Вариант 3

1. К абсолютно упругой пружине подвесили грузик, в результате чего она растянулась на х = 9 см. Чему будет равен период колебаний грузика, если его немного оттянуть вниз и отпустить?

2. Энергия свободных незатухающих колебаний, происходящих в колебательном контуре, составляет W₁ = 0,2 мДж. При медленном раздвигании пластин конденсатора частота колебаний увеличилась в 2 раза. Определить работу, совершаемую против сил электрического поля.

3. В цепь переменного тока напряжением U = 220 В и частотой  = 50 Гц последовательно включены резистор сопротивлением R = 100 Ом, катушка индуктивностью L = 0,5 Гн и конденсатор емкостью С = 10 мкФ. Определить амплитудные значения: 1) силы тока в цепи; 2) падения напряжения на активном сопротивлении; 3) падения напряжения на конденсаторе; 4) падения напряжения на катушке.

4. Два когерентных источника посылают поперечные волны в одинаковых фазах. Периоды колебаний Т = 0,2 с, скорость распространения волн в среде υ = 800 м/с. Определить, при какой разности хода в случае наложения волн будет наблюдаться: 1) ослабление колебаний; 2) усиление колебаний.

Вариант 4

1. Точка участвует в двух одинаково направленных колебаниях: х₁ = (3соs ωt) см, х₂ = 3 cos (ωt +  см, где ω = π рад/с. Определить амплитуду и начальную фазу результирующего колебания. Написать его уравнение.

2. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 0,1 Гн и конденсатора емкостью С = 39,5 мкФ. Заряд конденсатора q_m = 3 мкКл. Пренебрегая сопротивлением контура, записать уравнение: 1) изменения силы тока в цепи в зависимости от времени; 2) изменения напряжения на конденсаторе в зависимости от времени.

3. В цепь переменного тока частотой 50 Гц включена катушка длиной 20 см, диаметром 5 см, содержащая 500 витков медного провода площадью поперечного сечения 0,6 мм². Определить, какая доля полного сопротивления катушки приходится на реактивное сопротивление. Удельное сопротивление меди  = 17 нОм · м.

4. Определите длину волны λ, если расстояние между первым и четвертым узлами стоячей волны равно 30 см.

Вопросы теоретического курса по разделам "электричество и магнетизм", "колебания и волны"

1. Электростатическое поле и его напряженность. Закон Кулона.

2. Потенциал и работа электростатического поля.

3. Напряженность как градиент потенциала.

4. Поток напряженности электрического поля. Теорема Остроградского - Гаусса для электростатического поля в вакууме.

5. Применение теоремы Остроградского - Гаусса к расчету некоторых полей.

6. Диэлектрики в электростатическом поле.

7. Проводники в электростатическом поле. Электрическая емкость уединенного проводника.

8. Конденсаторы. Электроемкость конденсаторов.

9. Энергия заряженных проводников и электростатического поля. Объемная плотность энергии.

10. Постоянный электрический ток, его характеристики и условия существования.

11. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводников.

12. Работа и мощность тока. Закон Джоуля - Ленца для участка цепи. КПД.

13. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей. Мост Уитстона.

14. Классическая электронная теория проводимости металлов.

15. Работа выхода электронов из металла. Термоэлектронная эмиссия.

16. Контактная разность потенциалов. Термоэлектрические явления: эффекты Зеебека, Пельтье и Томсона.

17. Электропроводность полупроводников. Полупроводниковые выпрямители и диоды.

18. Электропроводность электролитов. Законы Фарадея для электролиза.

19. Электропроводность газов. Плазма.

20. Магнитное поле. Магнитный момент. Магнитная индукция.

21. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Остроградского – Гаусса для магнитного поля.

22. Закон Ампера.

23. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях.

24. Закон Био – Савара - Лапласа и его применение.

25. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме.

26. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.

27. Магнитные моменты атомов. Атом в магнитном поле. Намагниченность.

28. Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

29. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряженность магнитного поля.

30. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Принцип работы генератора (электродвигателя).

31. Самоиндукция. Потокосцепление. Индуктивность.

32. Взаимная индукция. Трансформаторы.

33. Энергия магнитного поля.

34. Токи при размыкании и замыкании электрической цепи.

35. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Принцип относительности в электродинамике.

36. Гармонические колебания и их основные характеристики.

37. Сложение колебаний. Биения. Фигуры Лиссажу.

38. Механические гармонические колебания. Физический и математический маятники, груз на пружине.

39. Электромагнитные гармонические колебания. Колебательный контур.

40. Свободные затухающие механические и электромагнитные колебания. Автоколебания.

41. Вынужденные механические и электромагнитные колебания.

42. Переменный ток в RLC-контуре. Резонансные явления. Мощность.

43. Механические волны. Уравнение бегущей волны. Волновое уравнение.

44. Интерференция волн. Стоячие волны.

45. Звуковые волны. Эффект Доплера в акустике.

46. Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн.