Вопросы к экзамену - бакалавры - семестр 2. Вопросы к экзамену бакалавры семестр 2

• Название: Вопросы к экзамену бакалавры семестр 2
• Анкор: Вопросы к экзамену - бакалавры - семестр 2.docx
• Дата: 28.09.2018
• Размер: 21.86 Kb.
• Имя файла: Вопросы к экзамену - бакалавры - семестр 2.docx
• Тип: Вопросы к экзамену; #25219

Вопросы к экзамену – бакалавры – семестр 2
1. Физические основы механики
1.1. Механическое движение. Траектория движения. Пройденный путь. Перемещение. Средняя скорость прохождения пути. Мгновенная скорость движения. Направление и модуль скорости.

1.2. Ускорение движения.

Тангенциальное и нормальное ускорения. Их направления и формулы.

1.3. Поступательное и вращательное движение твердого тела. Угловая скорость. Угловое ускорение. Связь линейной скорости с угловой и тангенциального ускорения с угловым.

1.4. Первый закон Ньютона; инерциальная система отсчета. Второй закон Ньютона.

Импульс тела. Выражение второго закона Ньютона через изменение импульса тела и скорость изменения импульса тела.

1.5. Второй закон Ньютона для тела, движущегося по окружности.

Приведите примеры движения тел по окружности и укажите силы, обуславливающие центростремительное ускорение.

1.6. Третий закон Ньютона.

Тело подвешено на нити. Покажите на рисунке силы взаимодействия тел согласно третьему закону Ньютона.

Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Примеры.

1.7. Момент силы относительно оси. Плечо силы. Выражение момента силы относительно оси через тангенциальную составляющую силы.

1.8. Момент инерции точечного тела, системы тел, твердого тела.

Теорема Штейнера.

1.9. Основной закон динамики вращательного движения.


При каком значении момента сил тело вращается равномерно? Равноускоренно?

Момент импульса тела. Выражение основного закона динамики вращательного движения через изменение момента импульса тела и скорость изменения момента импульса тела.

1.10. Момент импульса тела относительно оси. Закон сохранения момента импульса. Примеры.

1.11. Работа силы. Консервативные и неконсервативные силы.

Работа консервативных сил на замкнутом пути.

Потенциальная энергия.

Примеры формул потенциальной энергии взаимодействия тел.

Связь потенциальной энергии с силой взаимодействия.

1.12. Кинетическая энергия тела. Кинетическая энергия поступательного и вращательного движения твердого тела.

1.13. Механическая энергия тела. Закон сохранения механической энергии.

Связь работы неконсервативных сил с изменением механической энергии системы тел.

1.14. Кинематика колебательного движения: смещение, амплитуда, фаза, циклическая частота. Уравнение гармонических колебаний.

Скорость и ускорение точки, совершающей гармонические колебания.

1.15. Динамика гармонических колебаний; квазиупругая сила.

Приведите примеры колебательных систем и укажите силы, выполняющие в них роль квазиупругой силы.

1.16. Физический маятник. Используя основной закон динамики вращательного движения, покажите, что при малых углах отклонения он совершает гармонические колебания. Приведенная длина и период колебаний физического маятника.

1.17. Кинетическая, потенциальная и механическая энергии гармонически колеблющегося тела. Их формулы.
2. Электричество и магнетизм
2.1. Электрическое взаимодействие тел. Электрический заряд. Закон Кулона.

Электрическое поле создается двумя одинаковыми по величине разноименными зарядами, расположенными в вершинах равностороннего треугольника. Покажите

направление силы, действующей на положительный заряд, помещенный в третью вершину этого треугольника.

2.2. Электростатическое поле. Напряженность и электрическое смещение электростатического поля. Напряженность поля точечного заряда и системы точечных зарядов.

Электростатическое поле создается двумя разноименными зарядами. Покажите направление напряженности в точке посередине между зарядами.

2.3. Формула работы электростатического взаимодействия двух точечных зарядов. Консервативность электростатического взаимодействия. Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов. Потенциал электростатического поля точечного заряда и системы точечных зарядов.

Электростатическое поле создается двумя разноименными одинаковыми по величине точечными зарядами. Чему равен потенциал в точке посередине между зарядами?

2.4. Формула работы электростатического поля. Связь напряженности электростатического поля с потенциалом.

2.5. Электроемкость проводника и конденсатора. Формула электроемкости плоского конденсатора. Энергия электрического поля.

2.6. Электрический ток. Условия возникновения и существования электрического тока. Сторонние силы. Э.д.с. Напряжение.

2.7. Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Выражение плотности тока через характеристики переносчиков заряда.

2.8. Электрическое сопротивление проводников. Удельное сопротивление и удельная электропроводность вещества. Формула сопротивления цилиндрических проводников. Сопротивление металлических проводников.

2.9. Закон Ома. Закон Ома в дифференциальной форме. Классическая теория электропроводности металлов.

2.10. Работа электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

2.11. Магнитное взаимодействие. Магнитное поле. Закон Ампера. Индукция и напряженность магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа.

2.12. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц под действием силы Лоренца.

2.13. Поток индукции магнитного поля. Формула работы магнитного поля. Индуктивность контура. Энергия магнитного поля.

2.14. Магнитное поле прямых проводников с током. Найдите индукцию магнитного поля двух параллельных бесконечно длинных прямых проводников в точке посередине между ними, если сила тока в проводниках одинакова по величине и направлению.

2.15. Электромагнитная индукция, условие ее возникновения. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Покажите направление индукционного тока в плоском замкнутом контуре, расположенном перпендикулярно линиям магнитной индукции, если из-за увеличения индукции магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, увеличивается.

2.16. Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Формула э.д.с. самоиндукции.

Первичная обмотка трансформаторов изготавливается из проводника с малым сопротивлением. Почему она не «сгорает» при включении в сеть?

2.17. Электромагнитная индукция в движущемся в магнитном поле проводнике и в проводнике, находящемся в изменяющемся со временем магнитном поле.

Первое положение теории электромагнитного поля Максвелла. Чем похожи и чем отличаются электрическое поле неподвижного заряда и электрическое поле, возбужденное переменным магнитным полем?

2.18. Первое и второе положения теории электромагнитного поля Максвелла. Возникновение электромагнитных волн.
3. Волны. Волновая оптика
3.1. Упругие (механические) волны. Механизм и условия возникновения упругих волн. Поперечные и продольные упругие волны, условия их возникновения.

Скорость волны в различных средах.

Длина волны. Циклическое волновое число. Выражение разности фаз колебаний двух точек среды через разность хода волн до этих точек.
3.2. Уравнение плоской волны.

Фронт волны и волновые поверхности. Плоские и сферические волны. Луч волны.

3.3. Энергетические характеристики волн: объемная плотность энергии волны, поток энергии волны, плотность потока энергии волны, интенсивность волны. Спектральные энергетические характеристики волн.

3.4. Электромагнитная волна, условие и схема ее возникновения.

Скорость и длина электромагнитной волны в вакууме и в различных средах. Показатель преломления среды.

Шкала электромагнитных волн. Характеристика электромагнитных волн различных интервалов длин волн.

3.5. Представление гармонических колебаний в виде вращающегося вектора. Сложение двух гармонических колебаний с одинаковыми частотами, совершающихся вдоль одной прямой. Условия усиления и максимального усиления колебаний. Условия ослабления и наибольшего ослабления колебаний.

3.6. Интерференция волн. Когерентные колебания и волны. Условия когерентности волн.

Оптическая длина пути (о.д.п.) света. Связь разности о.д.п. волн с разностью фаз колебаний, вызываемых волнами.

Амплитуда результирующего колебания при интерференции двух волн. Условия максимумов и минимумов амплитуды при интерференции двух волн.

Интерференционные полосы и интерференционная картина на плоском экране при интерференции белого света от двух узких длинных параллельных щелей.

3.7. Осуществление интерференции света от обычных источников света.

Интерференция света на тонкой пленке. Условия максимумов и минимумов интерференции света на пленке в отраженном и в проходящем свете.

Интерференционные полосы равной толщины и интерференционные полосы равного наклона.

3.8. Стоячая волна как частный случай интерференции. Уравнение плоской стоячей волны. Амплитуда стоячей волны. Узлы и пучности стоячей волны. Фазы колебаний частиц и изменение вида стоячей волны со временем.

Превращения энергии в стоячей волне.

Образование стоячих волн в сплошных ограниченных средах. Условие их возникновения.

3.9. Дифракция волн. Объяснение дифракции волн на основе принципа Гюйгенса – Френеля.

Дифракционная картина, наблюдаемая на плоском экране, если круглое отверстие освещается красным светом, и если между точечным источником красного света и экраном расположена круглая преграда.

3.10. Дифракция Фраунгофера (дифракция в параллельных лучах), ее отличие от дифракции Френеля. Способы осуществления дифракции Фраунгофера.

Дифракция Фраунгофера от одной щели. Условия максимумов и минимумов дифракции. Распределение интенсивности света по экрану.

3.11. Дифракционная решетка. Схема и преимущества осуществления дифракции света на решетке.

Главные максимумы, условие их возникновения.

3.12. Дифракционный спектр. Дифракционная картина при освещении решетки белым светом.
4. Квантовая оптика. Физика микромира. Молекулярная физика.
4.1. Тепловое излучение, его энергетические характеристики.

Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина.

Постулат Планка.

4.2. Фотоэлектрический эффект. Вольтамперная характеристика фототока. Опытные закономерности фотоэффекта.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

4.3. Фотоны. Корпускулярно-волновая природа света и частиц.

4.4. Ядерная модель атома.

Результаты квантово-механического рассмотрения поведения электрона в водородоподобном атоме.

Излучение и поглощение энергии атомами и молекулами.

4.5. Состав ядер атомов. Радиоактивность ядер. Реакции деления и синтеза ядер.

4.6. Элементарные и фундаментальные частицы. Обменный механизм взаимодействий.

4.7. Молекулярно-кинетические представления о строении вещества в различных агрегатных состояниях.

Статистический метод описания состояния и поведения систем многих частиц. Распределение молекул идеального газа по состояниям.

4.8. Термодинамические параметры. Их связь со средними значениями характеристик молекул: основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа, внутренняя энергия идеального газа, температура, термодинамическая вероятность и энтропия.

4.9. Уравнения состояния идеального газа и газа Ван-дер-Ваальса. Изотермы идеального газа, газа Ван-дер-Ваальса, реального газа.

4.10. Внутренняя энергия и способы ее изменения. Способы теплопередачи. Количество теплоты и теплоемкость. Первый закон термодинамики как закон сохранения энергии.

Классическая теория теплоемкости, расхождение ее результатов с экспериментальными.

4.11. Уравнения изопроцессов. Работа газа, теплоемкость, изменение внутренней энергии, первый закон термодинамики, изменение энтропии при изопроцессах.

4.12. Круговые процессы. К.п.д. идеального и реального цикла Карно, их расхождение.

4.13. Обратимые и необратимые процессы. Необратимость механических, тепловых, электромагнитных процессов; особенность тепловой энергии. Термодинамическое определение энтропии. Второй закон термодинамики.

Порядок и беспорядок и направление реальных процессов в природе.

4.14. Явления переноса в газах: диффузия, вязкость, теплопроводность.

Уравнения явлений переноса.

Молекулярно-кинетическая теория явлений переноса в газах.