Король А. В. / Вопросы к зачету Король А. В

1Механика

1.1Вопросы типа "A".

A1. Какое движение называется (a) нерелятивистским, (b) релятивистским?

A2. Материальная точка находится в точке с координатами (−3, 4, 0). Запишите радиус-вектор r материальной точки через единичные векторы i, j, k.

A3. (a) Как определяется мгновенная скорость материальной точки через ее радиус-вектор r(t)?

(b) Как определяется ускорение материальной точки через ее радиус-вектор r(t)?

(с) Как определяется ускорение материальной точки через ее скорость v(t)?

A4. (a) Как определяются тангенциальное и нормальное ускорение?

(b) Выразите вектор и величину полного ускорения материальной точки через ее тангенциальное и нормальное ускорения.

A5. Сформулируйте (a) 1-й закон Ньютона; (b) 3-й закон Ньютона.

A6. Сформулируйте 2-й закон Ньютона для тела (a) постоянной массы; (b) переменной массы.

A7. (a) Дайте определение импульса материальной точки.

(b) Сформулируйте закон сохранения импульса.

A8. Что нызывается (a) весом тела; (b) состоянием невесомости?

A9. Что нызывается/как вычисляется (a) сила трения скольжения; (b) сила трения покоя?

A10. Как находится работа силы при конечном перемещении тела?

A11. Какие силы называются (a) консервативными, (b) неконсервативными? Приведите примеры.

A12. Что нызывается/как вычисляется/от чего зависит (a) кинетическая энергия; (b) потенциальная энергия;

(c) полная механическая энергия?

A13. Сформулируйте закон сохранения полной механической энергии.

A14. Как определяется момент силы относительно неподвижной точки?

A15. Что называется моментом импульса материальной точки относительного центра?

A16. Напишите связь мощности силы F со скоростью тела v.

A17. Как определяется момент инерции материальной точки относительного оси вращения?

A17. Чему равна работа консервативной силы при перемещении тела по замкнутой траектории? Ответ поясните.

1.2Вопросы типа "B".

2Молекулярная физика и термодинамика.

2.1Вопросы типа "A".

A1. При каких условиях газ называется "идеальным"?

A2. Сформулируйте основные положения молекулярно-кинетической теории.

A3. В чем разница между

(a)изобарным и изохорным процессами;

(b)изобарным и изотермическим процессами;

(c)изотермическим и изохорным процессами;

A4. Сформулируйте закон Менделеева-Клапейрона. Поясните обозначения.

A5. Сформулируйте закон (a) Бойля-Мариотта; (b) Гей-Люссака; (c) Шарля; (d) Авогадро; (e) Дальтона. A6. Напишите барометрическую формулу. Поясните обозначения.

A7. Что называется внутренней энергией термодинамической системы?

A8. В чем заключается молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры?

A9. Сформулируйте закон Больцмана о равнораспределении энергии по степеням свободы молекул. A11. Сформулируйте первое начало термодинамики.

A12. Какой процесс называется адиабатическим?

A13. Что называется вечным двигателем первого рода/второго рода?

A14. (a) Какой термодинамический процесс называется циклическим?

(b) Что называется прямым/обратным циклом? A15. Как определяется к.п.д. тепловой машины? A16. Что такое теплоемкость?

A17. Что называется молярным объемом?

A18. В результате каких процессов может изменяться внутренняя энергия системы? A19. Напишите уравнение Майера. Поясните, что обозначают входящие в него величины.

2.2Вопросы типа "B".

B1. Найти плотность/концентрацию молекул кислорода (µ = 28 г/моль) при нормальных условиях.

B2. Напишите выражение для внутренней энергии 2-x/3-x атомного идеального газа

(a)c учетом колебательных степеней свободы;

(b)без учета колебательных степеней свободы.

B3. Почему абсолютная температура – неотрицательна?

∫v2

B4. Каков смысл выражения f(v)dv? Здесь, f(v) функции распределения молекул по скоростям.

v1

B5. Во сколько раз и как изменится средняя-квадратичная скорость движения молекул (a) при замене кислорода к водородом? (б) при увеличении абсолютной температуры в 4 раза? Ответ пояснить вычислениями.

B6. Напишите основное уравнение МКТ идеального газа. Поясните величины, входящие в него.

B7. На какой высоте плотность воздуха (µ = 29 г/моль) в два раза меньше, чем его плотность на уровне моря? Считать, что температура воздуха везде одинакова и равна 273 К.

B8. Чему равно число поступательных/вращательных/колебательных/полное число степеней свободы молекулы He/O2/H2O/C2H5OH/. . . ?

B9. Как вычисляется работа газа при изменении его объема от V1 до V2 в произвольном процессе? Как изобразить эту работу графически?

B10. Запишите первое начало термодинамики для (a) изотермического; (b) изобарного; (c); изохорного; (d) адиабатического процесса.

B11. Напишите барнометрическую формулу. Поясните величины, входящие в него.

B12. Изобразить (схематично) на диаграмме (P, V ) изотермы идеального газа для температур T1 < T2 < T3. Ответ пояснить.

B13. Как найти средне-квадратичную скорость движения молекул, зная функцию распределения f(v) молекул по скоростям?

B14. Поясните принцип действия (a) теплового двигателя, (b) холодильной машины.

B15. Что называется циклом Карно? Чему равен КПД двигателя, работающего по циклу Карно?

B16. Сформулируйте теорему Карно.

3Электричество и магнетизм

3.1Вопросы типа "A".

A1. Что означает дискретность электрического заряда?

A2. Запишите, сформулируйте и поясните закон Кулона.

A3. Сформулируйте принцип суперпозиции напряженностей электростатических полей.

A4. Почему напряженность называется силовой характеристикой электростатического поля?

A5. Что называется эквипотенциальной поверхностью?

A6. Напишите выражение для (a) напряженности, (b) потенциала электрического поля, созданного точечным зарядом.

A7. В чем заключается явление поляризации.

A8. В чем физический смысл диэлектрической проницаемости?

A9. Как определяется и что показывает электроемкость конденсатора?

A10. Напишите выражение для энергии конденсатора.

A11. Как связана плотность тока и сила тока?

A12. Сформулируйте закон Ома для однородного участка цепи. Поясните обозначения.

A13. Напишите выражение, связывающее сопротивление проводника, его длину и поперечное сечение. A14. Запишите закон Джоуля–Ленца для постоянного тока. Поясните обозначения.

A15. Что такое электрический диполь? Как направлен и чему равен вектор дипольного момента?

A16. Как определяется поток вектора напряженности электрического поля через элементарную площадку? A17. Напишите выражение для потенциальной энергии взаимодействия двух точечных зарядов.

A18. В чем физический смысл диэлектрической проницаемости?

A19. Как определяется и что показывает электроемкость уединенного проводника? конденсатора?

3.2Вопросы типа "B".

B1. Заряд −2 Кл равномерно распределен по нити/квадратной пластине/шару длины/со стороной/радиуса 50 см. Чему равна линейная/поверхностная/объемная плотность заряда?

B2. Электрический диполь помещен внутрь замкнутой поверхности. Чему равен поток ΦЕ через эту поверхность? Почему?

B3. Два точечных заряда +q и −q находятся в точках с координатами (a, 0, 0) и (−a, 0, 0). Найти направление и величину вектора напряженности поля E, созданного этими зарядами в точке (0, 2a, 0).

B4. Нарисуйте эквипотенциальные поверхности и силовые линии электростатического поля созданного равномернозаряженной нитью/плоскостью/сферой/шаром. Как изменится картина при смене знака заряда?

B5. Cформулируйте и запишите теорему Гаусса для электростатического поля в вакууме. Поясните обозначения.

B6. Запишите связь между напряженностью и потенциалом. Поясните все обозначения.

B7. Cформулируйте и запишите теорему Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Поясните все обозначения и их смысл.

B8. Сформулируйте (и поясните обозначения) теорему о циркуляции вектора напряженности электростатического поля? В чем ее физический смысл?

B9. В атоме водорода электрон (qe = −1.6×10−19 Кл, me = 9.1×10−31 кг) находится (в среднем) на расстоянии a = 0.5 × 10−10 м от протона (qз = 1.6 × 10−19 Кл, mp = 1.7 × 10−27 кг). Что больше и во сколько раз: сила гравитационного или Кулоновского взаимодействия между протоном и электроном.

B10. Найдите среднюю скорость упорядоченного движения электронов в проводнике, если их концентрация равна 1020 м−3 при плотности тока j = 100 А/см2.

B11. Сформулируйте (a) I-е; (b) II-е правило Кирхгофа.

B12. Три одинаковых конденсатора один раз соединены последовательно, другой – параллельно. Во сколько раз и когда емкость батареи будет больше?

B13. В чем состоит явление поляризации диэлектриков?

B14. Незаряженный проводник внесен в электрическое поле. Чему равен суммарный заряд, индуцированный на проводнике? Поясните почему.

B15. В некотором проводнике носителями тока являются электроны. Будут ли они стремиться перейти в область с более высоким потенциалом или с более низким? Почему?

B16. Сформулируйте закон Ома для неоднородного участка цепи. Поясните обозначения.