Домашнее задание по курсу Общей физики для студентов 3-го семестра (1077863)
Текст из файла
Домашнее задание по курсу общей физики для студентов 3-го семестра Тема 1. Электростатика Варианты ЛьЛЗ 1-9 - Задача 1.1 Варианты №№ 10-18 - Залача 1.2 Варианты ЛЪ№19-27 - Задача 1.3 По результатам проведенных вычислений построить графически зависимости —, — в интервале значений г от Л до Ле для задач 1.1 и 1.2, и зависимости —, — в п1т) Е(г) ~Кт) к1)') щн) Е1н) що)' що) интервале значений у от 0 до а' для задачи 1.3.
Все зависимости изобразить на одном графике. Задача 2.1 Сферический диэлектрический конденсатор имеет радиусы внешней и внутренней обкладок Яо и А соответственно. Заряд конденсатора равен с. Диэлектрическая проницаемость меняется между обкладками по закону в = Яг). Рнс. 1.1.
Условие задачи 1.1. Построить графически распределение модулей векторов электрического поля Е, полярвзованности Р и электрического смешения В между обкладками конденсатора. Определить поверхностную плотность связанных зарядов на внутренней о и внешней а~ поверхностях диэлектрика, распределение объемной плотности связанных зарядов р'~г), максимальную напряженность электрического поля Е и емкость конденсатора. и+ в Функция в = ~(г ) для чбтных вариантов имеет вид: г = — ' Нв.~.тв' нп Функция и = 1 (г) для нечетных вариантов имеет вид: в = но+и Таблица 1.1.
Значения параметров КОЖ и и в зависимости от номера варианта Цилиндрический бесконечно длинный диэлектрический конденсатор заряжен до разности потенциалов У и имеет радиусы внешней и внутренней обкладок Я0 и Я соответственно. Диэлектрическая проницаемость меняется между обкладками по закону в = Яг). Рис. 1.2. Условие задачи 1.2. Построить графически распределение модулей векторов электрического поля Е, поляризованности Р и электрического смешения ьЗ между обкладками конденсатора. Определить поверхностную плотность связанных зарядов на внутренней а~ и внешней <т~ поверхностях диэлектрика, распределение объемной плотности связанных зарядов р'(г), максимальную напряженность электрического поля Е и емкость конденсатора на единицу длины.
ао +л Функция е = ~(г) для четных вариантов имеет вид; г = лп.~.гн' яй Функция г = ~(г) для нечетных вариантов имеет вид: е = а~+я'"-г'~ о Таблица 1.2. Значения параметров КОМ и и в зависимости от номера варианта 16 Задача 1.3 Плоский диэлектрический конденсатор заряжен до разности потенциалов У и расстояние между обкладками равно Ы. Диэлектрическая проницаемость меняется между обкладками по закону в = ~(у). Рис. 1.3. 'Условие задачи 1.3. Построить графически распределение модулей векторов электрического поля Е, полярюованности Р и электрического смещения П между обкладками конденсатора. Определизь поверхностную плотность связанных зарядов на нижней и верхней поверхностях диэлектрика, распределение обьемной плотности связанных зарядов р'(у)„максимальную напряженность электрического поля Е и емкость конденсатора на единицу площади.
По~+сР Функция г = Яу) для четных вариантов имеет вид: е = — ' уй+дВ ~п Функция г = 1 (у) для нечетных вариантов имеет вид: я = — „' д ~ П Здесь ао - известный параметр. Таблица 2.3. Значения параметров ИрЯ и и в зависимости от номера варианта. Тема 2. Магнитостатика Варианты ЛЫта 1-9 — Задача 2.1 Варианты ЛтЛа 10-18 - Задача 2.2 Варианты Л'Ла19-27 - Задача 2.3 По результатам проведенных вычислений построить графически зависимости —, — в интервале значений г ог Я до Яе для задач 2.1 и 2.2, и зависимости —,— н(т) н(г) н()') йу) н1н)' н1н) в(о)' н(о) в интервале значений у от О до И для задачи 2.3.
Все зависимости изобразить на одном графике. Задача 2.1 Проводник с током, равномерно распределенным по его поперечному сечению и имеющему плотность |', имеет форму трубки, внешний и внутренний радиусы которой равны Яа и Я соответственно. Магнитная проницаемость меняется по закону д = 1 1г). Рис. 2.1. Условие задачи 2.1.
Построить графически распределения модулей векторов индукции магнитного поля В и напряженности магнитного поля Н, а также модуля вектора намагниченности ,У в зависимости от г в интервале от Я до Яо. Определить поверхностную плотность токов намагничиваниЯ 1а' на внУтРенней и внешней повеРхностЯх тРУбки и распределение объемной плотности токов намагничивания г'е(г). ни +ти Функция д = 1 1г) для четных вариантов имеет вид: )т = — „. но+к т Функция д = Дг) для нечетных вариантов имеет вид: )т = Таблица 2.1. Значения параметров КОЖ и н в зависимости от номера варианта Задача 2.2 По коаксиальному кабелю, радиусы внешнего и внутреннего проводника которого равны Яе и Я соответственно, протекает ток 1.
Пространство между проводниками заполнено магнетиком, магнитная проницаемость которого меняется по закону р = ~(г). Рис. 2.2. 'Условие задачи 2.2. Построить графически распределения модулей векторов индукции В и напряженности Н магнитного поля, а также вектора намагниченности 1 в зависимости от г в интервале от Я до Яа. Определить поверхностную плотность токов намагничивания ~„' на внутренней и внешней поверхностях магнетика и распределение объемной плотности токов намагничивания ~'е(г). Определить индуктивность единицы длины кабеля. во+" Функция д = Дг) для четных вариантов имеет вид: д = — '„ ао+я а "+г" Функция д = Дг) для нечетных вариантов имеет вид: д = — „. Таблица 2.2.
Значения параметров КО~В и и в зависимости от номера варианта Задача 2.3 Два плоских проводника с токами Х, текущими в противоположных направлениях, разделены слоем магнетика толщиной К Ширина проводников равна Л ~Х.»ф. Магнитная проницаемость пз магнетика меняется в направлении оси у по закону д = Ду). Ау Рис. 2.3. Условие задачи 2.3. Построить графически распределения модулей векторов индукции В и напряженности Н магнитного поля, а также вектора намагниченности,Х в зависимости от у в интервале значений от О до а'. Определить поверхностную плотность токов намагничивания ~„' на верхней и нижней поверхностях магнетика и распределение объемной плотности токов намагничивания ~,'6(у). Определить индуктивность единицы длины этой двухполосной линии.
у +оо Функция д = ~(у) для четных вариантов имеет вид: д = — „'. "о уо+ ~о Функция д = Ду) для нечетных вариантов имеет вид: д = — „ Таблица 2.3. Значения параметров 4~0 и п в зависимости от номера варианта. Тема 3. Электромагнитная индукция. Работа и энергия в электростатическом и магнитном полях. Задача 3.1.
По двум гладким медным шинам, установленным вертикально в однородном магнитном поле В, скользит под действием силы тяжести медная перемычка массы и, которая замыкает электрическую цепь, приведенную на рисунке. Расстояние между шинами /. Сопротивления шин, перемычки и скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Найти закон движения перемычки Уф при условии, что начальная скорость, ток через индуктивность и заряд на конденсаторе равны О, УФ=Уо.
Рис.3.1.2 Рис.3.1.3 Рис.3.1.1 Рис.3.1.6 РисЗ.1.5 0 Рис.3.1.4 таблица 3.1.1 Номера вариантов и значения параметров 1., К, С для соответствующего номера рисунка. Задач» 3,2Л. По двум гладким медным шинам скользит перемычка массы т, закон движения которой задан У = й'г). Сопротивление перемычки равно Яа, поперечное сечение Я, концентрация носителей заряда (электронов) в проводнике перемычки равна па. Сверху шины замкнуты электрической цепью, состоящей либо из конденсатора емкости С, либо из индуктивности ь или из сопротивления В в соответствии с рисунком.
Расстояние между шинами 1. Система находится в однородном переменном магнитном поле с индукцией Вф, перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопрогивление шин, скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Ток через индуктивность, конденсатор и сопротивление в начальный момент времени равны О. Найти: ° закон изменения тока 1ф; ° максимальное значение тока 1 ° закон изменения проекций силы Лоренца на ось Х ~Р ) и на ось )" ГР, ), действующей на электрон; ° закон изменения напряженности электрического поля в перемычке ° силу Рф, действующую на перемычку, необходимую для обеспечения заданного закона движения.
Установить связь между силой Ампера, действующей на перемычку, и силой Лоренца, действующей на все электроны в перемычке. ц1) ~ай) Построить зависимости тока через перемычку —, силы Ампера — ' ~тат га Рис.3.2.2 РисЗ.2З Рис.3.2.1 Закон движения перемычки для всех вариантов Р = ае "', Закон изменения магнитного поля для нечетных вариантов В = се ~~, для четных вариантов В = — се ~ . Константы а и с считать известными. Таблица 3.2.1. Номера вариантов и значения параметров и, и для соответствующего номера рисунка. Задача 3.2.2. По двум гладким медным шинам скользит невесомая перемычка, к которой приложена переменная сила Г('г). Сопротивление перемычки равно Аа, поперечное сечение Я, концентрация носителей заряда (электронов) в проводнике перемычки равна па. Перемычка замыкает электрическую цепь, состоящую либо из конденсатора емкости С, либо из индуктивности ь или из сопротивления В, в соответствии с рисунком.
Расстояние между шинами (. Система находится в однородном переменном магнитном поле с индукцией В()), перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Ускорение перемычки в начальный момент времени конечно, а положение ее определено и равно )'('0) =)'а. Найти: е закон изменения тока Уф; е закон движения перемычки )' = )'ф; е максимальное значение )' е законы изменения проекции силы Лоренца на ось Х (Р ) и на ось )' (Р, ), действующей на электрон; е закон изменения напряженности электрического поля в перемычке Еф; Установить свюь между силой Ампера, действующей на перемычку, и силой Лоренца, действующей на все электроны в перемычке.
Построить зависимости тока через перемычку —, —. 1(1) г(й) г„, ' г(о)' РисЗ.2.б Рис.3.2.5 Рис.3.2.4 Закон движения перемычки для всех вариантов Ег —— — )' е "', Закон изменения магнитного поля для нечетных вариантов В = се ~", для четных вариантов В = — се ~'. Константы у и с считать известными. Таблица 3.2.2 Номер вариантов и значения параметров н, пт для соответствующего номера рисунка. Задачи для индивидуальной подготовки. Задача 3.3.1. В плоский воздушный конденсатор с квадратными пластинами (1х 1), расстояние между которыми Ы ф<<11, медленно вдвигают с постоянной скоростью Р' квадратную металлическую пластину того же размера и толщиной 4.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
