Сделай Сам Свою Работу на 5

Электростатическое поле в вакууме

Перечень экзаменационных вопросов, тестовых заданий и задач

по разделу «Электричество и магнетизм» дисциплины «Физика»

I. Экзаменационные вопросы

1. Дать определение напряженности и потенциала электрического поля. Вывести формулу, устанавливающую связь между этими величинами.

 

2. Пользуясь теоремой Гаусса, определить напряженность электростатического поля на расстоянии r от центра сферы радиуса R (R > r), заряженной с объемной плотностью ρ.

 

3. Пользуясь теоремой Гаусса, вывести формулу для напряженности бесконечного равномерно заряженного цилиндра (нити).

 

4. Записать формулы для физических величин, характеризующих электрическое поле в диэлектриках. Сформулировать и записать теорему Гаусса для поля в диэлектриках.

 

5. Сформулируйте теорему Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Выведите условие для векторов и на границе раздела двух диэлектрических сред.

 

6. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков.

 

7. Поляризации полярных и неполярных диэлектриков. Какая физическая величина определяет степень поляризации диэлектриков, как она связана с напряженностью электрического поля в диэлектриках?

 

8. Сформулировать условия равновесия зарядов в проводнике. Вывести формулу для напряженности поля вблизи поверхности проводника.

9. Пользуясь формулой для энергии заряженного конденсатора, вывести формулу для объемной плотности энергии электростатического поля.

 

10. Вывести, пользуясь классической электронной теорией металлов, закон Ома для однородного участка цепи в дифференциальной форме.

 

11. Вывести, пользуясь классической теорией электропроводности металлов, закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.

 

12. Вывести закон Ома для однородного участка цепи в дифференциальной форме.

 

13. Сопротивление и проводимость проводников. Зависимость сопротивления и проводимости от температуры.

 

14. Сформулировать принцип суперпозиции магнитных полей. Вывести формулу для определения магнитной индукции В поля проводника с током конечной длины.



 

15. Записать закон Био-Савара-Лапласа. Вывести формулу для магнитной индукции поля, создаваемого бесконечно длинным проводником с током.

 

16. Записать закон Био-Савара-Лапласа. Вывести формулу для магнитной индукции поля в центре кругового тока.

 

17. Вывести теорему о циркуляции вектора магнитной индукции. Объяснить физический смысл полученной формулы.

 

18. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме (вывести формулу).

 

19. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции . Применив ее, рассчитайте магнитное поле соленоида.

 

20. Дайте определение потока вектора магнитной индукции. Сформулируйте теорему Гаусса для магнитного поля, объяснив ее физический смысл.

 

21. Эффект Холла. Вывести формулу для холловской разности потенциалов.

 

22. Используя закон сохранения энергии, вывести основной закон электромагнитной индукции.

 

23. Природа диа- и парамагнетизма.

 

24. Особенности магнитных свойств ферромагнетиков. Механизм намагничивания ферромагнетиков.

 

25. Вывести дифференциальное уравнение затухающих электромагнитных колебаний, записать его решение. Дать определение коэффициента затухания, логарифмического коэффициента затухания.

 

26. Вывести дифференциальное уравнение затухающих электромагнитных колебаний, записать его решение. Дать определение коэффициента затухания, логарифмического декремента затухания.

 

27. Ток смещения. Вывести формулу для плотности тока смещения.

 

28. Первое уравнение Максвелла. Физический смысл этого уравнения.

 

29. Второе уравнение Максвелла. Физический смысл этого уравнения.

 

30. Используя уравнение Максвелла, объясните возникновение электромагнитных волн.

II. Тестовые задания

Электростатическое поле в вакууме

1. Две бесконечные параллельные плоскости заряжены с поверхностными плотностями σ и –2σ. Напряженность электрического поля между плоскостями равна …

1. 2. 3. 4. 5.

 

2. Потенциальная энергия системы двух точечных зарядов q1 = 100 нКл и q2 = 10 нКл, находящихся на расстоянии d = 10 см друг от друга, равна … мкДж.

1. 0,9 2. 9 3. 90 4. 900 5. 9000

 

3. Расстояние l между зарядами q = ± 3 нКл диполя равно 12 см. Найти потенциал φ поля, созданного диполем в точке, удаленной на r = 6 см как от первого, так и от второго заряда (В).

1. 0 2. 300 3. 450 4. 900 5. 15000

 

4. Даны два точечных заряда и . Если убрать заряд , то величина напряженности электростатического поля в точке А

1. увеличится в раз 2. уменьшится в раз 3. увеличится в раз 4. уменьшится в раз

5. не изменится

5. Два заряда величины q1 = 4q и q2 = 3q расположены на расстоянии 2а друг от друга. Величина напряженности Е электрического поля в точке А равна …

1. 2. 3. 4. 5.

 

6. Внутри заряженной сферы …

1. Е = const, φ = 0

2. Е = const, φ = const

3. Е = 0, φ = 0

4. Е = 0, φ = const

5. Е и φ зависят от расстояния до поверхности сферы

 

7. Если заряженная частица ( ) прошла ускоряющую разность потенциалов 6·105 В и приобрела скорость 5400 км/с, то масса этой частицы равна … кг.

1. 1,3·10-26 2. 5,2·10-26 3. 6,7·10-26 4. 1,3·10-25 5. 1,3·10-18

 

8. В центре сферы находится заряд. Поток вектора напряженности через эту поверхность уменьшится, если …

1. увеличить радиус сферы

2. уменьшить радиус сферы

3. увеличить заряд вне сферы

4. увеличить заряд внутри сферы

5. уменьшить заряд внутри сферы

 

9. Два заряда и расположены друг от друга на расстоянии . Величина потенциала в точке А равна … В.

1. 2. 3. 4. 5.

 
 


10. В вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника расположены заряды + q, +2 q, – q. Напряженность в т. О, расположенной в середине гипотенузы, направлена …

1. а 2. в 3. с 4. д 5. е

 

 

11. Сила, действующая на заряд q, помещенный в центре сферы радиусом r, заряженной с поверхностной плотностью σ, равна …

1. 2. 0 3. 4. 5.

 

12. Расстояние l между зарядами q = ± 3 нКл диполя равно 12 см. Найти потенциал φ поля, созданного диполем в точке, удаленной на r = 6 см как от первого, так и от второго заряда (В).

1. 0 2. 300 3. 450 4. 900 5. 15000

 

13.В некоторой области пространства создано электрическое поле, потенциал которого изменяется по закону . Вектор напряженности электрического поля в точке пространства А, будет иметь направление …

1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5

14.В двух вершинах куба находятся точечные заряды q1 = 24 нКл, q2 = 10 нКл Поток вектора электрического смещения через поверхность куба равен …нКл.

1. 34 2. 24 3. 14 4. 10 5. 0

 

15. Электрический заряд q = 2 Кл перемещается в электрическом поле из точки с потенциалом φ1 = 20 В в точку с потенциалом φ2 = 5 В. Работа, которую совершают силы электростатического поля, равна …. Дж.

1. – 50 2. – 30 3. 20 4. 30 5. 50

 

16. Электростатическое поле создается отрицательным точечным зарядом. Если на расстоянии r = 0,1 м от заряда потенциал равен φ = 100 В, то числовое значение и направление градиента потенциала grad φ …

1. 1 кВ/м, (1)

2. 1 кВ/м, (2)

3. 1 кВ/м, (3)

4. 1 кВ/м, (4)

5. 2 кВ/м, (1)

 

17. Диполь с электрическим моментом свободно установился в однородном электрическом поле с напряженностью . Чтобы повернуть диполь на угол , необходимо совершить работу, равную … мкДж.

1. 0 2. 15 3. 30 4. 75 5 667

 

18. Три точечных заряда расположены в вершинах равностороннего треугольника. Два из них одноименные и равные друг другу. Чтобы потенциальная энергия взаимодействия зарядов была равна нулю, третий заряд должен быть равным …

1. 2. 3. 4. 5.

19.Длинный прямой провод, расположенный в вакууме, несет заряд, равномерно распределенный по всей длине провода с линейной плотностью 4 нКл/м. Напряженность электростатического поля на расстоянии r = 2 м от провода равна … В/м.

1. 0 2. 36 3. 45 4. 54 5. 70

 

20. Работа, которую надо совершить, чтобы заряды 1 нКл и 2 нКл, находящиеся в воздухе на расстоянии 0,5 м, сблизить до 0,1 м, равна … Дж.

1. 1,42 · 10-7 2. 0,28 3. 0,75 · 10-7 4. 1,6 · 10-7 5. 1,75 · 10-7

 

21.Поток вектора напряженности электростатического поля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды Q1= 5 нКл, Q2= 3 нКл, Q3= – 4 нКл, равен … В·м.

1. 113 2. 226 3. 400 4. 452 5. 1356

 

22. заряженных капель с потенциалом сливают в одну с потенциалом . Отношение потенциалов . Значение равно

1. 3/2 2. 4/3 3. 1 4. 2/3 5. 1/3

 

23. Напряженность электрического поля, создаваемого точечными зарядами и , равна нулю в области

1. А 2. В 3. С 4. D 5. E

 

24. Под действием электростатического поля равномерно заряженной бесконечной плоскости точечный заряд Q = 1 нКл переместился вдоль силовой линии на расстояние r = 1 см, при этом совершена работа 5 мкДж. Поверхностная плотность заряда на плоскости равна … мкКл/м2.

1. 8,85 2. 9,0 3. 10,0 4. 7,75 5. 4,45

 

25. Поле создано двумя равномерно заряженными концентрическими сферами радиусами R1 = 5 см и R2 = 10 см. Заряды сфер соответственно равны Q1 = 4 нКл и Q2 = 7 нКл. Напряженность электрического поля Е в точке, лежащей от центра сфер на расстоянии r = 3 см равна … кВ/м.

1. 5,0 2. 3,0 3. 0,5 4. 0,3 5. 0

26. Электростатическое поле создается бесконечной прямой нитью, заряженной равномерно с линейной плотностью τ = 50 пКл/см. Градиент потенциала в точке на расстоянии r = 0,5 м от нити равен … В/м.

1. 90 2. 180 3. 200 4. 300 5. 270

 
 


27. Дана система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности , , , , . Поток вектора напряженности электростатического поля отличен от нуля через поверхности …

 

1. , 2. , 3. , 4. , 5. ,

28. На кольце с радиусом 1 м равномерно распределен заряд 10 нКл. Потенциал в центре кольца равен … В.

1. 90 2. 100 3. 150 4. 200 5. 250

 

29. Электростатическое поле создается бесконечной плоскостью, равномерно заряженной с поверхностной плотностью σ = 1 нКл/м2. Разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстоянии r1 = 0,2 м и r2 = 0,5 м от плоскости, равна … В.

1. 14,7 2. 15,1 3. 18 4. 16,9 5. 19,7

 

Е
30. Электростатическое поле создается положительным точечным зарядом. Если на расстоянии r = 0,1 м от заряда потенциал равен φ = 100 В, то числовое значение градиента потенциала grad φ и его направление…

  1. 1 кВ/м, (1)
  2. 0,5 кВ/м, (3)
  3. 1 кВ/м, (2) +
  4. 1 кВ/м, (4)
  5. 1 кВ/м, (3)

 

31. Поток вектора напряженности электростатического поля через замкнутую поверхность равен …

1. 0 2. 3. 4. 5.

 

32. Если потенциал точки В принят за нулевой уровень, то потенциал точки А электростатического поля точечного заряда равен …

1. 2. 3. 4. 5.

 

33.Длинный прямой провод, расположенный в вакууме, несет заряд, равномерно распределенный по всей длине провода с линейной плотностью 4 нКл/м. Напряженность электростатического поля на расстоянии r = 2 м от провода равна … В/м.

1. 0 2. 36 3. 45 4. 54 5. 70

 

34. Поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда . Вектор градиента потенциала в точке А направлен …

1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5

35.Точечный заряд помещен в центре куба с длиной ребра 10 см. Поток вектора напряженности электрического поля через одну грань куба равен … кВ·м.

1. 1 2. 5,31 3. 8,85 4. 10 5. 11,3

 

36. Работа по перемещению заряда q = 3 нКл вдоль эквипотенциальной поверхности φ = 5 В равна … нДж.

1. 0 2. 0,6 3. 1,5 4. 1,75 5. 15

 

37. Вектор напряженности электростатического поля в точке А между эквипотенциальными поверхностями и направлен …

1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5.

 

38. Потенциальная энергия системы двух точечных зарядов и , находящихся на расстоянии друг от друга равна … мкДж.

1. 90 2. 900 3. 9000 4. 0,9 5. 9

39. Электрический заряд распределен равномерно внутри сферы радиуса . Радиус сферы увеличили до , и заряд равномерно распределился по новому объему. Поток вектора напряженности электрического поля сквозь сферическую поверхность радиуса

1. уменьшится в 2 раза

2. уменьшится в 4 раза

3. уменьшится в 8 раз

4. не изменится

5. увеличится в 2 раза

 

40. Шарик, заряженный до потенциала φ = 792 В, имеет поверхностную плотность заряда σ = 33 нКл/м2. Радиус R шарика равен … см.

1. 35 2. 91 3. 21 4. 7,2 5. 0,7

 

41. В некоторой области пространства создано электростатическое поле, потенциал которого описывается функцией . Вектор напряженности электростатического поля в точке пространства, показанной на рисунке, будет иметь направление …

1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5

 

42. Внутри заряженной сферы напряженность и потенциал соответственно равны …

1. 2.

3. 4. 5.

43. Работа по перемещению заряда q = 5,85 нКл вдоль эквипотенциальной поверхности u = 3,0 В равна … Дж.

1. 11,7·10-9 2. 17,55·10-9 3. 15·10-9 4. 11,7·10-9 5. 0

 

44.Соотношение между напряженностями электростатического поля точечного заряда в точках А и В (0А = 0,5 АВ) равно …

1. 2. 3.

4. 5.

 

45. Электростатическое поле создается бесконечной прямой нитью, заряженной равномерно с линейной плотностью τ = 3 нКл/м. Градиент потенциала grad φ в точке на расстоянии r = 15 см от нити равен … В/м.

1. 90 2. 180 3. 200 4. 270 5. 360

 

46.Две бесконечные параллельные плоскости заряжены с поверхностными плотностями – σ и 4σ. Напряженность электрического поля между плоскостями равна ...

1. 2. 3. 4. 5.

 

47. Дана система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности , , , , . Поток вектора напряженности равен нулю через поверхность …

 

1. 2. 3. 4. 5.

48. В элементарной теории атома водорода принимают, что электрон вращается вокруг протона по окружности. Если радиус орбиты , скорость вращения электрона равна … Мм/с.

1. 0,9 2. 1,1 3. 2,2 4. 2,5 5. 2,8

 

49. В центре куба помещен заряд 10,6 нКл. Поток напряженности электрического поля, проходящего через грань куба равен … В·м.

1. 50 2. 100 3. 1500 4. 200 5. 250

 

50. В вершинах равностороннего треугольника находятся одинаковые по модулю заряда. Направление силы, действующей на верхний заряд, и направление напряженности поля в месте нахождения этого заряда обозначены векторами …

1. сила – вектор 4, напряженность – вектор 4

2. сила – вектор 1, напряженность – вектор 1

3. сила – вектор 4, напряженность – вектор 2

4. сила – вектор 1, напряженность – вектор 3

5. сила – вектор 3, напряженность – вектор 1

 

51. Электрическое поле создается тонкой бесконечно длинной нитью, равномерно заряженной с линейной плотностью заряда 10-10 Кл/м. Поток вектора напряженности через цилиндрическую поверхность длиной 2 м, ось которой совпадает с нитью, равен … В/м.

1. 11,4 2. 22,6 3. 27,3 4. 34,5 5. 39,0

 

52. Потенциал электрического поля, образованного диполем, в точках плоскости, перпендикулярной его оси и проходящей через середину отрезка , соединяющего заряды диполя, равен … В.

1. 9·103 2. 4,5·103 3. 3,5·103 4. 2,0·103 5. 0

53. Работа по перемещению заряда вдоль эквипотенциальной поверхности равна … Дж.

1. 0 2. 5,85·10-9 3. 11,7·10-9 4. 17,55·10-9 5. 24,30·10-9

 

54. Электростатическое поле создается бесконечной плоскостью, равномерно заряженной в поверхностной плотностью . Напряженность электрического поля этой плоскости равна … кВ/м.

1. 1,0 2. 2,7 3. 3,5 4. 5,4 5. 6,3

 

55.Поток вектора напряженности электростатического поля через замкнутую поверхность равен …

1. 2. 0 3. 4. 5.

 

56. В центре сферы находится точечный заряд . Поток векторов электрического смещения через поверхность сферы равен … мкКл.

1. 0 2. 18 3. 25 4. 36 5. 48

57. Работа по перемещению заряда вдоль эквипотенциальной поверхности равна … Дж.

1. 14·10-9 2. 7,0·10-9 3. 3,5·10-9 4. 1,5·10-9 5. 0

 

58. Поток вектора напряженности электрического поля сквозь замкнутую шаровую поверхность, внутри которой находятся три точечных заряда +2, –3 и +5 нКл равен … В/м.

1. 1,8 2. 2,7 3. 3,9 4. 5,6 5. 6,5



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.