до силових ліній на 45 ? Магнітне поле однорідне, індукція 0,5 Тл, радіус контуру 0,1 м. 

Білет 5 (лаб.34)

1. Запишіть і поясніть співвідношення для потоку вектора магнітної індукції. В яких одиницях він вимірюється? Як визначити потік вектора індукції в однорідному магнітному полі? А в неоднорідному?

2. Досліди Фарадея. Сформулюйте і поясніть закон Фарадея для електромагнітної індукції. Правило Ленца.

3. Явище самоіндукції. Індуктивність контуру.

4. Енергія магнітного поля.

5. Яку роботу виконала магнітна сила, яка повернула дротяний контур зі струмом площею 0,2 м² , який був орієнтований паралельно до силових ліній, на 90? По контуру протікав струм 0,3 А.

Білет 6 (лаб.34)

1. Магнітна індукція всередині довгого соленоїда. Потік через один виток і потокозчеплення.

2. Опишіть досліди Фарадея. Сформулюйте і поясніть закон Фарадея для електромагнітної індукції. Правило Ленца.

3. Робота з переміщення провідника і контуру зі струмом у магнітному полі.

4. Явище самоіндукції. Індуктивність контуру.

5. Магнітний потік, що перетинає контур за 2 с змінився від 4 Вб до 0. Знайти середнє значення е.р.с. індукції, яка виникла в контурі.