Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

fiz-ekz

.pdf
Скачиваний:
107
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
1.84 Mб
Скачать

A) 1,-т.к.энергия, зàпàсённàя в мàгнитном и электрическом полях в волне одинàковà;

æV ö

1

 

E

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

, поскольку в волне

m

 

c ;

B) ç

 

÷

 

 

 

=

 

 

 

è

c ø

 

 

 

Bm

 

 

*C) V , т.к Em = c ;

cBm

D)не может быть однознàчно определено, поскольку воздействие поля зàвисит от

условий, в которых нàходятся зàряды в веществе.

23. (ÍÒ1). (Ç). Îсновным «силовым» вектором, действующим нà электрический зàряд в электромàгнитной волне, считàют:

rr

A)обà векторà Em и Bm т.к. волнà рàспрострàняется со скоростью светà;

r

B) вектор Bm , т.к. в волне Bm = сE ;

r

FB

 

V

 

*C) вектор Em ,поскольку отношение

=

;

FE

 

 

 

c

rr

D)или вектор Em или Bm в зàвисимости от того кàкàя из состàвляющих силы Ëоренцà

больше.

24. (ÍT2). (Ç). Íепрàвильным знàчением рàзмерности для интенсивности электромàгнитной волны является:

A)

A ×B

;

Â)

À× Â

;

Ñ)

Âт

; D)

Êл × Â

 

 

м2

м2с

 

м2с

 

м

 

 

Îтветы: À, Â.

 

 

 

 

 

 

 

25.(ÍÒ1). (Ç). Âектор Ïойнтингà есть:

À) вектор потокà энергии в электромàгнитной волне; *Â) вектор плотности потокà энергии в электромàгнитной волне; Ñ) интенсивность волны;

D)мощность потокà энергии в волне.

26.(ÍÒ1). (Ç). Çнàчение векторà Ïойнтингà P в плоской бегущей волне :

r

À) неизменнo т.к. через любую поверхность, перпендикулярную Vp

r

переносится однà и тà же энергия (Vp -фàзовàя скорость); *Â) изменяется от 0 до Åт Íт ;

Ñ) уменьшàется по экспоненциàльному зàкону с удàлением от источникà, т.к. мощность источникà огрàниченà;

D)уменьшàется экспоненциàльно, т.к. мощность источникà огрàниченà и одновременно колеблется от 0 до Åт (z)Hm (z) , где z – рàсстояние до источникà..

27.(ÍÒ1). (Ç). Èнтенсивность электромàгнитной волны в вàкууме - это среднее знàчение: *À) векторà Ïойнтингà:

Â) потокà энергии в волне; *Ñ) плотности потокà энергии;

D)мощности в волне нà избрàнной в прострàнстве поверхности.

28.(ÍÒ2). (Ç). Èнтенсивность (I) плоской гàрмонической волны в вàкууме рàвнà:

151

32. (ÍÒ2). (Ç). Â упругой нити фàзовàя скорость волн vф =

*À) Å

 

Í

 

 

1

Å

 

Í

 

 

 

c

 

 

E 2 m + μ

 

H

 

2

 

 

D

2

 

т

т

;

Â)

 

т

т

;

Ñ)

 

0

0

m

 

) ;

D)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Íеверными вырàжениями являются:

29. (ÍÒ1). (Ç). Îпределите все неверные ответы. Ìощность потокà энергии это : A) полнàя энергия, переносимàя волной в единицу времени;

Â) энергия, переносимàя волной в единицу времени через зàмкнутую поверхность, кàждый r

элемент которой перпендикулярен вектору Ïойтингà Ï ; *C) энергия, которàя переносится волной зà период ;

*D) энергия, переносимàя волной через зàдàнную поверхность в единицу времени . Íеверными ответàми являются:

30. (ÍÒ1). (Ç). Åсли Å – модуль Þнгà, ρ- плотность твердого телà, то фàзовàя скорость продольных упругих волн в твердом теле рàвнà:

À)

Å

; * Â)

Å

; Ñ)

 

;

D) ρÅ .

ρÅ

 

 

ρ ρ

31.(ÍÒ1). (Ç). Â àдиàбàтической звуковой волне в гàзàх фàзовàя скорость рàвнà :

À)

γRT

;

Â)

γkT

;

*Ñ)

γRT

; D)

γP

 

 

 

ρ

 

M

 

m

 

m

Çдесь γ -констàнтà Ïуàссонà, Ì- молярнàя мàссà, m- мàссà молекул, ρ - плотность, Ð – дàвление гàзà.

Íеверными ответàми являются:

Fн . Â этой формуле : ρS

À) Fн- коэффициент упругости нити, S – площàдь сечения, ρ -плотность; Â) Fн- силà нàтяжения нити, S – длинà, ρ - плотность нити;

*Ñ) Fн- силà нàтяжения нити, S – площàдь сечения, ρ - плотность нити;

D)Fн- силà нàтяжения нити, S – длинà нити, ρ - дàвление внутри нити.

33.(ÍÒ1). (Ç). Â большинстве случàев фàзовàя скорость звуковых волн в гàзàх

количественно прàвильно описывàется формулой v =

γ kT

=

γ RT

, где γ – постояннàя

 

 

ф

m

 

M

 

 

Ïуàссонà. Ôормулу получàют, предположив, что в сжàтиях и рàзрежениях волны изменяются

À) только темперàтурà;

Â) только темперàтурà при V=const;

*Ñ) объем слоев и темперàтурà в них (àдиàбàтический процесс);

D) только дàвление (изохорный процесс);

34.(ÍÒ1). (Ç). Çвуковые волны в гàзàх и жидкостях могут быть: À) продольными и поперечными;

*Â) только продольными; Ñ) в гàзàх только продольными, в жидкостях продольными и поперечными;

D) в гàзàх только продольными, в жидкостях при большой длине волны продольными и поперечными, мàлой только продольными/

152

35. (ÍÒ1). (Ç). Â твердых телàх в рàвновесии силы притяжения между структурными элементàми (àтомàми, молекулàми)

À) отсутствуют; * Â) между кàждой пàрой существуют, но рàвнодействующàя нà кàждый

элемент рàвнà нулю; Ñ) не рàвны нулю, т.к. внутри существует дàвление, стягивàющее àтомы;

D) Íàличие или отсутствие рàвнодействующей всех сил, действующей нà кàждый àтом зàвисит от видà веществà.

36. (ÍÒ1). (Ç). Ôàзовые скорости продольных и поперечных волн:

À) всегдà одинàковы, т.к. определяются знàчением модуля Þнгà; *Â) в принципе они всегдà рàзные, т. к. у первых определяются знàчением

модуля Þнгà, à у вторых модулем сдвиговых деформàций; Ñ) рàзные только в àнизотропных веществàх;

D)рàзные только в кристàллàх, обрàзовàнных из àтомов рàзных типов.

37.(ÍÒ2). (Ç). Äля звуковых волн в гàзàх волновое урàвнение чàсто зàписывàют в виде

2 p

= v

 

2 p

, где p – дàвление,

v

 

- скорость звукà. Â твердых телàх это урàвнение

 

ps

 

ps

t 2

x2

 

 

 

 

A)применимо для àнàлизà продольных и поперечных волн, если в кàчестве волновой функции используется изменение дàвления;

B)не имеет смыслà т.к. упругие волны в твёрдых телàх всегдà векторные à дàвление скàлярнàя величинà;

*C) применимо с определёнными оговоркàми к продольным волнàм для àнàлизà прирàщений плотности (и, соответственно, дàвления в волне);

D)спрàведливо утверждение À), но только для изотропных веществ.

38. (ÍÒ1). (Ç). Â кристàллàх длины упругих волн изменяются:

A)непрерывно и , в пределе, от нуля до бесконечности;

B)непрерывно , но от “2à” до удвоенного рàзмерà кристàллà (L) (L-половинà длины волны, à - рàсстояние между àтомàми);

*C) дискретно λ = λminn ; n N ; λmin = 2a ;

D) кàк дискретно тàк и непрерывно, в зàвисимости от нàпрàвления волны.

39. (ÍÒ1). (Ç). Èнтенсивность плоской незàтухàющей волны:

A) убывàет с рàсстоянием ~ 1 ; r2

*B) постояннà;

C)меняется в кàждой точке по зàкону cosωt или sin ωt ;

D)меняется в кàждой точке по зàкону cos2 ωt или sin2 ωt .

40.( ÍÒ1). (Ç). Ñуммà потенциàльной и кинетической энергии в плоской бегущей звуковой волне в дàнной точке прострàнствà изменяется со временем:

A) по зàкону sinωt ; *B) по зàкону cos2 ωt ;

C)по зàкону cos ωt ;

D)остàется постоянной.

153

41. ( ÍÒ1). (Ç). Âектор Óмовà описывàется вырàжением:

 

W

 

r

r

r

W

 

r

r

 

 

 

 

k

 

A) j =

 

 

V ;

*B) j = wV ;

C) j =

 

;

D) j = w

 

.

 

 

 

 

 

S

 

ф

 

ф

 

Vt

 

 

ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.Ýлементы теоретического описàния.

1.(ÍÒ1). (Ç). Åсли ρ - удельное сопротивление среды, ε - относительнàя

диэлектрическàя проницàемость, χ - мàгнитнàя восприимчивость, то мàтериàльные урàвнения для изотропной среды, входящие в систему урàвнений Ìàксвеллà, имеют вид:

r

 

 

 

r r

 

 

r r

 

 

 

r

 

 

r

 

 

D

r

 

 

E

 

 

r

 

 

r

À) D =εε0E; j = ρE; B = (1+ χ)μ0H ;

 

 

Â) E =

 

 

 

; j

=

 

 

; B = χμ0H ;

 

 

εε0

ρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

E

 

 

r

 

 

D

r

 

 

 

r

 

 

r

 

 

 

μ

0

 

r v

 

 

 

E

r

r

*Ñ) j

=

 

; E =

 

; B = (1+ χ)μ0H ;

 

 

D) B

=

 

 

 

H; j

=

 

; D = εε0 E .

ρ

εε0

 

 

1+ χ

ρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. (ÍÒ2). (Ç).

 

Åсли поле

r

r

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

r

 

 

 

имеет компоненты:

 

E(r,t) = Ex

(x,t)ex , то

 

 

rotE

 

 

 

 

r

 

E

x

 

 

r

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

A) rotx E =

 

 

 

; roty E = 0; rotz E = 0 ;

 

 

*B) rotx E = 0; roty E = 0; rotz E = 0 ;

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

Ex

 

r

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

Bx

 

 

C) rotx E = −

; rot y E = 0;rotz E = 0 ;

 

 

D) rotx E = −

 

;

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

 

 

 

 

 

 

r

, то

 

 

 

r

 

 

 

 

имеет компоненты:

3.(HÒ2). (Ç). Åсли поле E(r,t) = Ex (y,t)ex

rotE

 

 

 

r

 

E

x

 

 

r

 

r

 

 

E

x

 

 

 

 

 

r

E

x

 

 

 

 

r

r

A) rotx E =

 

 

 

; roty E = 0; rotz

E

= −

 

;

B) rotx E =

 

 

 

 

 

; roty E = 0; rotz E = 0 ;

 

y

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

r

 

r

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

*C) rotx E = 0; rot y E = 0;rotz E = −

;

 

 

D) rotx E = 0 т.к. roty E = 0;rotz E = 0..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.(HÒ2). (Ç).

 электромàгнитной волне

r

 

 

 

r

 

r

A) rotx E = −

E y

; roty E = 0; rotz E = 0 ;

 

 

 

z

 

r E

 

 

r

 

 

y

r

*C) rotx E = 0; roty

E =

 

;rot z E = 0 ;

z

 

 

 

 

 

 

 

 

Íепрàвильные соотношения: C; D

r r

 

 

r

 

компоненты

r

E(r,t) = Ey

(z,t)ey

 

rotE рàвны:

r

 

Bx

 

r

 

 

r

B) rotx E = −

; roty E = 0; rotz E = 0 ;

t

 

 

 

 

 

 

 

r

 

E

y

r

E

y

r

*D) rotx E = −

 

; roty E =

 

;rot z E = 0.

z

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

5. (HÒ2). (Ç). Â электромàгнитной волне

r r

r

 

 

 

r

E(r,t) = Ez

(x,t)ez

компоненты rotE

рàвны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

E

z

r

 

E

z

 

r

 

r

E

r

A) rotx E =

 

; roty E

= 0; rotz =

 

 

;

*B) rotx E = 0; rot y E = −

 

z

;rotz E = 0;

x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

r

 

 

 

 

 

 

 

 

C) rotx E = 0; rot y E = 0;rotz E = −

Ez

. D) Â приведённых выше ответàх нет прàвильного.

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

 

r

компоненты

6. (HÒ2). (Ç). Â электромàгнитной волне в вàкууме E(r,t) = Ey (z,t)ey

роторà

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B в системе ÑÈ рàвны:

 

 

 

 

 

 

 

 

154

 

 

r

B

x

 

 

 

E y

 

 

 

r

r

A) rot

 

B =

 

 

 

= ε

 

 

 

 

 

;rot

 

B = 0; rot

B = 0;

 

z

0 t

 

 

y

 

 

 

 

 

x

z

 

 

 

r

 

1 E y

 

 

B

x

 

 

r

r

*B) roty B =

 

 

 

 

 

 

=

 

 

; rotx B = 0; rotz B = 0;

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

r

 

c 2

 

 

 

 

z

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C) rotB всегдà рàвен нулю, т.к. B - вихревое поле (компоненты роторà в кàждый момент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

E

 

компенсируют друг другà) Íе рàвнà нулю дивергенция B(divB) т.к. -

определяет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

t

плотность токà смещения т.е.источник поля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B ;

 

r

r

r

r r

r

r

r

 

 

r

 

 

 

r

 

D) rotH = j; j = γE y ey ; B = μ0 H Þ rotH = ey

rot y H Þ roty H = γE y ;rotx H = 0 .

7. (ÍÒ1). (Ñ). Âырàжениям в левом столбце соответствуют следующие вырàжения,

стоящие à прàвом столбце:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A) Ñò Bdl

 

 

A) -ò

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

 

 

 

 

 

dS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B) òEdS

 

 

 

 

S

 

t

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

 

 

 

 

 

é

r

 

 

D ù

r

 

 

 

C) òBdS

 

 

B) μ0 êò j

+

 

 

údS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

ëS

 

 

t û

 

 

 

 

D) òEdl

 

 

C)

 

 

 

r

 

3

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

òdivBd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D) ò ρd 3r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Îтвет: À-Â, Â-D, Ñ-Ñ, D-A.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

ρ

 

 

 

 

 

8. (ÍÒ1). (Ç). Åсли решение урàвнения divE =

 

известно, то с помощью урàвнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εε0

 

 

 

 

r

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rotE = -

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

A) Ìожно нàйти производную

, à зàтем и B(t) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*B) невозможно нàйти B(r,t ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rr

C)можно нàйти B(r,t ) , но лишь в отдельных случàях (при известных нàчàльных

условиях)

r r

D)определяется только потенциàльнàя чàсть B(r,t ) , т.к. решение первого урàвнения дàёт

r

потенциàльную состàвляющую поля E(r,t)

9. (ÍÒ1). (Ç). Â некоторой облàсти прострàнствà для электромàгнитного поля окàзàлось:

rr

divE = 0, divB = 0 . Ñоотношения ознàчàют, что в этой облàсти:

r r

- вихревые поля;

A) E и B

r

r

*B) B - вихревое (всегдà!), E - может быть вихревым или потенциàльным;

r

r

C)Â - вихревое поле, Å - потенциàльное, но в рàссмàтривàемой облàсти нет источников;

D)Äля однознàчного ответà недостàточно дàнных, т.к. неизвестно рàспределение токов и

зàрядов, à тàкже их зàвисимость от времени.

155

Ñò

ò Ñ

10. (ÍÒ1). (Ç). Åсли интегрàл по некоторому контуру (L)

Edl =

Bdl = 0 , то:

L

 

L

A)Ìàгнитное поле отсутствует – оно всегдà вихревое и порождàется токàми, электрическое поле – потенциàльное.

B)Ìàгнитное и электрическое поля потенциàльны.

C)Ìàгнитное и электрическое поля не зàвисят от времени и могут быть либо потенциàльными либо вихревыми.

*D) Ýлектрическое поле потенциàльно, для мàгнитного поля àлгебрàическàя суммà токов, пересекàющих поверхность, охвàтывàемую контуром, рàвнà нулю.

11.(ÍÒ2). (Ç). Ïостоянному полю в вàкууме соответствует системà урàвнений Ìàксвеллà:

A)divD = ρ, divB = 0, rotE = 0, rotH = j ;

*B) divD = 0,divB = 0, rotE = 0, rotH = 0 ;

 

 

 

 

r

r

r

B

r r

 

D

 

C) divD = ρ, divB = 0, rotE =

 

 

, rotH = j

+

 

 

;

 

 

t

 

 

 

t

 

 

 

r

r

r

B

r

D

 

D) divD = 0,divB = 0, rotE = −

 

, rotH =

 

;

 

t

 

 

 

 

 

 

 

t

 

12. (ÍÒ2). (Ç). Ïеременному полю в вàкууме соответствует системà урàвнений Ìàксвеллà:

r

r

r

 

 

 

r

r

 

 

 

 

A) divD = ρ, divB = 0, rotE = 0, rotH = j ;

 

 

 

 

r

r

r

 

 

r

 

 

 

 

 

B) divD = 0,divB = 0, rotE = 0, rotH = 0 ;

 

 

 

 

r

r

r

B

 

r

r

 

D

 

C) divD = ρ, divB = 0, rotE =

 

 

, rotH = j +

 

 

;

t

t

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

r

B

r

D

 

*D) divD = 0,divB = 0, rotE = −

 

 

, rotH =

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

t

 

13. (ÍÒ2). (Ç). Ïеременному полю в среде в общем случàе соответствует системà

урàвнений Ìàксвеллà:

r

 

 

 

r r

 

 

 

 

 

r

r

 

 

 

 

 

 

 

 

A) divD = ρ, divB = 0, rotE = 0, rotH = j ;

 

 

r

r

r

 

 

 

r

 

 

 

 

 

B) divD = 0,divB = 0, rotE = 0, rotH = 0 ;

 

 

r

r

r

B

 

r

r

D

*C) divD = ρ, divB = 0, rotE =

 

 

 

, rotH = j +

 

;

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

r

r

r

B

 

r

D

 

 

D) divD = 0,divB = 0, rotE = −

 

 

 

, rotH

=

 

 

.

 

 

t

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. (ÍÒ2). (Ç). Ïостоянному полю в среде соответствует системà урàвнений Ìàксвеллà:

r

 

r

r

r

r

 

 

 

 

*A) divD = ρ, divB = 0, rotE = 0, rotH = j ;

 

r

r

r

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

B) divD = 0,divB = 0, rotE = 0, rotH = 0 ;

 

 

 

 

r

r

r

B

r

r

 

D

 

C) divD = ρ, divB = 0, rotE =

 

 

, rotH = j

+

 

 

;

 

 

t

 

 

 

 

t

 

 

 

 

r

r

r

 

B

 

r

D

 

D) divD = 0,divB = 0, rotE

= −

 

, rotH =

 

.

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

156

 

15. (ÍÒ2). (Ç). Âолновое урàвнение, решением которого является плоскàя поперечнàя электромàгнитнàя волнà, можно получить из системы урàвнений Ìàксвеллà:

A)divD = ρ, divB = 0, rotH = j ,rotE = 0 ;

B)divD = 0,divB = 0, rotH = 0, rotE = 0 ;

r

r

r r

 

 

D

r

 

B

C) divD = ρ, divB = 0, rotH = j

+

 

 

,rotE

= −

 

 

;

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

r

r

r

D

r

 

B

*D) . divD = 0,divB = 0, rotH =

 

 

 

, rotE = −

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

 

i (kz−ωt

16. (ÍÒ2). (Ç). Ïлоские электромàгнитные волны E = E e

y

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

являются чàстным решением следующих урàвнений:

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

B

 

r

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À) rotE = −

, rotH =

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B) divE = 0,divB = 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ey

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*C)

 

 

=

 

 

 

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*D) −

Hx

 

=

Dy

, −

Ex

=

Bx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

 

i (kz−ωt

17. (ÍÒ1). (Ç). Ïлоские электромàгнитные волны E = E e

y

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

являются решением урàвнений −

Ey

=

Bx

;

Hx

=

Dy

:

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

z

t

A) только при условии ω = c ; k

)

)

r

r

i (kz−ωt)

, B = B e e

m

x

 

r

r

i (kz−ωt)

, B = B e e

m

x

 

не

не

Â) всегдà, если

ω

=

 

c

 

;

 

k

με

 

 

*C) в любой однородной изотропной линейной среде при выполнении условия:

ω = с ; k με

*D) в любой однородной изотропной линейной среде при выполнении условия: ω = сμε .

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

i (kx−ωt )

r

r

i (kx−ωt )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18. (ÍÒ2). (Ç). Äля плоской электромàгнитной волны E = E e

e

, B = B e e

волновое урàвнение может быть зàписàно в виде:

 

m y

 

 

m z

 

 

 

 

 

 

 

À)

E y

 

= −

B

z

;−

B

z

 

=

Dy

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

t

x

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Ey

 

2 Ey

 

.μμ

 

εε

 

 

2 B

z

1

2 B

z

;

 

 

 

 

 

B)

 

 

 

=

 

 

 

0

0

;

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

y

2

t 2

 

x 2 μμ0εε 0

t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

157

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E y

 

 

B

z

 

B

 

 

Dy

 

*C)

 

= −

 

 

;

z

 

=

 

 

;

x

t

 

x

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

B

 

 

 

r

 

D

 

 

D) rotE = −

; rotH =

 

;

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

t

 

Íепрàвильными вырàжениями являются:

19. (ÍÒ2). (Ñ). Óстàновите все соответствия между прàвым и левым столбцàм, чтобы получить волновые урàвнения, чàстным решением которых является плоскàя

 

 

 

 

 

 

r

r

 

 

 

 

r

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

ei(kyt) , B

 

 

 

 

электромàгнитнàя волнà E = −E e

z

= B e ei(kyt ) :

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

x

A)

H x

 

A)

Bx

 

 

 

 

 

 

y

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

B)

 

 

 

 

 

B) μμ0 (

 

 

)x

 

 

 

y

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

Dz

 

 

 

 

 

 

 

C)

 

 

rotx E

C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

D)

 

rot

 

H

 

 

D)

 

−εε

 

(

)

 

 

z

 

 

 

0

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

Îтветы: ÂÀ; ÑÀ; ÀÑ; DC.

21.(ÍÒ1). (Ç). Íеверными являются соотношения : À) εε 0 Em = μμ0 Hm ;

*B)

1

 

 

Em =

 

1

 

Hm ;

 

 

 

 

 

 

 

εε

0

μμ0

 

 

 

 

 

 

C) Em = cBm ; *D) Em = cHm .

22. (ÍÒ1). (Ç). Â электромàгнитной волне, рàспрострàняющейся в однородном изотропном прострàнстве соотношение между àмплитудàми электрического (Em ) и мàгнитного ( Hm ) полей рàвно:

*À)

Em

=

 

 

μμ0

 

 

;

Â)

Em

=

 

εε 0

 

;

Ñ)

Em

=

εε 0

;

D)

Em

=

μμ0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hm

 

 

εε 0

 

 

 

 

Hm

μμ0

 

Hm

 

μμ0

 

Hm εε 0

23. (ÍÒ1). (Ç). Åсли в плоской электромàгнитной волне известно знàчение àмплитуды электрического поля (Em ) , то знàчение àмплитуды мàгнитного поля ( Bm ) может быть определено по формуле:

*A) B

 

= E

 

 

 

 

 

;

B) B

 

= E

 

εε 0

;

C) B

 

= E εε

μμ

 

;

D) B

 

=

 

Em

.

 

 

εε

 

μμ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

m

 

0

 

0

 

 

m

 

m μμ

0

 

 

m

m

0

 

0

 

 

m

 

εε μμ

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

158

159

24. (ÍÒ1). (Ç). Åсли в плоской электромàгнитной волне известно знàчение àмплитуды электрического поля (Em ) , то знàчение àмплитуды мàгнитного поля ( Bm ) может быть определено по формуле:

A) − Bm

=

E

m

 

;

*B) Bm

=

Em

; C) Bm = cEm ; D) Bm = Em

 

.

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

с

25.( ÍT1). (Ç). Íепрàвильным утверждением является:

A)электромàгнитные волны в вàкууме поперечные;

B)k × E = ωB ;

*C) векторы E и H колеблются с фàзовым сдвигом π ;

D)

 

B

 

=

 

D

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

μμ0

 

 

 

εε 0

 

 

26. (ÍÒ2). (Ñ). Äля 2-х сред с диэлектрическими проницàемостями ε1 = 1, ε2 = 4, (μ1 2 =1) отношению величин из левого столбикà соответствуют следующие

их численные знàчения из прàвого столбикà:

a) λ1 2

a) 1/2

 

 

 

 

 

 

 

b) T1 / T2

b) 2

 

 

 

 

 

 

 

c) υ1 2

c) 4

A) a-b, b-d, c-d, d-b;

 

 

d) E1n / E2 n

d) 1

 

 

 

 

B) a-a, b-a, c-b, d-c;

 

 

 

 

*C) a-b, b-d, c-b, d-c;

 

 

 

 

D) a-a, b-d, c-b, d-b;

 

 

 

 

27. (ÍÒ1). (Ç). Â зàдàнном элементе прострàнствà (рис.) знàчение

 

векторà Ïойнтингà в плоской гàрмонической волне :

 

*À) изменяется со временем по гàрмоническому зàкону с

 

удвоенной чàстотой: Ï =

1

Åт Íт [1+ cos 2(ωt ± kz)];

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

B) не зàвисит от времени и

Å Í

 

cos2 α ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 т

т

 

 

 

r r

C) колеблется со временем тàк же кàк и векторы E, H ,т.е.

1

Ï = 2 Åт Íт [1+ cos(ωt ± kz )];

D) рàвно 1 Åт Íт cos2 α[1+ cos(2ωt ± kz )]. 2

28. (ÍÒ2). (Ç). Îпределите все неверные ответы. Åсли I – интенсивность волны, Em , Hm -

 

 

 

r

 

 

 

 

 

нàпряженности полей, n - нормàль, пàрàллельнàя вектору Ïойнтингà ( Π ), то мощность

потокà энергии (Ð) рàвнà:

 

 

r

r

r

A) P = òIdSn

 

 

B) P = Ñò Ï

(r,t)dS

 

1

S

 

 

S

 

 

 

C) P =

ò

Em (rr)Hm (rr)dSn

D) P =

ò

Em (rr)Hm (rr)dSn

 

2

 

 

 

 

 

Îтветы: Â, D.

29. (ÍÒ1). (Ç). Ïусть w- плотность энергии электромàгнитного поля, Π - вектор Ïойнтингà. Ìодуль импульсà, который переносится единицей объемà волнового поля P , рàвен :

A) P = 2mw

(m- релятивистскàя мàссà единицы объёмà поля);

 

 

 

 

r

 

 

 

r

 

 

 

*B) P =

w

;

C) P =

Ï

;

D) P =

 

Ï

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

с

 

 

 

w

30. (ÍT2). (Ç). Ñреднее знàчение векторà Ïойнтингà плоской электромàгнитной волны в вàкууме рàвно Π . Íàпряженность мàгнитного поля Hm рàвнà:

A) (ε0

μ0 )1 4 () ;

*B) (2Πε0 μ0 )1 2 ;

C) ( μ0

ε0 )1 4 (2 / Π )1 2 ;

D) (ε0 μ0 )1 4 (Π)1 2 .

31. (ÍÒ2). (Ç). Äля электромàгнитной волны в вàкууме утверждению в левом столбике соответствует следующее соотношение, стоящее в прàвом столбике:

a) модуль импульсà единицы объемà

электромàгнитной волны рw рàвен:

a)

(DE + BH )c

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

ε

μ

EHc2

 

b) плотность энергии w рàвнà:

b) <

 

o

o

 

 

 

 

> ;

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c) модуль векторà Ïойнтингà | Π | рàвен:

 

 

 

 

c)

DE + BH

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2c2

 

d) интенсивность волны I рàвнà:

d)

 

EH

 

;

 

 

 

cε oμ o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Âàриàнты ответов: A) a-b, b-a, c-c, d-a; B) a-b, b-d, c-d, d-c;

*C) a-c, b-d, c-a, d-b;

D)a-d, b-a, c-b, d-c;

32.(ÍÒ2). (Ç). Ïусть Π - вектор Ïойнтингà, Em , Hm -àмплитуды нàпряженности полей у

гàрмонической плоской волны в вàкууме. Ïлотность потокà импульсà в волне, рàспрострàняющейся вдоль оси OZ, рàвнà:

r

 

r

 

 

Hm Em

 

 

 

r

r

A) Pω = ez

 

 

 

 

т.к. вектор Pω нàпрàвлен вдоль K

ccos2 t kz)

r

 

r

 

 

 

Hm Em

 

 

 

r

r

*B) Pω = ey

 

 

 

т.к. Pω -результàт действия силы Ëоренцà, пàрàллельный H

c cos2t kz)

r

 

 

Ï

 

 

 

w

 

 

 

 

*C) P

 

=

, т.к. P =

 

 

 

 

 

с2

с

 

 

 

ω

 

 

 

ω

 

 

 

r

 

r

ε

0

E2

 

 

 

 

 

D) P

= e

 

 

, т.к wc = Ï

 

 

 

 

 

ω

 

z

 

с

 

 

 

 

 

Íеверными являются следующие ответы:

33. (ÍÒ1). (Ç). Â результàте поглощения электромàгнитной волны веществом единичной поверхности среды в единицу времени передàется импульс:

A)

< Ï >

; B)

< Ï >

;

C)

I

;

D) Ic .

с

с2

 

 

 

 

 

с

 

Íеверные ответы: Â, D.

160

Соседние файлы в предмете Физика