Заряд, протекающий по замкнутому контуру при изменении магнитного потока



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Заряд, протекающий по замкнутому контуру при изменении магнитного потока



через контур

- изменение магнитного потока
R - сопротивление контура

Работа по перемещению замкнутого контура с током в магнитном поле

Уравнение гармонических колебаний

- смещение (отклонение) колеблющейся величины от положения равновесия
- амплитуда (по модулю)
- круговая (циклическая) частота
t - время
- начальная фаза
- фаза

Связь между периодом и круговой частотой

Частота

Связь круговой частоты с частотой

Периоды собственных колебаний

Ø пружинного маятника


- жесткость пружины

Ø математического маятника

- длина маятника
- ускорение свободного падения

Ø колебательного контура

– индуктивность контура
- емкость конденсатора

Частота собственных колебаний

 

Сложение колебаний одинаковой частоты

и направления

Ø амплитуда результирующего колебания


- амплитуды составляющих колебаний
- начальные фазы составляющих колебаний

Ø начальная фаза результирующего колебания

Уравнение затухающих колебаний

Амплитуда затухающих колебаний

- амплитуда в начальный момент времени
- коэффициент затухания
– время

Коэффициент затухания

Ø колеблющегося тела


- коэффициент сопротивления среды
- масса тела

 

Ø колебательного контура


- активное сопротивление
- индуктивность контура

Частота затухающих колебаний

Период затухающих колебаний

Логарифмический декремент затухания

Связь логарифмического декремента и

коэффициента затухания

Амплитуда вынужденных колебаний


- частота вынужденных колебаний
- приведенная амплитуда вынуждающей силы

Ø при механических колебаниях

Ø при электромагнитных колебаниях

Резонансная частота

Резонансная амплитуда

Полная энергия колебаний

Уравнение плоской волны


- смещение точек среды с координатой

в момент времени
- волновое число

Длина волны


скорость распространения колебаний в среде
- период колебаний

Связь разности фаз колебаний двух точек

среды с расстоянием между точками среды

Абсолютный показатель преломления

- скорость света в вакууме

- скорость распространения света в среде

Относительный показатель преломления

- абсолютные показатели преломления

второй и первой среды

Оптическая длина пути

- показатель преломления среды
- геометрическая длина пути световой волны

Оптическая разность хода


- оптические пути двух световых волн

 

Условие интерференционного

Ø максимума

Ø минимума


- длина световой волны в вакууме
- порядок интерференционного максимума или минимума

Оптическая разность хода в тонких пленках

Ø в отраженном свете

Ø в проходящем свете


- толщина пленки
- угол падения света
- показатель преломления

 

Ширина интерференционных полос

В опыте Юнга


- расстояние между когерентными источниками света
- расстояние от источника до экрана

Условие главных максимумов

Дифракционной решетки


- постоянная дифракционной решетки
- угол дифракции

Разрешающая способность

Дифракционной решетки


- минимальная разность длин волн двух

спектральных линий, разрешаемых решеткой
- порядок спектра
- общее число щелей решетки

Закон Малюса


- интенсивность плоско-поляризованного света, падающего на анализатор
- интенсивность света, прошедшего через

анализатор
- угол между плоскостью поляризации падающего света и главной плоскостью анализатора.

Связь интенсивности естественного света с интенсивностью света, прошедшего поляризатор (и падающего на анализатор)


- относительная потеря интенсивности света

в поляризаторе

Дисперсия вещества

Средняя дисперсия

Групповая скорость света

Фазовая скорость света

 

 

Конспекты семинарских занятий заполняются студентами вместе с преподавателем на занятиях (на одном занятии решаются 4 задачи). В случае если студент отсутствует на занятии, он должен заполнить конспект самостоятельно.

 

 

Семинарские занятия

  1. Магнитное поле в вакууме. Закон Био-Савара-Лапласа. Сила Ампера. Закон полного тока.
  2. Магнитное поле в веществе. Явление электромагнитной индукции.
  3. Гармонические колебания. Гармонический осциллятор.
  4. Затухающие колебания. Вынужденные колебания осциллятора.
  5. Волны.
  6. Интерференция световых волн.
  7. Дифракция световых волн.
  8. Поляризация света.

 

 

Тема 1

Магнитное поле в вакууме.

Закон Био-Савара-Лапласа.

Сила Ампера. Закон полного тока.

1. Два круговых витка расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что центры этих витков совпадают. Радиус каждого витка , а токи в витках . Найти напряженность магнитного поля в центре этих витков

 

Дано     Решение
Найти     Ответ

2. По двум бесконечно длинным параллельным проводам текут токи и в противоположных направлениях. Расстояние между проводами . Определить магнитную индукцию В в точке, удаленной на расстояние от первого и от второго провода.

 

Дано   Решение
Найти   Ответ

 

3. Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле с индукцией . По проводнику длиной расположенному под углом к силовым линиям магнитного поля, течет ток . Найти силу, действующую на проводник.

 

Дано     Решение
Найти   Ответ

4. Квадратная рамка со стороной , по которой течет ток , расположена в магнитном поле с индукцией так, что силовые линии поля перпендикулярны плоскости рамки. Найти силу, действующую на одну сторону рамки.

 

Дано   Решение
Найти   Ответ

Тема 2

Магнитное поле в веществе.

Явление электромагнитной индукции.

1. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией возбуждено электрическое поле напряженностью . Заряженная частица движется перпендикулярно обоим полям, не отклоняясь от прямолинейной траектории. Определить скорость частицы.

 

Дано   Решение
Найти   Ответ

2. В магнитное поле с индукцией помещен круговой виток из медной проволоки. Площадь витка а полное сопротивление проволоки . Магнитное поле направлено перпендикулярно плоскости витка. Какой заряд пройдет по витку при исчезновении магнитного поля?

 

Дано   Решение
Найти   Ответ

3. На соленоид длиною и площадью поперечного сечения надет проволочный виток того же сечения. Соленоид имеет витков, и по нему идет ток . Какая средняя ЭДС индуцируется в надетом на соленоид витке при уменьшении тока в соленоиде в течение

 

Дано   Решение
Найти   Ответ

4. Соленоид содержит витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) . По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией . Определить среднее значение ЭДС самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока уменьшается практически до нуля за время .

Дано     Решение
Найти   Ответ

Тема 3

Гармонические колебания.

Гармонический осциллятор

1. Материальная точка совершает синусоидальные гармонические колебания с частотой . В начальный момент времени она находится в положении равновесия и движется со скоростью . Написать уравнение колебаний.

Дано   Решение
Найти   Ответ

2. Тело совершает гармонические колебания по закону . Определить амплитуду смещения, скорости, ускорения и силы, если масса тела 2 кг, начальная фаза равна 0. Найти полную энергию тела.

Дано   Решение
Найти   Ответ

 

3. Сложить аналитически и с помощью векторной диаграммы два гармонических колебания

Дано   Решение
Найти   Ответ

4. Биения возникают при сложении двух колебаний . Найти период биений и период результирующего колебания. Написать уравнение результирующего колебания

Дано   Решение
Найти   Ответ

Тема 4

Затухающие колебания. Вынужденные колебания осциллятора

1. Амплитуда затухающих колебаний маятника за 1 минуту уменьшилась в 3 раза. Определить, во сколько раз она уменьшится за 4 минуты.

Дано     Решение
Найти   Ответ

2. Определить добротность Q колебательного контура, состоящего из катушки индуктивностью L = 2 мГн, конденсатора емкостью

С = 0,2 мкФ и резистора сопротивлением R=1 Ом.

Дано   Решение
Найти   Ответ

3. За 100с тело успевает совершить N = 100 колебаний, при этом амплитуда уменьшается в e раз. Чему равны коэффициент затухания b, логарифмический декремент затухания l, добротность системы Q?

Дано   Решение
Найти   Ответ

4. Период затухающих колебаний системы составляет 0,2с, а отношение амплитуд первого и шестого колебаний равно 13. Определить резонансную частоту данной колебательной системы.

Дано   Решение
Найти   Ответ

Тема 5

Волны

1. Найти разность фаз Dj колебаний двух точек, отстоящих от источника колебаний вдоль оси х на расстояниях х1=10м и х2=16м. Период колебаний Т=0,04с, а скорость распространения

Дано     Решение
Найти     Ответ

2. Уравнение плоской волны имеет вид . Найти длину волны, скорость распространения волны и амплитуду скорости колебаний частиц среды.

Дано     Решение
Найти     Ответ

3. Определить длину бегущей волны l, если расстояние между первым и четвертым узлами стоячей волны l=15см.

Дано   Решение
Найти   Ответ

4. Медный стержень длиной l=50см закреплен в середине. Найти значения собственных частот продольных колебаний стержня в диапазоне от 20 до 50 кГц. Скорость распространения волн

Дано     Решение
Найти   Ответ

Тема 6

Интерференция световых волн

1. Пучок параллельных лучей ( ) падает под углом на мыльную пленку ( ). При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут максимально ослаблены интерференцией? Максимально усилены?

Дано     Решение
Найти   Ответ

2. Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло ( ). Расстояние между соседними красными полосами при этом равно . Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло ( ). Найти расстояние между соседними синими полосами, если в обоих случаях свет падает нормально к поверхности пленки.

Дано     Решение
Найти   Ответ

3. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей помещалась тонкая стеклянная пластинка, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, первоначально занятое пятой светлой полоской (не считая центральной). Луч падает на пластинку перпендикулярно. Показатель преломления пластинки Толщина пластинки Какова длина волны?

Дано     Решение
Найти   Ответ

4. Монохроматический свет ( ) падает нормально на круглое отверстие диаметром . На каком расстоянии от отверстия должна находиться точка наблюдения, чтобы в отверстии помещалась одна зона Френеля, две зоны Френеля?

Дано     Решение
Найти   Ответ

Тема 7

Дифракция световых волн

1. На круглое отверстие радиусом в непрозрачном экране падает нормально параллельный пучок света с длиной волны
На пути лучей, прошедших через отверстие, помещают экран. Определить максимальное расстояние от отверстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно.

Дано   Решение
Найти   Ответ

2. Какой должна быть ширина щели, чтобы первый дифракционный максимум наблюдался под углом при освещении: красным светом синим светом Под каким углом наблюдается минимум для и для

Дано     Решение
Найти   Ответ

3. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию в спектре третьего порядка накладывается красная линия гелия ( ) спектра второго порядка?

Дано     Решение
Найти   Ответ

4. На дифракционную решетку, содержащую штрихов на , падает нормально монохроматический свет с длиной волны . Найти общее число главных дифракционных максимумов на экране, которые дает эта решетка.

Дано   Решение
Найти   Ответ

Тема 8

Поляризация света

1. Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были максимально поляризованы? Показатель преломления воды .

Дано   Решение
Найти   Ответ

2. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через них, уменьшилась в 4 раза? Поглощением света пренебречь.

Дано   Решение
Найти   Ответ

3. Частично поляризованный свет рассматривается через поляризатор. При повороте анализатора на угол по отношению к положению, обеспечивающему максимальную яркость выходящего пучка, яркость света уменьшилась в 1,5 раза. Определить отношение естественной и поляризованной составляющей в падающем световом потоке.

Дано   Решение
Найти   Ответ

4. Между двумя скрещенными поляризаторами поместили третий, плоскость главного сечения которого составляет угол с первым поляризатором. Какая часть естественного света проходит через такую систему? Потери, связанные с поглощением света, отсутствуют.

Дано   Решение
Найти   Ответ

Таблица вариантов и номеров задач для РГЗ

 

Вариант Электромагнетизм Колебания, волны Оптика
1 11 21
2 12 22
3 13 23
4 14 24
5 15 25
6 16 26
7 17 27
8 18 28
9 19 29
10 20 30

 

РГЗ выполняемое студентом, оформляется на листах формата А4. Каждая задача на отдельном листе с одной стороны в печатном виде (указывается номер задачи; условие задачи; ее решение, доведенное до числового значения в системе СИ; рисунок, поясняющий, если необходимо; ответ).

 

 

Задания для самостоятельной работы студентов

1. Найти напряженность магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом , по которому течет ток

2. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии друг от друга. по проводникам текут токи в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии от каждого проводника

3. Ток I=20А, протекая по кольцу из медной проволоки сечением S=1мм2, создает в центре кольца напряженность магнитного поля H=178А/м. Какая разность потенциалов U приложена к концам проволоки, образующей кольцо?

4. Железный образец помещен в магнитное поле напряженностью H=796 А/м. Найти магнитную проницаемость m железа.

5. Найти кинетическую энергию протона, движущегося по дуге окружности радиусом R=60 см в магнитном поле с индукцией B=1 Тл.

6. В однородном магнитном поле с индукцией B=0,1 Тл движется проводник длиной l=10 см. Скорость движения проводника u=15 м/с и направлена перпендикулярно к магнитному полю. Найти индуцированную в проводнике ЭДС

7. Обмотка соленоида состоит из N витков медной проволоки, поперечное сечение которой S=1 мм2. Длина соленоида l=25 см; его сопротивление R=0,2 Ом. Найти индуктивность L соленоида

8. Шины генератора представляют собой две параллельные медные полосы длиной каждая, отстоящие друг от друга на
. Определить силу взаимного отталкивания шин в случае короткого замыкания, когда по ним течет ток

9. Катушка, состоящая из витков проволоки, помещена в однородное магнитное поле с индукцией . Ось катушки параллельна силовым линиям магнитного поля. Какой заряд пройдет по катушке при исчезновении магнитного поля? Сопротивление катушки , диаметр витка .

10. В соленоиде сечением создан магнитный поток
. Определить объемную плотность энергии магнитного поля соленоида. Сердечник отсутствует.

11. Написать уравнение гармонического колебательного движения с амплитудой A=5 см, если за время t=1 мин совершается 150 колебаний и начальная фаза колебаний j=p/4. Начертить график этого движения

12. Уравнение движения точки дано в виде . Найти период колебаний, максимальную скорость и максимальное ускорение точки

13. Полная энергия тела, совершающего гармоническое колебательное движение, W=30 мкДж; максимальная сила, действующая на тело, Fmax=1,5 Н. Написать уравнение движения этого тела, если период колебаний Т=2с и начальная фаза j=p/3

14. Написать уравнение движения, получающегося в результате сложения двух одинаково направленных гармонических колебаний с одинаковым периодом Т=8с и одинаковой амплитудой А=0,02м. Разность фаз между этими колебаниями j2-j1=p/4. Начальная фаза одного из этих колебаний равна нулю

15. Точка участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях . Найти траекторию результирующего движения точки

16. Найти логарифмический декремент затуханий l математического маятника, если за время t=1 мин амплитуда колебаний уменьшилась в 2 раза. Длина маятника l=1м

17. Найти длину волны l колебания, период которого Т=10-14с. Скорость распространения колебаний с=3×108м/с

18. Найти разность фаз Dj колебаний двух точек, отстоящих от источника колебаний на расстояниях l1=10м и l2=16м. Период колебаний Т=0,04с; скорость распространения с=300м/с

19. Найти длину волны l колебаний, если расстояние между первой и четвертой пучностями стоячей волны l=15 см

20. К пружине подвешен груз. Максимальная кинетическая энергия колебаний груза Wк max=1 Дж. Амплитуда колебаний А=5 см. Найти жесткость k пружины

21. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (l1=500 нм) заменить красным (l2=650 нм)

22. На мыльную пленку падает белый свет под углом a=450 к поверхности пленки. При какой наименьшей толщине h пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет (l=600 нм)? Показатель преломления мыльной воды n=1,33

23. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны rk=4мм и rk+1=4,38мм. Радиус кривизны линзы R=6,4м. Найти порядковые номера колец и длину волны l падающего света

24. Найти радиусы rk первых пяти зон Френеля для плоской волны, если расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения b=1м. Длина волны света l=500нм

25. На щель шириной a=2мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света ( =589нм). Под какими углами j будут наблюдаться дифракционные минимумы света?

26. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Какова должна быть постоянная d дифракционной решетки, чтобы в направлении j=410 совпадали максимумы линий l1=656,3нм и l2=410,2нм?

27. Найти наибольший порядок k спектра для желтой линии натрия (l=589нм), если постоянная дифракционной решетки d=2мкм

28. Найти угол iбр полной поляризации при отражении света от стекла, показатель преломления которого n=1,57

29. Найти показатель преломления n стекла, если при отражении от него света отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления b=300

30. Лучи естественного света проходят сквозь плоскопараллельную стеклянную пластинку (n=1,54), падая на нее под углом iбр полной поляризации. Найти степень поляризации Р лучей, прошедших сквозь пластинку

 

 

Кроме семинарских занятий студенты выполняют лабораторные работы. Методические указания к выполнению лабораторных работ студенты берут в библиотеке или в лабораториях в электронном виде на занятиях. Формы отчета работ приведены в лабораториях на стендах. Далее приводятся рекомендуемые таблицы измерений при выполнении лабораторных работ (студент вправе использовать и свои таблицы).

 

 

Лабораторная работа № 14

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.236.187.155 (0.034 с.)