Федеральное агентство по образованию. Государственное образовательное учреждение высшего и послевузовского образования

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ

Часть 2

Электрическое поле. Постоянный ток. Магнитное поле

Нижний Новгород 2005

Составители: И.А. Вдовиченко и др.

УДК 681.383; 621.384

Сборник задач по физике. 2: Электрическое поле. Постоянный ток. Магнитное поле. для студентов всех специальностей / Нижегородский государственный технический университет. Сост.: И.А. Вдовиченко, В.А. Малахов, Г.Д.Павлова, А.Б. Федотов, Г.И.Шишков. Н.Новгород, 2004. – 100с.

Ответственный редактор А.Б. Федотов

Редактор Э.Б.Абросимова

Рецензент А.И.Кононов

Подп. в печ. Формат. . Бумага газетная. Печать офсетная.

Печ. л. 7,0. Уч.– изд. л. 4,2. Тираж 2000 экз. Заказ

Нижегородский государственный технический университет. Типография НГТУ. 603600, Н.Новгород, ул. Минина, 24

1. Содержание

Предисловие ..		4
1. Электростатика ...		6
	1.1. Электрическое поле в вакууме	6
	1.2. Электрическое поле в диэлектриках	12
	1.3. Проводники. Конденсаторы. Энергия электрического поля. …	16
	1.4. Примеры решения задач	20
2. Постоянный ток .. ...		28
	2.1. Плотность тока. Подвижность носителей заряда	28
	2.2. Электродвижущая сила. Правила Кирхгофа	30
	2.3. Работа и мощность в цепях постоянного тока	33
	2.4. Примеры решения задач	38
3. Магнитостатика … ...		41
	3.1. Магнитное поле в вакууме	41
	3.2. Сила Лоренца. Сила Ампера	45
	3.3. Магнитное поле в веществе	49
	3.4. Примеры решения задач	52
4. Электродинамика … ...		62
	4.1. Закон электромагнитной индукции	62
	4.2. Преобразования Лоренца. Уравнения Максвелла	66
	4.3. Цепи переменного тока.	70
	4.4. Примеры решения задач	72
5. Ответы……….………………………..……………………………....		79

ПРЕДИСЛОВИЕ

Данный сборник задач предназначен для студентов первого курса всех специальностей. Все задачи этой части распределены по четырем главам: «Электростатика», «Постоянный ток», «Магнитостатика» и «Электродинамика». В соответствии со сложившейся практикой распределения нагрузки, объем задачника рассчитан на 18 часов аудиторных занятий и соответствующее количество часов внеаудиторной работы. Поэтому подобно тому, как это было сделано в первой части, мы были вынуждены исключить некоторые темы, например, «Ток в электролитах», «Электрический разряд в газах» и ряд других.

Для обозначения векторов ускорения, момента силы и момента импульса использованы символы , соответственно. Момент инерции обозначается символом J.

В остальном мы придерживались системы обозначений, принятой в учебнике Савельева И.В. «Курс общей физики».

Номера задач повышенной сложности отмечены «звездочками» (например 1.11*). В конце каждой главы имеется раздел «Примеры решения задач». Номера задач, подробное решение которых представлено в этом разделе, отмечены буквой «П» (например 2.22*П).

Краткий список физических констант
Гравитационная постоянная	G =6,67ּ10-11 Нּм2/кг2
Стандартное ускорение свободного падения	g =9,807м/с2
Постоянная Авогадро	NA =6,02ּ1023 моль-1
Постоянная Больцмана	kБ =1,38ּ10-23 Дж/К
Атомная единица массы
Боровский радиус
Элементарный заряд
Масса электрона
Магнетон Бора
Масса протона
Электрическая постоянная	; Ф/м.
Магнитная постоянная	; Гн/м.
Скорость света в вакууме