Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

А.В. Закарлюка

ФИЗИКА

ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

СБОРНИК ЗАДАЧ

Учебно-методическое пособие

Красноярск 2019

УДК

ББК

З–18

Закарлюка А.В.

З–18 Физика. Электромагнетизм. Сборник задач. Механика / А.В. Закарлюка. – Красноярск Сиб. Федер. Ун-т, 2019. – с.

Сборник содержит 307(359) задач по общему курсу физики, разделы электростатика и постоянный электрический ток. Предлагается использовать сборник для составления тестов по решению задач с использованием электронных ресурсов или без использования электронных ресурсов для организации практических занятий. Задачи распределены на пять уровней сложности. Задачи отредактированы таким образом, чтобы в ответе получалось вполне определенное число, что упрощает процесс проверки.

Для преподавателей и студентов ВУЗов.

Оглавление

Введение 4

Количественное распределение задач по параграфам и по уровню сложности 5

05. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ 7

01. Магнитное поле постоянного тока 7

02. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле 17

03. Сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле 29

04. Закон полного тока. Магнитный поток. Магнитные цепи 37

05. Электромагнитная индукция 44

06. Энергия магнитного поля 58

07. Магнитные свойства вещества 64

Введение

Данный сборник содержит задачи, распределенные по уровням сложности. Разделение на уровни сложности – задача непростая, творческая, автор постоянно сталкивался с вопросом, куда же отнести ту или иную задачу. Тем не менее, это разделение выполнено. Сборник составлялся для задач, размещаемых в электронных образовательных курсах (ЭОК), в виде тестовых задач с введением краткого числового ответа самими студентами, то есть без выбора ответа.

Распределение задач по уровням сложности позволяет организовать обучение по принципу «от простого к сложному»; более точно планировать затраты времени на решение задач студентами; подбирать зачади в соответствии с уровнем подготовки студентов и в соответствии с курсом физики.

Задачи в себе уже содержат все необходимые физические данные, что позволяет не тратить время на поиск значения той или иной физической величины. Задачи отредактированы таким образом, чтобы в ответе получалось целое число или предлагается ответ округлить до целого числа, это облегчает процесс проверки решения и, в случае использования электронных ресурсов, облегчает ввод правильного ответа. Если необходимо выполнить округление, то в задаче приводится два ответа, чтобы можно было засчитать решение задачи при любом способе округления.

В начале каждого параграфа имеются необходимые формулы. Все ответы необходимо записывать в системе СИ и только после этого следовать указаниям, записанным в самой задаче.

Каждую задачу необходимо решать в общем виде (в буквенных обозначениях). Это позволяет установить определенную закономерность и облегчить процесс вычисления конечного числового ответа.

В заключение, автор желает поделиться опытом по работе с задачами, распределенными по уровням сложности, который он получил при работе со студентами СФУ. В среднем, при решении задач в виде тестов с использованием ЭВМ (исключено обязательное письменное оформление) на решение 10 задач 1-го уровня сложности у студентов уходило около 5 минут, на решение 10 задач 2-го уровня сложности – 7–10 минут, на решение 10 задач 3-го уровня сложности – 20–40 минут.

Количественное распределение задач по параграфам и по уровню сложности

В таблице приводится распределение задач по параграфам и по уровням сложности. Первая цифра соответствует количеству задач, вторая цифра (в скобках) соответствует количеству ответов, поскольку одна задача с двумя или тремя ответами может быть использована дважды, трижды – в задачах данного сборника и в ЭОК дается только один вопрос, следовательно, ответ может быть только один.

№№	Название параграфа	Уровень сложности
05	Электромагнетизм	1	2	3	4	5
01	Магнитное поле постоянного тока	8	6	14(22)	9(11)	0
01.01	Связь между напряженностью и индукцией магнитного поля в вакууме (Напряженность и индукция магнитного поля)	3	0	0	0	0
01.02	Поле кругового тока и соленоида	2	3	1	3(4)	0
01.03	Поле прямого тока	1	3	13(21)	5(6)	0
01.04	Поле движущегося заряда	2	0	0	1	0
		37(47)
02	Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле	12	7	23(26)	16(19)	5(9)
02.01	Сила Ампера	7	6	9(10)	4	0
02.02	Магнитный момент	4	0	3(5)	1(2)	5(9)
02.03	Контур в магнитном поле	0	1	5	8(10)	0
02.04	Магнитный диполь	1	0	6	3	0
		63(73)
03	Сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле	17(19)	8(11)	18(20)	8	0
03.01	Сила Лоренца	16(18)	8(11)	15(17)	7	0
03.02	Движение заряженных частиц в совместных магнитном и электрическом полях (Движение заряда в Эл. и Маг. полях)	1	0	3	1	0
		51(58)
04	Закон полного тока. Магнитный поток	4(6)	4(5)	4(5)	1	4
04.01	Закон полного тока	2(3)	2(3)	0	0	0
04.02	Магнитный поток	1	2	2	0	4
04.03	Магнитная индукция в ферромагнетике	1(2)	0	2(3)	1	0
		17(21)
05	Электромагнитная индукция	21(22)	21	28(32)	14(19)	2
05.01	Работа по перемещению проводника в магнитном поле	5	3	2	3	0
05.02	Электродвижущая сила индукции	7	4	15	6(11)	0
05.03	Количество электричества, протекающее в контуре при изменении магнитного потока	0	1	4(6)	2	1
05.04	Самоиндукция	8(9)	10	4	2	1
05.05	Экстратоки замыкания и размыкания	1	3	0	1	0
05.06	Бетатрон	0	0	3(5)	0	0
		86(96)
06	Энергия магнитного поля	11	21	11	1	0
06.01	Энергия магнитного поля соленоида	2	2	0	1	0
06.02	Объемная плотность энергии	1	7	1	0	0
06.03	Электромагнитные колебания. Переменный ток	8	12	10	0	0
		44
07	Магнитные свойства вещества	8(14)	4	7(8)	9(13)	0
07.01	Намагниченность. Магнитная восприимчивость	5(9)	2	3(4)	2(3)	0
07.02	Диа- и парамагнетизм	2	0	0	1(2)	0
07.03	Ферромагнетизм	1(3)	2	4	6(8)	0
		28(39)