Часть 3. Электромагнетизм.

1. Для системы неподвижных точечных зарядов (или заряженного тела и точечного заряда) в вакууме с учётом принципа суперпозиции при­менить за­кон Кулона.

2. Для системы зарядов (заряженного тела) найти напряжён­ность или потенциал электри­че­с­ко­го поля в заданной точке вакуума.

3. Дано электрическое поле с потенциалом, указанным препо­да­ва­телем (на­п­ри­мер,  = 5х²+3у+5). Заряд +1 нКл помещен в точку А(1,2) этого поля. Найти потенциальную эне­р­гию заряда и действующую на него в точке А силу, а также ра­бо­ту пе­реме­щения в точку В(3,4).

4. Для системы зарядов (заряженного тела) в линейном безграничном одноро­д­ном изотропном жидком диэлектрике с известной относительной проницаемостью с учётом принципа суперпозиции найти силу взаимо­дей­ст­вия или напряжён­ность электри­че­с­ко­го поля в заданной точке.

5. Даны два металлических шарика известных радиусов, несущих известные заряды. Для указанного преподавателем расстояния между шариками оценить си­лу их взаимодействия в воздухе.

6. Даны два удалённых металлических шарика разных известных радиусов, не­су­щих из­ве­­стные заряды. Найти их исходные потенциалы, а также общий потенциал после со­единения тонким проводником.

7. Найти силу Ампера (Лорен­ца).

8. Показать путь расчёта магни­т­ного поля системы токов в воздухе.

9. Показать путь расчёта магни­т­ного поля системы токов в железе.

10 .По основной кривой индукции ферромагнетика найти магнитную про­ни­ца­е­мость для указанной преподавателем величины исходного поля в вакууме.

11. По оси проводящего кольца к нему приближается (или удаляется) какой-то по­люс полосо­вого постоянного ма­гнита. С помощью правила Ленца найти направ­ле­ние индукционного тока; оп­ре­делить и напра­вле­ние силы Ампера.

12. С помощью правила Ленца найти направление вихревых токов, со­з­давае­мых в сплошном проводящем сердечнике.

13. Для цепи с известными R, L и C, включенными последовательно в ос­ве­ти­те­ль­­ную сеть переменного тока, найти, по выбору преподавателя, импеданс, коэф­фи­циент мощности, дей­ст­ву­ю­щее значение силы то­ка, активную и полную мощность, амплитуду или дей­ст­ву­ю­щее значе­ние напряжения на элементах цепи..

Часть 4. Оптика, квантовая, атомная и ядерная физика

1. Вследствие того, что скорость света конечная величина, мы видим Солнце на небосводе на том месте, какое оно занимало 8 мин 16 с тому назад. Так ли это?

2. В каком случае угол преломления луча равен углу падения?

3. Почему трудно попасть из ружья в рыбу, плавающую под водой?

4. Почему днем не видно звезд?

5. В комнате, освещенной электрической лампочкой, надо опре­де­лить, какая из двух собирательных линз имеет большую оптическую силу. Как это сделать?

6. Можно ли куском льда зажечь спичку?

7. Как изменится главное фокусное расстояние линзы в бензоле, име­ю­щем такой же показатель преломления, что и стекло линзы?

8. Из двух часовых стекол склеили «вы­пу­к­лую линзу». Как будет действовать эта линза на пучок лучей в воде?

9. Укажите, которые из линз, изображенных на рисунке непригодны для получе­ния дей­ст­ви­тельных изображений предметов?

10. Пересекутся ли после прохождения линзы лучи, исходящие из точки А? Из точки В? Начертите ход лучей.

11. Как объяснить радужные полосы, наблюдаемые в тонком слое керосина на поверхности воды?

12. Чем объясняется расцветка крыльев стрекоз, жуков и прочих на­секомых?

13. Если черный предмет поглощает падающие на него лучи, то по­чему он виден?

14. Ученик, объясняя уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, ска­зал: «Эне­р­гия падающего света равна работе выхода электронов и ки­не­тической энергии их движения». В чем неточность такого ответа?

15. Давление света на черную поверхность в два раза меньше, чем на белую. Почему?

16. Скорость -частицы в среднем в 15 раз меньше скорости -ча­стицы. Почему -частицы слабее отклоняются магнитным полем?

17. В камере Вильсона, перегороженной твердой пластинкой, замечен след частицы (см. рисунок). В какую сторону двигалась частица? Каков знак ее заряда, если силовые линии магнитного поля направлены перпендикулярно плоскости чертежа, к чи­та­те­лю?

18. Чем отличаются ядра изотопов хлора: ₁₇Cl³⁵ и ₁₇Cl³⁷ ?

19. При захвате нейтрона ядром ₁₂Mg²⁴ образуется радиоактивный изотоп ₁₁Na²⁴. Какие частицы испускаются при этом ядерном превращении?

20. Летом коля обсуждал с другом вопросы: видели ли они когда-нибудь солне­ч­ные лучи света? Когда и где? Случалось ли вам видеть лучи света?

21. Наша бабушка, православная христианка, говорит: «В воскресенье, в день Па­схи, солнце при восходе «радуется» и «играет».

- Бабушка, а как это проявля­ет­ся?

- Посмотрите внимательно, и вы увидите, что диск Солнца или «подпрыгивает» или меняет свю форму.

Как же объяснить видимые колебания диска восходящего весеннего солнца?

22. Бриллиантовые украшения. Собрались гости. На руке одной из дам было кольцо, в оправе которого сверкал красивый прозрачный камень. Возник спор: это бриллиант или его имитация из стекла? Один из гостей сказал, что это имитация, так как бриллиант бле­стит ярче, чем стекло. Его попросили объяс­нить, почему это так. Он дал следующий ответ: коэффициент отражения света за­висит от по­казателя преломления. У бриллианта (алмаза) пока­затель пре­ло­м­ления n = 2,42, а у стекла n = 1,5. Поэтому брил­лиант блестит ярче, чем его имитация из стекла, при той же форме. Среди гостей ока­за­лся опытный юве­лир. Чтобы отличить настоящий алмаз от простого, только соответ­ству­ю­щим образом отшлифованного кусочка стекла, он подышал на него и объяс­нил свои действия так: алмаз имеет очень малую теплоёмкость по сравнению со стеклом.

- Ну и что из этого?

- А вы вспомните, что значит - очень малая теплоёмкость ве­ще­с­т­ва?

Гости плохо помнили об этом и попросили ювелира объяснить свои действия. Что он им ответил?