- •Самостоятельная работа по дисциплине Физика.
- •Раздел 1. Физические основы механики
- •Раздел 2. Молекулярная физика и термодинамика.
- •Раздел 3. Электричество и магнетизм.
- •Раздел 4. Колебания и волны.
- •Раздел 5. Волновая и квантовая оптика.
- •Раздел 6. Квантовая физика и физика атомов.
- •Рекомендуемая литература
Раздел 2. Молекулярная физика и термодинамика.
Вопросы.
2.1.Закон Максвелла о распределении молекул идеального газа по скоростям и энергиям теплового движения.( [1] с. 88)
2.2.Барометрическая формула. Распределение Больцмана.( [1] с. 91)
2.3. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса ( [1] с. 119)
2.3. Свойства жидкостей и твердых тел.( [1] с. 128-144)
2.4. Энтропия, ее статистическое толкование и связь с термодинамической вероятностью ([1] с. 111).
2.5. Второе и третье начала термодинамики.( [1] с. 113)
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
1. Определить число молекул, находящихся в сосуде объемом V = 10 л при давлении p = 100 кПа и температуре t = 27 0 С (R = 8.31 Дж/ моль К) число Авогадро NА = 6*1023 моль-1 .
2. Кислород массой m = 300 г при температуре Т= 300 К охладили изохорно, при этом давление его уменьшилось в 3 раза. Затем газ изобарно нагрели до первоначальной температуры. Какую работу совершил газ? (М=0,032 кг/моль).
Азот массой m = 280 г расширяется в результате изобарного процесса при давлении p = 1 МПа. Определите: 1) работу расширения А; 2) конечный объем V2 газа, если на расширение затрачена теплота Q =5 кДж, а начальная температура азота Т1 = 290К.
В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота Распределение скоростей молекул гелия будет описывать кривая... 1,2 или 3.
3. Энтропия изолированной термодинамической системы в ходе необратимого процесса … только увеличивается ; только убывает ; остается постоянной .
4. Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе плавления вещества в ней … увеличивается ; убывает ; остается постоянной ; может как убывать, так и оставаться постоянной
5. В процессе изотермического сообщения тепла постоянной массе идеального газа его энтропия … не меняется ; уменьшается ; увеличивается
4. На (P,V)-диаграмме изображен циклический процесс. На участках BC и CD температура …на BC – повышается, на CD – понижается; повышается ; понижается ; на BC – понижается, на CD – повышается
6. На (P,V)-диаграмме изображен циклический процесс. На участках CD и DA температура … на CD – понижается, на DA – повышается ; повышается ; на CD – повышается, на DA – понижается ; понижается
Раздел 3. Электричество и магнетизм.
Вопросы:
4.1. Постоянный электрический ток.( [1] с. 180)
4.2. Электрические токи в металлах, вакууме и газах ([1] с. 190).
4.3. Магнитные свойства вещества ([1] с. 236).
4.4. Уравнения Максвелла ([1] с. 247)
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
1. .Расстояние между двумя точечными зарядами Q1 = 10-8 Кл и Q2 = -5*108 Кл равно l= 0,6 м. определить напряженность поля Е в средней точке между зарядами. ( Е0 = 8,85*10-12 ф/м).
2. На два конденсатора электроемкостью 1 мкФ и 2 мкФ, соединенные последовательно, подано напряжение 900 В. Возможна ли работа схемы указанных условиях, если напряжение пробоя конденсаторов 550 В.
3. Электростатическое поле создается положительно зараженной с постоянной поверхностной плотностью у = 10 нКл/ м2 бесконечной плоскостью. Какую работу надо совершить для того, чтобы перенести электрон вдоль линии напряженности с расстояния r1 = 2 см до r2 = 1 см?
4. Разность потенциалов между точками А и В U= 9 В. Электроемкости конденсаторов соответственно равны С1 = 3 мкФ и С2 = 6 мкФ. Определите: 1) заряды Q1 и Q2 ; 2) разности потенциалов U1 и U2 на обкладках каждого конденсатора
5. Определите электроемкость С батареи конденсаторов, изображенной на рисунке. Электроемкость каждого конденсатора С1 = 1 мкФ.
6. На рисунке представлен график зависимости количества теплоты, выделяющейся в двух последовательно соединенных проводниках, от времени.
Отношение сопротивлений проводников равно …
6. Если увеличить в два раза напряженность электрического поля в проводнике, то удельная тепловая мощность тока …
7. Если уменьшить в два раза напряженность электрического поля в проводнике, то плотность тока …
8. К источнику тока с ЭДС 12 В подключили реостат. На рисунке показан график зависимости силы тока в реостате от его сопротивления.
Внутреннее сопротивление этого источника тока равно …
9. Рамка с током с магнитным дипольным моментом, направление которого указано на рисунке, находится в однородном магнитном поле. Момент сил, действующих на диполь, направлен… по направлению вектора магнитной индукции ; перпендикулярно плоскости рисунка от нас ; противоположно вектору магнитной индукции ; перпендикулярно плоскости рисунка к нам .
10. Вблизи длинного проводника с током (ток направлен от нас) пролетает электрон со скоростью . Сила Лоренца направлена…
11. Вблизи длинного проводника с током (ток направлен к нам) пролетает протон со скоростью . Сила Лоренца направлена…
12. Вблизи длинного проводника с током (ток направлен от нас) пролетает протон со скоростью . Сила Лоренца направлена…
13. На рисунке показана зависимость силы тока от времени в электрической цепи с индуктивностью 1 мГн. Модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в интервале от 5 до 10 с (в мкВ) равен...
14. На рисунке показана зависимость силы тока от времени в электрической цепи с индуктивностью 1 мГн. Модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в интервале от 15 до 20 с. (в мкВ) равен...
15. На рисунке представлена зависимость магнитного потока, пронизывающего некоторый контур, от времени. Максимальное значение ЭДС индукции в контуре равно...
16. Сила тока, протекающего в катушке, изменяется по закону . Если при этом на концах катушки наводится ЭДС самоиндукции В, то индуктивность катушки равна...
17. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля имеет вид:
Следующая система уравнений:
справедлива для … стационарных электрических и магнитных полей ; стационарного электромагнитного поля в отсутствие токов проводимости ; стационарного электромагнитного поля в отсутствие заряженных тел ; переменного электромагнитного поля при наличии заряженных тел и токов проводимости .
18. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля имеет вид: Следующая система уравнений:
справедлива для переменного электромагнитного поля … при наличии заряженных тел и в отсутствие токов проводимости ; при наличии заряженных тел и токов проводимости ; при наличии токов проводимости и в отсутствие заряженных тел ; в отсутствие заряженных тел и токов проводимости
19. На рисунке представлена электрическая схема, составленная из источника тока, катушки, резистора и трех ламп. После замыкания ключа К позже всех остальных загорится лампа номер …
20. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости величины намагниченности I вещества (по модулю) от напряженности магнитного поля Н. Укажите зависимость, соответствующую диамагнетикам.
21. На рисунке показана зависимость проекции вектора индукции магнитного поля В в ферромагнетике от напряженности Н внешнего магнитного поля. Участок соответствует … магнитной индукции насыщения ферромагнетика; коэрцитивной силе ферромагнетика ; остаточной магнитной индукции ферромагнетика ; остаточной намагниченности ферромагнетика
22. При помещении диэлектрика в электрическое поле напряженность электрического поля внутри бесконечного однородного изотропного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ... остается неизменной ; остается равной нулю ; увеличивается в раз ; уменьшается в раз
23. На рисунке показана зависимость магнитной проницаемости от напряженности внешнего магнитного поля Н для ... парамагнетика; ферромагнетика ; любого магнетика ; диамагнетика