Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» Кафедра «Физика» Т. Ф. Миронова, Е. В. Дырнаева, Т. В. Миронова ФИЗИКА Методические рекомендации для выполнения тестовых заданий и задач Часть 3 Кинель РИЦ СГСХА 2014 УДК 53(075) ББК 22.3 М-64 Миронова, Т. <...> М-64 Физика : методические рекомендации для выполнения тестовых заданий и задач / Т. Ф. Миронова, Е. В. Дырнаева, Т. В.Миронова. <...> Учебное издание содержит методические указания для выполнения тестовых заданий и задач по электростатике и законам постоянного тока; предназначено для самостоятельной работы студентов-бакалавров высших учебных заведений, обучающихся по направлениям 110800.62 – «Агроинженерия», 190600.62 – «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», 051000.62 «Профессиональное обучение». <...> Предлагаемый сборник тестовых заданий разработан согласно требованиям Государственного образовательного стандарта третьего поколения высшего профессионального образования для студентов-бакалавров очного отделения инженерного факультета и соответствует программе курса общей физики. <...> ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Основные формулы По закону Кулона сила взаимодействия F между точечными зарядами q1 и q2, находящимися на расстоянии r один от другого в среде с диэлектрической проницаемостью , выражается соотношением 2 F q q1 2 4 0r , где 0= 8,85 · 10-12 Ф/м – электрическая постоянная. <...> Напряженность электрического поля определяется выражением q E F , где F – сила, действующая на заряд q. <...> Напряженность поля точечного заряда 1 E 4 нитью E где 2 0 a , – линейная плотность заряда на нити, а – расстояние от нити до точки, в которой определяется напряженность. <...> Напряженность поля, образованного заряженной бесконечно протяженной плоскостью E 2 0 где , – поверхностная плотность заряда на плоскости <...>
Физика._Ч.3._Методические__рекомендации_для_выполнения_тестовых_заданий_и_задач.pdf
Министерство сельского хозяйства
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Самарская государственная
сельскохозяйственная академия»
Кафедра «Физика»
Т. Ф. Миронова, Е. В. Дырнаева, Т. В. Миронова
ФИЗИКА
Методические рекомендации
для выполнения тестовых заданий и задач
Часть 3
Кинель
РИЦ СГСХА
2014
Стр.1
УДК 53(075)
ББК 22.3
М-64
Миронова, Т. Ф.
М-64 Физика : методические рекомендации для выполнения тестовых заданий
и задач / Т. Ф. Миронова, Е. В. Дырнаева, Т. В.Миронова. – Кинель
: РИЦ СГСХА, 2014. – 61 с.
Учебное издание содержит методические указания для выполнения тестовых
заданий и задач по электростатике и законам постоянного тока; предназначено для
самостоятельной работы студентов-бакалавров высших учебных заведений, обучающихся
по направлениям 110800.62 – «Агроинженерия», 190600.62 – «Эксплуатация
транспортно-технологических машин и комплексов», 051000.62 «Профессиональное
обучение».
© ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, 2014
© Миронова Т. Ф., Дырнаева Е. В., Миронова Т. В., 2014
2
Стр.2
ПРЕДИСЛОВИЕ
Целью изучения физики является формирование у студентов общекультурных
компетенций при овладении фундаментальными понятиями, законами
и теориями классической и современной физики, методами физического исследования;
формирование научного мировоззрения и физического мышления;
формирование профессиональных компетенций при решении инженерных задач
с использованием основных законов механики, термодинамики, электромагнетизма.
Изучение
курса общей физики заключается не только в освоении теоретического
материала, но и в приобретении навыков в решении задач и выполнении
лабораторных работ. Одной из современных форм промежуточного
и итогового контроля знаний является компьютерное тестирование, для подготовки
к которому не обязательно использовать только компьютер и электронные
тестовые задания, но и распечатанные сборники тестов различного типа
и уровня.
Предлагаемый сборник тестовых заданий разработан согласно требованиям
Государственного образовательного стандарта третьего поколения высшего
профессионального образования для студентов-бакалавров очного отделения
инженерного факультета и соответствует программе курса общей физики.
Кроме того, в нем представлены основные законы, формулы и определения,
а также словарь терминов.
Методические рекомендации содержат тестовые задания и задачи по теме
«Электростатика. Законы постоянного тока». Цель издания – помочь студентам,
изучающим курс общей физики, подготовиться к промежуточному
и итоговому компьютерному тестированию.
Коллектив авторов выражает искреннюю благодарность рецензентам
и коллегам за ценные замечания и помощь в создании данного издания.
3
Стр.3
ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Основные формулы
По закону Кулона сила взаимодействия F между точечными зарядами
q1 и q2, находящимися на расстоянии r один от другого в среде с диэлектрической
проницаемостью
, выражается соотношением
2
F
q q1 2
4
0r
,
где 0= 8,85 · 10-12 Ф/м – электрическая постоянная.
Напряженность электрического поля определяется выражением
q
E F
,
где F – сила, действующая на заряд q.
Напряженность поля точечного заряда
1
E
4
нитью
E
где
2
0
a
,
– линейная плотность заряда на нити, а – расстояние от нити до точки,
в которой определяется напряженность.
Напряженность поля, образованного заряженной бесконечно протяженной
плоскостью
E 2 0
где
,
– поверхностная плотность заряда на плоскости.
4
0
q
R
2 .
Напряженность поля, образованного бесконечно длинной заряженной
Стр.4
Напряженность поля, образованного равномерно заряженными параллельными
бесконечными плоскостями (поля плоского конденсатора)
E 0
.
Разность потенциалов между двумя точками электрического поля определяется
работой, которую нужно совершить, чтобы единичный положительный
заряд перенести из одной точки поля в другую
U 2
1
Потенциал поля точечного заряда
q
4
0r
q
A
.
,
где r – расстояние от заряда q, создающего поле, до точки, в которой определяется
потенциал.
Напряженность электрического поля и потенциал связаны соотношением:
E qrad
Для однородного поля
E U ,
d
где U – разность потенциалов (или напряжение между пластинами), d – расстояние
между ними, взятое вдоль силовой линии поля.
Поток напряженности для однородного электрического поля
,
N E S Cos
где N – поток напряженности электрического поля через площадь S, E – напряженность
электрического поля,
– угол между вектором напряженности
и нормалью к поверхности.
Поток напряженности для неоднородного электрического поля
N E dSn
5
,
dx
d
.
Стр.5
где Еn – проекция вектора напряженности на направление нормали к поверхности.
Теорема Остроградского-Гаусса
E dS iq .
n
1
0
тенциалом
Электроемкость уединенного проводника связана с его зарядом q и посоотношением
C
q .
Электроемкость плоского конденсатора
d
C
0S
,
где S – площадь пластин конденсатора.
Электроемкость уединенного проводящего шара
r
C 4
0
,
где r – радиус шара.
Электроемкость С батареи конденсаторов определяется выражением:
1
а) при последовательном соединении
б) при параллельном соединении
C
C
Ci ,
где Сi – электроемкость отдельного конденсатора.
Энергию W заряженного конденсатора можно определить по следующим
формулам:
W qU
2 ,
W CU
2 ,
2
W q
2
2
C
,
где q – заряд конденсатора, U – напряжение на его пластинах, С –
электроемкость конденсатора.
1
Ci
,
6
Стр.6