В.28 Можно ли все вещества считать: а) диамагнетиками; б) парамагнетиками; в) ферромагнетиками? Дайте конкретный аргументированный ответ.

В.29 Угол между какими векторами в формуле закона Ампера всегда равен 90°? Угол между какими векторами может быть другим? Ответ поясните рисунками.

В.30 Заряженная частица движется в некоторой части пространства по прямой, не отклоняясь. Может ли в этой области существовать отличное от нуля магнитное поле? Объясните и приведите примеры указанного движения частицы.

В.31 Сформулируйте и запишите теорему о циркуляции вектора в интегральной и дифференциальной формах. Какие физические свойства стационарного магнитного поля она выражает? В чем заключается практический аспект этой теоремы? Проведите аналогию с электростатикой.

В.32 В горизонтальной плоскости расположен виток неопределенной формы из гибкой проволоки. Виток пронизывается однородным магнитным полем, направленным вертикально вниз. Какую форму примет виток, если по нему пропустить ток? Дайте полное объяснение своему ответу.

В.33 Объясните, в чем состоит и как достигается эффект экранировки некоторого объема от статического магнитного поля? Покажите на конкретном примере.

В.34 Жесткий контур с током находится во внешнем магнитном поле. Можно ли повернуть его на 180 градусов, не совершив при этом работы? Дайте убедительное обоснование своему ответу.

В.35 Намагниченность вещества связана с напряженностью поля соотношением . Изобразите эту зависимость графически для трех типов магнетиков: диа-, пара- и ферро-, дайте пояснения. Сравните числовые значения их магнитных восприимчивостей c.

В.36 Объясните, почему магнитная восприимчивость диамагнетиков не зависит от температуры, а парамагнетиков – зависит?

В.37 Считая известным выражение для силы Лоренца, получите закон Ампера для силы, действующей на элемент тока со стороны магнитного поля.

В.38 Установите аналогию между поляризацией диэлектриков и намагничиванием магнетиков. Результаты представьте в виде таблицы. (Обратите внимание на механизмы процессов, электрические и магнитные характеристики вещества, характер изменения поля в веществе).

В.39 Согласно модели атома Резерфорда, электроны в атоме движутся по замкнутым орбитам вокруг ядра. Выразите орбитальный магнитный момент электрона через характеристики его движения. Что такое гиромагнитное отношение, чему оно равно для орбитального момента электрона?

В.40 Проведите сравнительный анализ явлений поляризации полярных диэлектриков и намагничивания парамагнетиков (обратите внимание на механизмы явлений, физические величины и их зависимость от внешних условий).

В.41 Проведите сравнительный анализ явлений поляризации неполярных диэлектриков и намагничивания диамагнетиков (обратите внимание на механизмы явлений, физические величины и их зависимость от внешних условий).

В.42 Рассмотрите сходство и различие в характере полей: а) магнитного, созданного длинным прямолинейным током; б) электрического, созданного неподвижным зарядом, равномерно распределенным вдоль нити. Начертите силовые линии этих полей, выпишите основные формулы, их характеризующие.

 

В.43 Докажите, пользуясь законом полного тока, что неоднородное магнитное поле, силовые линии которого параллельны (рисунок В.16), не может существовать.

 

Рисунок В.16

В.44 Высокотемпературную плазму можно удерживать в замкнутом пространстве с помощью «магнитной ловушки». Объясните, что это значит? Какие физические законы или явления лежат в основе устройства «магнитной ловушки»? Поясните ответ рисунком, приведите примеры.

В.45 Магнитное поле Земли в окружающем ее пространстве подобно полю постоянного магнита. Начертите силовые линии магнитного поля Земли. Как в этом поле будет двигаться высокоэнергичная заряженная частица, попавшая из космоса в поле Земли в области экватора и имеющая скорость, направленную к центру Земли. Объясните, нарисуйте примерную траекторию частицы, если: а) q>0; б) q<0.

В.46 Два длинных прямых провода расположены в горизонтальной плоскости перпендикулярно друг другу. Один проводник жестко закреплен, другой подвешен свободно. Опишите, как будут взаимодействовать эти проводники, если по ним пропустить одинаковые токи I. Укажите направление сил. Каков будет результат такого взаимодействия?

В.47 По очень большой пластине течет однородный ток с постоянной плотностью (рисунок В.17). Докажите, что силовые линии магнитного поля, создаваемого этим током, параллельны пластине. Укажите направление над и под пластиной. Краевыми эффектами пренебречь.

Рисунок В.17

 

В.48 Запишите формулы для циркуляции вектора магнитной индукции в интегральной и локальной (дифференциальной) формах. Раскройте их физический смысл. Каков практический аспект теоремы о циркуляции вектора ? Проведите аналогию с электростатическими теоремами.

В.49 Постройте графики зависимости намагниченности и индукции от напряженности поля для ферромагнетиков. Объясните, о чем свидетельствует наличие насыщения намагниченности? Как это влияет на ход зависимости B = f(H) и магнитную проницаемость вещества?

В.50 В магнитное поле, представленное суперпозицией полей и () влетает электрон со скоростью . Запишите выражение для вектора и модуля силы, действующей на электрон. Определите форму траектории электрона, изобразите ее на рисунке с указанием направления всех векторов.

В.51 По бесконечной плоскости течет однородный поверхностный ток с плотностью . Докажите, что поле этого тока вблизи плоскости однородно и равно . Изобразите его графически с помощью силовых линий.

В.52 Докажите, что в некоторой области пространства, где отсутствуют токи проводимости, неоднородное магнитное поле типа (а) (рисунок В.18) может существовать, а поле типа (б) – не может. На рисунке поля представлены графически линиями вектора . (Для доказательства воспользуйтесь законом полного тока. Обратите внимание на характер изменения модуля вектора напряженности магнитного поля).

Рисунок В.18

 

В.53 Допустим, что слой толщины d из магнетика с магнитной проницаемостью m₁ помещен в бесконечную однородную среду с магнитной проницаемостью m₂ (рисунок В.19), в которой создано однородное магнитное поле , направленное под углом a к поверхности слоя. Постройте (используя граничные условия) примерную картину силовых линий поля внутри и вне слоя. Поле внутри слоя больше или меньше В₀? Возможна ли магнитная экранировка, если m₁>m₂? Рисунок В.19

В.54 Допустим, что слой толщины d из магнетика с магнитной проницаемостью m₁ помещен в бесконечную однородную среду с магнитной проницаемостью m₂ (рисунок В.19), в которой создано однородное магнитное поле , направленное под углом a к поверхности слоя. Постройте (используя граничные условия) примерную картину силовых линий поля внутри и вне слоя. Поле внутри слоя больше или меньше В₀? Возможна ли магнитная экранировка, если m₁<m₂?

 

Список литературы

 

1. Савельев И.В. Курс физики.- М.: Наука, 1989. - т. 1-2.

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. - М: Наука, 1977-1989. т. 1-5.

3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. -М.: Высш. шк., 2004.

4. Трофимова Т.И. Курс физики. -М.: Высш. шк., 2004.

5. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. - М.: Высш.шк., 1983.

6. Курс физики. Под ред. Лозовского В.Н. – СПб.: Лань, 2001. – т.1.

7. Иродов И.Е. Основные законы механики.- М.: Высш. шк., 1997.

8. Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000.

9. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике: Уч.пособие для втузов. - М.: Изд.-во Физико – математической литературы, 2006.

10. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики для втузов. - М.: Оникс 21 век, 2003

11. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – СПб.: Книжный мир, 2003

12. Завадская Л.В., Мажитова Л.Х., Тонконогая Л.А. Физика 1. Конспект лекций. – Алматы: АИЭС, 2006

13. Электростатика. Постоянный ток. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения всех специальностей. - Алматы: АИЭС, 2007

14. Электромагнетизм. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения всех специальностей. - Алматы: АИЭС, 2007

15. Механика поступательного и вращательного движения. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения всех специальностей. - Алматы: АИЭС, 2007

16. Статистическая физика и термодинамика. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения всех специальностей. - Алматы: АИЭС, 2009

17. Механика и статистическая физика. Методические указания к выполнению лабораторных работ. Лабораторный практикум с использованием компьютера для студентов всех форм обучения всех специальностей. – Алматы: АИЭС, 2008

18. Физика. Решение задач в компьютерной среде MathCAD. Учебное пособие. - Алматы: АИЭС, 2008

 

 

Св. план 2012г., поз.

 

Ляйля Хамитовна Мажитова

Рыскали Бахтыгереевич Ахметкалиев