М
ИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное
автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Южный федеральный университет»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ В г. ТАГАНРОГЕ
ЦЕНТР ДОВУЗОВСКОЙ ПОДГОТОВКИ
СБОРНИК
Вопросов и задач по физике
Часть IV
Электромагнетизм
Методическое
пособие
для учащихся подготовительных
курсов
ЦДП
ТТИ ЮФУ
ЕГФ
Таганрог
2011
Составитель: И.Б. Доценко.
Сборник вопросов и задач по физике. Часть IV. Электромагнетизм: Учебно-методическое пособие для учащихся подготовительных курсов Центра довузовской подготовки Таганрогского технологического института ЮФУ. – 3-е изд., испр. и доп. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. – 68 с.
ISBN
Теоретические вопросы и задания охватывают материал, знание которого необходимо для решения задач. Задачи подобраны таким образом, чтобы их решение способствовало пониманию физических процессов и успешной подготовке к Единому государственному экзамену.
Сборник, в первую очередь, предназначен для учащихся профильных физико-математических классов и подготовительных курсов Центра довузовской подготовки Таганрогского технологического института Южного федерального университета. Включение задач разного уровня, от элементарных до олимпиадных, и их расположение в порядке возрастающей трудности позволяет использовать сборник и в классах с обычной программой по физике, а также для самостоятельной подготовки учащихся.
Рецензенты:
кафедра теоретической физики Таганрогского государственного педагогического института, зав. кафедрой канд. техн. наук проф. Т.М. Абрамович;
М.С. Атаманская, канд. пед. наук, доцент кафедры математики и естественных дисциплин Ростовского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования.
©Доценко И.Б., 2011
©Таганрогский технологический институт
Южный федеральный
университет, 201
СОДЕРЖАНИЕ
Федеральное государственное 1
автономное образовательное учреждение 1
высшего профессионального образования 1
«Южный федеральный университет» 1
Таганрог 2011 1
ПРЕДИСЛОВИЕ 3
13. Электрический ток 4
13.1. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ОДНОРОДНОГО УЧАСТКА ЦЕПИ 4
13.2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ 6
13.3. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА 11
13.4. ПОЛНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ 15
13.5. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ИСТОЧНИКА ТОКА 22
13.6. ПРАВИЛА КИРХГОФА 25
13.7. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛлАХ 28
13.8. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ЖИДКОСТЯХ 31
13.9. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ВАКУУМЕ И ГАЗАХ 33
13.10. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ 36
14. Магнитное поле 38
14.1. СИЛА АМПЕРА 38
14.2. СИЛА ЛОРЕНЦА 43
14.3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ 48
14.4. ЭДС В ДВИЖУЩИХСЯ ПРОВОДНИКАХ 53
14.5. ЯВЛЕНИЕ САМОИНДУКЦИИ 59
СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ 61
Предисловие
Предлагаемое Вам учебно-методическое пособие является четвертой частью «Сборника вопросов и задач по физике», общий план третьего издания которого выглядит следующим образом:
Часть I – «Механика».
Часть II – «Молекулярная физика. Термодинамика».
Часть III – «Электростатика».
Часть IV – «Электромагнетизм».
Часть V – «Колебания и волны».
Часть VI – «Геометрическая и квантовая оптика».
В предыдущих двух изданиях сборник был разбит на две части. Его основу составляли задачи, отобранные из вариантов заданий, предлагавшихся в Таганрогском радиотехническом университете (ТРТУ) на письменных вступительных испытаниях по физике. В разные годы авторами экзаменационных билетов являлись ведущие преподаватели кафедры физики ТРТУ (ныне Таганрогский технологический институт Южного федерального университета): В.Я. Давыдовский, С.Л. Дубашев, Н.Н. Заичкин, А.Г. Захаров, В.С. Клопченко, А.Б. Колпачев, С.П. Малюков, Е.Н. Погорелов, В.Г. Сапогин, В.А. Третьяков, А.С. Уколов. Фактически сборник аккумулировал в себе методический потенциал кафедры и был предназначен для подготовки к вступительному испытанию по физике в радиотехнический университет.
В новой редакции сборник существенно переработан и дополнен. Сделана попытка создания методического пособия, соответствующего Государственному стандарту образования по физике на профильном уровне. Таким образом, издание, в первую очередь, предназначено для учащихся профильных физико-математических классов и подготовительных курсов Центра довузовской подготовки Таганрогского технологического института Южного федерального университета, а также для всех тех, кто готовится к сдаче Единого государственного экзамена по физике.
Часть IV «Электромагнетизм» состоит из 2 глав, которые, в свою очередь, разбиты на 15 параграфов. В каждом параграфе, насколько это возможно, задачи расположены в логической последовательности и в порядке возрастания трудности. При таком построении материала решение сравнительно элементарных задач создает необходимую базу для «штурма» более сложных и, как правило, более интересных задач. В конце сборника приведен необходимый справочный материал.
Отличительной особенностью сборника является отсутствие «рецептов» решения задач – приводятся лишь числовые ответы. Это создает дополнительный стимул для активного творческого поиска, предполагающего обсуждение различных путей решения как между самими учащимися, так и с преподавателем. Такой диалог чрезвычайно полезен для понимания основ физики. Необходимо также отметить, что числовые данные в условиях и ответах задач приведены с учетом точности соответствующих величин и правил вычисления с приближенными числами.