Трудности, возникающие при освоении любого из разделов ЭБЗ, можно решить при помощи контекстных ссылок. Если в тексте какого-либо раздела встречается неиз- вестный термин, нажатием левой кнопки мыши нужно вызвать краткое определение данного понятия из глоссария. Если необходима более подробная информация, через глоссарий можно выйти на соответствующий пункт справочника.
Справочник содержит информацию по всем физическим объектам, явлениям, зако- нам, элементам теории, встречающимся в разделах "Электростатика", "Магнетизм" об- щего курса физики технического вуза, а также материал, выходящий за рамки учебных программ по данному курсу. Он интересен и как справочный материал, и как учебное пособие. Советуем студентам читать справочник при проработке лекционного мате- риала, подготовке к практическим занятиям и лабораторным работам, хотя формулы, приведенные в справочнике, даны без вывода.
Также имеются следующие справочные разделы: "Глоссарий" – краткие определе- ния и формулировки законов; "Константы" – физические постоянные; "Приставки" – десятичные приставки к единицам физических величин.
ВЭБЗ дан конспект лекций Б. В. Ермакова на потоке ИЭЭ. В нем в ясной и краткой форме изложен материал разделов "Электростатика" и "Магнетизм" общего курса фи- зики. Работая с конспектом, можно просматривать видеоролики с демонстрационным экспериментом, озвученные лекторами. Конспект может быть использован и студента- ми, обучающимися на других потоках.
ВЭБЗ главы из нескольких пособий, посвященных методике решения задач раз- личной степени трудности. "Сборник задач по курсу "Физика". Электростатика. Магне- тизм" под ред. Авиловой рекомендуем использовать для самостоятельной тренировки студентов в решении задач. "Задачник Новодворской" содержит подробно рассмотрен- ные примеры решения задач, а также задачи для самостоятельного решения. Методиче- ские пособия " содержат очень подробно рассмотренные примеры типичных задач.
ВЭБЗ имеются описания лабораторных работ 2-го семестра. Их удобно использо- вать при подготовке к выполнению лабораторных работ, а также при составлении отче- та. Имеется важный раздел "Расчет погрешностей", освещающий ту часть выполнения расчетов по лабораторным работам, которая вызывает у студентов наибольшие трудно- сти. Присутствуют также вопросы к защите лабораторных работ и к коллоквиуму. Для подготовки к этим мероприятиям рекомендуем использовать другие материалы ЭБЗ: методические указания по решению задач, сборник задач, конспект лекций, справоч-
ник, тесты. (Примерный план работы с ЭБЗ в связи с выполнением одной из лабора- торных работ см. ниже.) В ЭБЗ имеются также задания для типового расчёта по меха- нике.
При работе с конспектом лекций или пособиями по методике решения задач для обучения применению физических законов (выводу формул, решению задач) целесооб- разно после прочтения материала попытаться воспроизвести его самостоятельно, не пользуясь пособием. Например, ознакомившись с выводом формулы для магнитной индукции поля длинного соленоида, нужно повторить этот вывод на листе бумаги, не пользуясь никакими пособиями. При возникновении затруднений сравнить с конспек- том лекций или др. пособием.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ I
1.По круговому витку радиуса 100 мм циркулирует ток 1,0 А. Найти магнитную индукцию в центре витка и в точке, находящейся на расстоянии 100 мм от центра витка на его оси, т. е. на прямой, перпендикулярной плоскости витка и проходящей через его центр.
2.Имеется круговой проводящий контур радиуса a с сопротивлением R. Первоначально ток в нём отсутствует. Затем включается перпендикулярное к плоскости контура однородное магнитное поле с индукцией B, направленной в плоскость чертежа. Какой заряд протечёт по контуру? Указать направление индукционного тока.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ II
1.Замкнутая цепь с током I включает в себя прямолинейный участок длины 2a. Точка A лежит на расстоянии b от этого участка на перпендикуляре, проходящем через его середину. Найти ту часть магнитной индукции в точке A, которая создаётся данным участком. Исследовать предельный случай.
2.Тонкий металлический стержень длиной 1,2 м вращается в однородном магнитном поле вокруг перпендикулярной стержню оси, отстоящей от одного из его концов на расстояние 0,25 м, делая 120 об/мин. Вектор магнитной индукции параллелен оси вращения и по модулю равен 1,0 мТл. Найти разность потенциалов между концами стержня.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ III
1.По проволоке, согнутой в виде правильного n-угольника, вписанного в окружность радиуса R, пропускается ток I. Найти магнитную индукцию в центре многоугольника. Исследовать полученное выражение при n → ∞.
2.Между полюсами электромагнита помещена небольшая катушка, расположенная так, что оси катушки и полюсных наконечников совпадают. Площадь поперечного сечения катушки 3,0 мм2, число витков 60. При повороте катушки на 180° через соединённый с ней баллистический гальванометр протекает заряд 450 мкКл. Найти индукцию магнитного поля между полюсами. Сопротивление катушки, гальванометра и соединительных проводов 40 Ом.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ IV
1.Найти индукцию магнитного поля в центре прямоугольного контура со сторонами a и b, обтекаемого током I.
2.Найти индуктивность единицы длины коаксиального кабеля, у которого радиус внутреннего проводника 1,5 мм, а радиус внешнего проводника 5,4 мм.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ V
1.Точечный заряд q массой m влетает в однородное магнитное поле с индукцией B перпендикулярно линиям индукции. Найти период обращения заряда по траектории.
2.Из провода радиуса 1,0 мм сделана прямоугольная рамка, длина которой 10 м значительно больше ширины 0,10 м (измеренной между осями сторон рамки). Найти индуктивность рамки. Полем внутри провода пренебречь.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ VI
1.Рядом с длинным проводом, по которому идёт ток 30,0 А, расположена квадратная рамка с током 2,0 А. Рамка и провод лежат в одной плоскости. Проходящая через середины противолежащих сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстояние 30 мм. Длина стороны рамки 20 мм. Найти работу, которую нужно совершить, чтобы повернуть рамку вокруг её оси на
180°.
2.Имеются два неподвижных контура с взаимной индуктивностью M12. В одном из контуров начали изменять ток по закону I1 = αt, где α – постоянная, t – время. Найти закон изменения тока I2(t) в другом контуре, индуктивность которого L2 и сопротивление R.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ VII
1.Рядом с длинным проводом, по которому идёт ток 30 А, расположена квадратная рамка с током 2,0 А. Рамка и провод лежат в одной плоскости. Проходящая через середины противолежащих сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстояние 30 мм. Сторона рамки 20 мм. Найти силу, с которой магнитное поле действует на рамку.
2.По двум медным шинам, установленным под углом α к горизонту, скользит медный брусок массы m. В окружающем пространстве создано однородное магнитное поле с индукцией B, перпендикулярной плоскости, в которой перемещается брусок. Вверху шины закорочены сопротивлением R. Коэффициент трения между поверхностями шин и бруска равен μ (μ < tg α). Расстояние между шинами l. Пренебрегая сопротивлением шин, бруска и мест контакта между ними, найти установившееся значение скорости бруска.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ VIII
1.В центре кругового тока радиусом 5,0 см, обтекаемого током 10 А, расположена маленькая рамка площадью 0,010 см2, имеющая 5 витков, по которой идёт ток 0,020 А. Плоскость рамки совпадает с плоскостью кругового тока. Найти работу магнитного поля при перемещении рамки вдоль оси кругового тока на расстояние 5,0 см от его центра.
2.Катушка индуктивностью L и сопротивлением r подключена к источнику постоянного тока с ЭДС E. Параллельно катушке включено сопротивление R. После того как ток в катушке достигает установившегося значения, источник тока отключается выключателем. Найти количество тепла, выделившееся после разрыва цепи. Сопротивлением источника тока и соединительных проводов пренебречь.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ IX
1.Для проводника, изображённого на рисунке, найти магнитную индукцию в точке O.
2.Катушка с индуктивностью 250 мГн и сопротивлением 0,30 Ом подключается к источнику постоянного напряжения. Через какое время сила тока в катушке достигнет 50% установившегося значения?
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ X
1.Для проводника, изображённого на рисунке, найти магнитную индукцию в точке O.
2.Найти силу, с которой электромагнитное поле действует на электрон в момент, когда он пересе-
кает под прямым углом ось длинного соленоида в непосредственной близости от его конца. Сила тока в соленоиде 2,0 А, число витков на единицу длины 3000 м–1. Скорость электрона 3,0·107 м/с.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ XI
1.Для проводника, изображённого на рисунке, найти магнитную индукцию в точке O.
2.Винтовая линия, по которой движется электрон в однородном магнитном поле, имеет диаметр 80 мм и шаг 200 мм. Модуль магнитной индукции 5,0 мТл. Найти скорость электрона.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ XII
1.Для проводника, изображённого на рисунке, найти магнитную индукцию в точке O.
2.При какой напряжённости электрического поля в вакууме объемная плотность энергии этого поля будет такой же, как у магнитного поля с индукцией 1,0 Тл (тоже в вакууме)?
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ XIII
1.Для проводника, изображенного на рисунке, найти магнитную индукцию в точке O.
2.По соседству расположены два витка проволоки. По первому идёт ток 10 А. В цепь второго витка включён баллистический гальванометр. Полное сопротивление второй цепи 5,0 Ом. Чему рав-
на взаимная индуктивность витков, если при выключении тока в первом витке через гальванометр проходит заряд 1,0·10–8 Кл?
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ XIV
1.Для проводника, изображённого на рисунке, найти магнитную индукцию в точке O.
2.На тор из магнетика намотано 500 витков. Найти энергию магнитного поля внутри тора, если при токе 2,0 А магнитный поток через поперечное сечение тора 1,0 мВб.
Контрольная работа по электромагнетизму (ИЭЭ, 2006 г.)
ВАРИАНТ XV
1.Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1,0 кВ, движется в однородном магнитном поле под углом 30° к вектору магнитной индукции, модуль которого 29 мТл. Найти шаг винтовой траектории электрона.
2.В однородном магнитном поле индукции B в плоскости, перпендикулярной линиям индукции, расположена полуокружность радиуса R, обтекаемая током I. Найти силу, с которой магнитное поле действует на полуокружность.