Министерство образования российской федерации ставропольский государственный университет «общая физика» (учебно-методическое пособие) (стр. 15 из 23)
Ответ: F=
12. Пространство между электродами сферического конденсатора с радиусами R1 и R2 заполнено средой с удельным сопротивлением
. Какое количество тепла будет выделяться в единицу времени, если между электродами конденсатора поддерживается постоянная разность потенциалов V?Ответ: P=
13. В изображенной на схеме цепи определить заряд конденсатора с емкостью С.
Ответ:Q=
14. По длинному проводу, согнутому под прямым углом, идет ток I=20 A. Определить напряженность магнитного поля в точке, лежащей на продолжении одной из сторон угла на расстоянии а=2 см от вершины.
Ответ: H=
15. По круговому витку из тонкого провода циркулирует ток I. Радиус витка R. Найти индукцию магнитного поля на оси витка в точке, отстоящей от его центра на расстоянии h.
Ответ: B=
16. Прямоугольная рамка со сторонами a и b лежит в одной плоскости с бесконечно длинным прямым проводом , по которому течет ток I. Провод параллелен стороне b рамки. Рамка движется равномерно со скоростью v в плоскости перпендикулярно проводу. Найти величину э.д.с. e, индуцируемой в рамке, как функцию расстояния x от провода до ближайшего к нему края рамки.
Ответ: e=
17. Определить коэффициент самоиндукции коаксиального кабеля (на один метр длины), представляющего из себя сплошной металлический стержень круглого сечения радиуса R1 и внешнюю цилиндрическую тонкостенную оболочку с радиусом R2.
Ответ: E=
18. Вдоль длинного тонкостенного круглого цилиндра радиуса R течет ток I. Какое давление испытывают стенки цилиндра?
Ответ: E=
19. Небольшой шарик объема V из парамагнетика с магнитной восприимчивостью
медленно переместили вдоль оси катушки с током из точки , где индукция магнитного поля равна 
, в область, где магнитное поле практически отсутствует. Какую при этом совершили работу?Ответ: А=
20. Индукция магнитного поля в вакууме вблизи плоской поверхности однородного изотропного магнетика равна В, причем вектор В составляет угол
с нормалью поверхности. Магнитная проницаемость магнетика равна 
. Найти модуль вектора индукции магнитного поля в магнетике вблизи поверхности.Ответ:
21. Прямой бесконечно длинный проводник с током I лежит в плоскости раздела двух непроводящих сред с магнитными проницаемостями
и 
. Найти индукцию магнитного поля на расстоянии R от проводника.Ответ:
22. Катушка с сопротивлением R и индуктивностью L подсоединяется к источнику напряжения U. Какое количество тепла выделится в катушке через время t после подключения?
Ответ:
23. Цепь составлена из последовательно соединенных конденсатора известной емкости C, сопротивления R, второго конденсатора той же емкости С и разомкнутого ключа. В начальный момент один из конденсаторов заряжают до разности потенциалов U0 и замыкают ключ. Определить как будет зависеть сила тока в цепи от времени.
Ответ:
24. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=4 мкф, катушки с индуктивностью L=2 мГн и активного сопротивления R=10 Ом. Найти отношение энергии магнитного поля катушки к энергии Электрического поля конденсатора при свободных колебаниях, когда сила тока достигает максимального значения.
Ответ: E
.25. В колебательном контуре с емкостью С=10 мкф, индуктивностью L=25 мГн и активным сопротивлением R=1 Ом возникают свободные колебания. Через сколько колебаний амплитуда тока в контуре уменьшится в е раз?
Ответ: N=
.26. Катушка, имеющая индуктивностью L=0,3Гн и сопротивление R=100Ом включена в цепь 50-периодного тока с эффективным напряжением V=120 В. Определить выделяемую в цепи мощность.
Ответ: N=
27. Цепь переменного тока представлена на рисунке, определить сдвиг фаз
между напряжением на конденсаторе и током, текущим через сопротивление R. 
Ответ:
=0IV. ОПТИКА
Темы семинаров по курсу ОПТИКА.
Тема 1: Основы электромагнитной теории света (4 ч). Уравнения Максвелла. Волновое уравнение. Бегущие электромагнитные волны. Скорость света в однородных изотропных диэлектриках. Плотность энергии и импульса электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойнтинга. Интенсивность света. Давление света. Опыты Лебедева. Энергетические величины. Энергетическая сила излучения. Энергетическая яркость. Энергетическая светимость. Фотометрические величины. Световой поток. Яркость. Светимость. Освещенность. Соотношения между энергетическими и световыми характеристиками. Модели оптического излучения. Волновые пучки и волновые пакеты.
Вопросы для самопроверки:
1. Показать, что из уравнений Максвелла следует поперечность электромагнитных волн.
2. Вывести волновое уравнение для индукции магнитного поля В.
3. Вывести формулу связи между плотностью потока энергии и импульсом света.
Домашнее задание:
[0.1] № 4.222, 4.254, 4.257, 4.258
Тема 2: Монохроматические и квазимонохроматические волны (2 ч). Широкополосное излучение. Фурье-анализ и Фурье-синтез волновых полей. Спектральная плотность мощности. Соотношение между длительностью импульса и шириной спектра.
Вопросы для самопроверки:
1. Объяснить, от каких параметров импульса и как зависит его спектральный состав.
2. Вывести соотношение между шириной спектра и длительностью импульса.
3. Показать, что если амплитудная модуляция монохроматической волны происходит по гармоническому закону, то в спектре появляются еще две частоты: одна равна сумме, а другая разности частот волны и модуляции.
Домашнее задание:
[0.1] № 5.2, 5.3, 5.6, 5,7
Тема 3: Геометрическая оптика (4 ч). Основные понятия геометрической оптики. Световой луч. Распространение световых лучей. Принцип Ферма. Законы отражения и преломления света. Преломление на сферической поверхности. Формула линзы. Распространение луча через оптическую систему. Отражение от сферических поверхностей. Источники аберраций. Сферическая аберрация. Кома. Хроматическая аберрация.
Вопросы для самопроверки:
1. Объясните, почему плоское зеркало меняет местами правое и левое, но не переставляет верх и низ.
2. В каком случае двояковыпуклая (двояковогнутая) линза будет собирающей и в каком случае рассеивающей.
3. Может ли рассеивающая линза при каких либо условиях создавать действительное изображение? Объясните.
Домашнее задание:
[0.1] № 5.17, 5.22, 5.23, 5.33, 5.42, 5.50, 5.52
Тема 4: Двухволновая интерференция (2 ч). Интерференционная картина при сложении монохроматических волн (плоских, сферических, цилиндрических). Анализ простейших интерференционных схем (бипризма, билинза., зеркало Ллойда).
Вопросы для самопроверки:
1. Как изменилась бы интерференционная картина в опыте Френеля с двумя щелями, если всю экспериментальную установку поместить в воду?
2. Показать, что при сложении двух гармонических колебаний средняя во времени энергия результирующего колебания равна сумме энергий каждого из них, если оба колебания:
а) имеют одинаковое направление и некогерентны, причем, все значения их разности фаз равновероятны;
б) взаимно перпендикулярны, имеют одну и ту же частоту и произвольную разность фаз.
Домашнее задание:
[0.1] № 5.67, 5.74, 5.75, 5.77
Тема 5: Интерференция квазимонохрамаьтческого света (2 ч). Интерференция квазимонохроматического света. Функция видности. Временная когерентность, длина и время когерентности; спектральное и временное рассмотрение. Корреляционная функция поля. Локализация интерференционных полос. Интерферометр Майкельсона.