Алматы  энергетика және байланыс институты

Физика   кафедрасы

 

 

 

 

 

 

 

Физика 1.  Курcты   меңгеруге арналған әдістемелік жетекші  құрал

( Радиотехника, электроника  және телекоммуникациялар  - мамандығы үшін)

 

 

 

 

 

 

 

2006 ж

Ќ¦РАСТЫРЃАНДАР: Байпаќбаев Т.С., Ќарсыбаев М.Ш., Сыздыќова Р.Н. Физика 1. Физика   курсын   меңгеруге арналған студенттер үшін әдістемелік жетекші  құрал (бакалавриат 050719-радиотехника, электроника  және  телекоммуникациялар  мамандығыныњ студенттері ‰шін).- Алматы: АЭЖБИ, 2006.-  47  б.

 

Єдістемелік жетекші ќ±ралда дєрістердіњ таќырыптары мен мазм±ны,  С¤Ж, тєжерибелік сабаќтар жоспары, єр таќырып ‰шін типтік есептердіњ номерлері мен оларѓа дайындалу с±раќтары, ЕГЖ тапсырмаларыныњ н±сќалары берілген. Оќу процесініњ (зертханалыќ ж±мыстардыњ, ЕГЖ тапсыру, колоквиумдар мен баќылау ж±мыстарыныњ орындалу) кестелері  жєне емтиханѓа дайындыќ с±раќтары келтірілген.

Єдістемелік жетекші ќ±рал радиотехника жєне байланыс факультетініњ инженерлік мамандыќта оќитын  к‰ндізгі бµлімніњ бірінші курс  студенттеріне арналѓан.

Без. - 63 атау, кесте-4.

 

 

 

 

 

Пікір жазушы: пед. ѓылм. канд., проф.  Л.Х. Мажитова.

 

 

 

 

 

 

 

Алматы энергетика жєне байланыс институтыныњ 2006 жылѓы жоспары бойынша басылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

ÓАлматы энергетика жєне байланыс институты, 2006 ж.

Кіріспе

Жоғарғы  техникалық  оқу орнында  физиканың  кәсіптік  бағдарланған курсын  оқыту инженерлік  білім мен біліктіліктің, практикалық  икемділіктің іргелі  базасын жасап, инженерлік –техникалық  ойланудың  негізін, сондай-ақ болашақ инженерлердің   басқа да  маңызды кәсіпкерлік  қабілеттерін қалыптастырады.

Бұл курстың мемлекеттік  үлгіге  сәйкес білім  берудің негізгі  мақсаттары:

а) дүниенің  қазіргі  заманғы физикалық бейнесі туралы көзқарасты  қалыптастыру;

          є) мыналарды пайдалануға қажет  білімдер мен біліктіліктерді  қалыптастыру:

1) механиканың,  электродинамиканың, тербелістер мен  толқындардың,  кванттық механиканың, статистикалық  физика мен  термодинамиканың, қатты дененің  зоналық теориясының  негізгі ұғымдарын, заңдарын  және  модельдерін;

2) физиканың  теориялық  және  эксперименттік  зерттеулер тәсілдерін;

3) физиканың  әр  бөлімдеріне  тән  шамалардың  (ондық үлестерін) ретін  сандық бағалау.

         б)  тәжірибе  қалыптастыру :

1) механикалық, электромагниттік  және  аралас  жүйелер тербелістерінің   сипаттамалары бойынша  есептер құрастыру   және  шешу, оларды  есептеу мен талдау;

2) электр және  магнит өрістерін есептеу үшін  негізгі  есептер құрау және  шешу;

3) жоғарыда  аталған есептердің  шыққан  нәтижелерін тәжірибемен  тексеру.

         Физика  курсында  физикалық  құбылыстар, ұғымдар,  заңдар, модельдер және  теория өзара  ішкі байланыстылығымен  оқытылады. Мұнда  алған білім мен біліктілік ‹‹Электр тізбектерінің  теориясы››, ‹‹Электр  байланысы теориясы››,  ‹‹Электромагниттік толқындардың таралу теориясы››, ‹‹Антенна-фидерлік құрылғылар және  радиотолқындардың  таралуы››, ‹‹ОТЖ электрондық  құралдары және  кванттық  құралдар››,  ‹‹Радиоэлектрондық құрал жабдықтардың  электромагниттік  сәйкестілігі››  және  т.б. пәндерін оқу барысында қажет білім  негізін  құрайды.

         Студент,  білім алу   адам активтілігінің  маңызды процессі ретінде, мазмұны  төменде  көрсетілген  психологиялық заңдарға бағынатынын білуі керек, яғни:

         - даму  мен  білім  алу ешкімге беріле салатын немесе  айтыла салатын  зат емес. Білім алып, әрі  қарай дамығысы келетін  әр бір адам оны өзінің  жеке  еңбегімен, ерік  күшімен , алға қойған мақсатына  деген  ұмтылысымен  алуы тиіс;

         -тиімді  ұғыну  әрекетшілігі  үшін әрекеттену  мақсатын ұғынып барып  алдына  қоюы , қол жеткізетін нәтижені айқын көз алдына келтіре алуы және алға қойылған  мақсатқа жетуге қажетті тәсілдер  мен  шараларды білуі керек.

         Педагогикалық  психологияда  білімді  игеруді  4  деңгейге бөледі. Бірінші – репродуктивтік деңгейде  үйренуші оқылатын  объектілерді танып біледі, заңдар мен принциптердің мағынасы  мен  тұжырымдарының анықтамаларын игереді, осы үлгіге  сәйкес  есептер  шығарады. Меңгерудің екінші-  реконструктивті деңгейінде, үйренуші  заңдардың  мағынасы мен  тұжырымдалуын жаттап қана қоймай, сонымен қатар олардың өзара байланыстылығын ескере отырып еркін  қолдана алады,  белгілі алгоритм бойынша типтік есептер шығарады. Егер студент оқылып отырған материалдың мағынасын оның ішкі байланыстары мен сандық  ара қатынастарын көрсете отырып жан-жақты талдап, берілген нақты есептіњ  жалпы  әдістеменсін қолдана атырып батыл  түрде шеше алатын болса, онда бұл  меңгерудің  үшінші  конструктивтік  деңгейі болып  табылады. Төртінші творчестволық  деңгейде үйренуші жалпылама қорытындылар жасап, негізгі жалпы  бағдарлаушы нұсқаулар бойынша белгілі  элементтерден тұратын жаңа  объект құрастыруды, есепті шығарудың  үлгіден тыс  әдісі мен тәсілін көре білуі, сондай-ақ, анық емес  жағдайларға  сәйкес проблемаларды көре біліп және оны тұжырымдай білуді  игеруі  керек.

         Бұл жетекші құралда есептеу-графикалық тапсырмалардың, олардың орындалу қиындығына қарай А, В және С  деңгейлеріне бөлінген нұсқалары, білімді игерудің  I ,  II  және  III  деңгейлеріне  сәйкес  берілген. Физика-математикалық дайындығы мен  оқу процесінде алдына қойған мақсатына  қарай  әр студент  А, В және  С деңгейлерін таңдайды да  өз тобында  нұсқа  нөмірін алады. Бұлай  бөлінуді  практикалық сабақ  жүргізетін  мұғалім  бекітуі керек.

         Физика  курсы екі  семестр ішінде өтіледі, сондықтан  толық курс мате-риалы екі  бөлікке: ‹‹Физика 1››  және  ‹‹Физика 2›› бөлінген. ‹‹Физика 1››  курсы оқу материалы төрт модульден (бөлімнен) тұрады, әр модуль бірнеше оқу элементінен  тұрады. Теориялық  материалдың біразы лекция сабағында өтіледі де, ал қалғаны өз бетінше орындалуға ( СӨЖ тақырыптары) арналады.

         Алдарына білімді меңгерудің  төртінші  деңгейін таңдаған студенттерге қосымша творчествалық  тапсырма ұсынылады. Бұл тапсырманың тақырыбы мен  мазмұнын ағым лекторы немесе басқа сабақ түрін жүргізетін  оқытушы береді. Бұл тапсырма өзінің сипаты бойынша демонстрациялық стенд, компьютерлік  анимациялар немесе физикалық процестердің  жүру моделін жасау, үлгіден тыс есептерді шығару, рефераттар дайындау және студенттердің ғылыми конференциясына баяндамалар дайындау болуы  мүмкін.

         Өзіндік  жұмыстардың  мазмұны мен  көркемделуіне қойылатын талаптар.

         Әр  есептеу-графикалық жұмысы жеке дәптерде, мұқабасында кафедра, пән аты,  жұмыстың нөмірі мен  нұсқасы, жұмысты орындаған және тексерген адамдардың аты-жөні, тексеруге берілген  уақыты көрсетілуі керек. Жұмыс әдеміленіп, суреттер қарындашпен сызғыштың  көмегімен орындалуы тиіс.

         Есептің  берілгендері қысқартылмай толығымен көшіріледі. Сонан кейін  жалпыға мәлім символдық белгілеулер арқылы қысқаша ‹‹Берілгені›› деген сөзбен бастап көркемдеу керек. Берілген сан мәндерін СИ бірліктеріне  аударады. Әр есептің  шығарылуында  қолданылған  физикалық заңдар мен принциптердің мағынасын  ашып көрсететін түсініктеме  сөздер міндетті түрде  жазылуы  тиіс. Есеп жалпы түрде шығарылғаннан кейін, яғни жауабы  есептелу  формуласы түрінде  алынғаннан кейін,    жуықтап  есептеу  ережелеріне  сәйкес есептеулер жүргізіледі. Жауаптың сан мәнін алған соң, оның  дұрыстығын тексеру керек, кейде осылай тексеру алынған нәтиженің  қате екенін  көрсетеді.

         СӨЖ тексеруге берілетін, зертханалыќ және жазбаша бақылау  жұмыстарының, коллоквиумдардың орындалатын уақыттары оқу процесі  кестесінде  көрсетілген.

          

 


Модуль 1.

Механиканың физикалық негіздері

 

Дәріс  мазмұны және  реті

СӨЖ         мазмұны

 

Тєжірибелік сабақтар  жоспарлары

Зертханалыќ  жұмыстар

 

1

                    2

                       3

                        4

              5

 

ОЭ-1 Матерялыќ н‰кте жєне ќатты дене кинематикасы жєне динамикасы

динамикасы

1 Материялық нүкте динамикасы және қатты дененің ілгерілмелі қозғалысы. Механикалық  қозғалыс материялық нүктенің қарапайым  қозғалысы  ретінде. Кеңістік пен уақыт. Физикалық моделдер: материялық нүкте (бөлшек), абсолют қатты дене. Динамиканың негізгі есептері. Классикалық механикадағы күй  түсінігі. Масса және импульс. Күш. Материялық нүкте қозға-лысының теңдеуі және қатты дененің ілгерілмелі қозғалысы. Механика-лық жүйе. Сыртқы және ішкі күштер. Импульстің сақталу заңдары. Бөл-шектің қозғалысын сипаттаудың классикалық шегі.

2 Қатты дененің айналмалы қозғалыс динамикасы. Күш моменті және импульс моменті. Материялық нүкте және механика-лық жүйе үшін моменттер теңдеуі. Қатты дененің айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі теңдеулері. Инерция моменті. Импульс моментінің сақталу заңы. Қатты дененің жазық қозғалысы.

 

1 Материялық нүкте қозға-лысын кинематикалық сипат-тау. Қозғалыс теңдеуі. Жыл-дамдық пен үдеу, радиус вектордың уақыт бойынша  туындылары.

2 Айналмалы қозғалыс кине-матикасы элементтері. Бұрыштық жылдамдық және бұрыштық үдеу. Қисық сы-зықты қозғалыстағы  жыл-дамдық пен үдеу. Қозғалыс-тың сызықтық және бұрыш-тық сипаттамаларының ара-сындағы байланыс.

3 Инерциалды санақ  жүйе-лері. Ньютон заңдары. Масса және  импульс. Күш. Меха-никадағы күштер. Гравитациялық күштер. Бүкіл әлем-дік тартылыс күші. Серпін-ділік күші. Гук заңы. Үйкеліс күші.

4 Механикалық жүйенің масса центрі және оның қозғлыс  заңы.

 

 №1-сабақ. Материялық нүкте мен қатты дененің кинематикасы.

1 Материялық нүкте мен қатты дене қозғалыстарының кине-матикалық теңдеулері.

2 Орын  ауыстыру, жылдамдық,  үдеу.

3 Қатты дененің айналмалы қозғалысы. Бұрыштық жылдам-дық және бұрыштық үдеу. Сызықтық және бұрыштық шамалардың байланысы.

4 Кинематиканың  негізгі есебі және оны шешу тәсілдері.

 № 2-сабақ. Динамиканың негізгі есебі және оны материялық нүкте, бөлшектер жүйесі және қатты денелер үшін шешу тәсілдері.

1 Ньютонның екінші заңы  материялық нүкте қозғалысы-ның  негізгі теңдеуі.

2 Бөлшектер жүйесінің масса центрі үшін қозғалыс теңдеуі.

 

ММФ-1 Өлшеу практикумы

ММФ-5 Максвелл мая-тнигінің инерция

моментін анық-тау

ММФ-6 Б±ралмалы мая-тник кµмегімен ќатты дененiњ инерция момен-тін аныќтау

ММФ-8 Айнамалы қозға-лыс динамика-сын Обербек маят-нигі арқылы оқып үйрену.

ММФ-9  Гироскоптыќ эфектіні оќып ‰йрену

 

1

                             2

                      3

                               4

5

 

                 ОЭ-3   АСТ элементтері                   ОЭ-2 Ж±мыс жєне энергия

3 Энергия және жұмыс. Қуат. Механикалық жүйенің  кинетикалық энергиясы және оның оған әсер еткен күштердің жұмысымен байланысы. Қатты дененіњ кине-тикалық энергиясы. Консервативті және консервативті емес күштер. Жүйенің потенциалды энергиясы. Жүйенің  толық энергиясы. Меха-никалық энергиялардың сақталу заңы.  Энергияныњ жалпы физика-лық сақталу заңы. Сақталу заңдары және кеңістік пен уақыттың симметриялық қасиеттері.

4 Арнайы салыстырмалылық теорияның элементтері. Механикалық және салыстырмалы принцип. Галилей принципі. Арнайы салыстармалы теория (АСТ) постулаттары. Лоренц түрлендіру-лері және одан шығатын салдар. Түрлендіру инварианттары. Жыл-дамдықтарды қосудағы реляти-вистік заң. Релятивистік  динамика элементтері. Импульстің және энергияның релятивистік  түрлен-дірулері. Релятивистік бөлшектердің қозғалыс теңдеуі. Энергия мен массаның өзара байланыс заңы.

5 Инерциалды емес санақ.

жүйелері. Инерция  күштері

3 Қатты дененің айналмалы қозғалысы динамикасының

негізгі теңдеуі. Күш  моменті, инерция моменті.

№ 3-сабақ. Механикалық  энергия және жұмыс. Қуат. ПӘК

1 Механикалық  жұмыс. Айны-малы күштің  жұмысы.

2 Қуатты жұмыстың істелу жылдамдығы ретінде қарастыру.

3 Бөлшектің және бөлшектер жүйесінің  толық механикалық энергиясы.

4 Жұмыс  пен  энергияның  байланысы.

 № 4-сабақ. Импульстің, импульс  моментінің және энергияның сақталу заңы физикалық  зерттеулердің құралы  ретінде.

1 Импульстің сақталу заңы. Серпінді және серпінсіз соқтығысу.

2 Импульс моменті.  Импульс моментінің сақталу  заңы.

3 Механикада  энергияның сақталу  заңы.

4 Сақталудың жалпы физикалық заңы.

 

 

 

 

 

ММФ-4  Соққы  арқылы импульс пен энерияның сақталу заңын оқып үйрену.

ММФ-7  Оқтың  ұшу жылдамдығын баллистикалық бұралма-лы маятник арқылы анықтау.

 

 

 

Модуль 2

Статистикалық физика және термодинамика

 

1

                         2

                        3

                       4

              5

 

              ОЭ-1 . Статистикалық ‰лестірілулер.

5 Статистикалық ‰лес-тірілулер. Зерттеудің статис-тикалық және термодинами-калық әдістері. Максвелл үлестірілуі. Сыртқы потен-циалдық өрістегі бөлшектер үшін Больцман үлестірілуі. Энергия-ның еркіндік дәреже бойынша біркелкі үлестірілу заңы. Ішкі энергия. Идеал газ жылу сыйымдылығының молекула–кинетикалық теориясы және оның  ќолданылу шегі.

 

6 Идеал газдардың молекула-кинетикалық теориясының (МКТ) негіздері. МКТ-ның негізгі теңдеуі. Температураның молекула-кине-тикалық мағынасы. Идеал газ моле-кулаларының орташа кинетикалық  энергиясы.

№ 5-сабақ. Максвелл мен Больцманның  статистика-лық үлестірілулері. Молеку-лалардың орташа жылдам-дықтары.

 1 Үлестірілу функциясының физикалық мағынасы. Газ молекулаларының  жылдамдық бойынша Максвелл үлестірілуі.

2 Молекулалардың ең ықти-малды, орташа арифметикалық және орташа квадраттық жыл-дамдықтары.

3 Больцманның потенциалдық  күш өрісіндегі бөлшектер үшін , үлестірілуі.

4 Молекулалардың әр еркіндік дәрежелеріне қарай тең үлестірілуі  туралы  заңы.

ММФ-12

Ауа үшін адиа-бата көрсеткішін анықтау.

ММФ-13 Ауаның изобаралық және изохоралық жылу сыйымдылықтарыныњ ќатынасын дыбыс жылдам-дығы арқылы табу.

ММФ-16 Ауаның срv жылу сыйым-дылықтарыныњ  қатынасын  Кле-ман жєне Дезорм әдісімен анықтау.

 

      ОЭ-2. Термодинамика негіздері.

6 Термодинамика негіздері. Қайтымды және қайтымсыз жылулық процестер. Жылу машиналары. Карно циклы және оның ПӘК-і. Карно теоремасы. Энтропия. Термо-динамиканың екінші заңы және оның мағынасы. Термодинамиканың екінші заңының статистикалық  тал-дамасы. Энтропияныњ күй ықтималдылығымен байла-нысы. Ашық сызықсыз жүйе-нің энтропиясы. Өздік ұйымдастыру жүйелері.

7 Термодинамикалық параметрлер. Тепе-теңдік күйлер мен процестер, олардың термодинамикалық диа-граммалардағы кескіндері. Идеал газ күйінің теңдеуі. Идеал  газдың изопроцестері.

8 Жылу мен жұмыс процесс  функциясы сияқты.  Ішкі энергия. Термодинамиканың бірінші бастамасы және оның идеал газ изопроцестеріне қолданылуы. Идеал газдың жылу  сыйымдылығы. Идеал газдың әр түрлі термодинамикалық  процестерде  істеген жұмысын есептеу.

№6-сабақ. Термодинамика-ның бірінші және екінші бастамасы. Энтропия. 

1 Жылу  мен  жұмыс  энергия өзгерісінің өлшеуіші сияқты. Жылу сыйымдылық.

2 Термодинамиканың бірінші бастамасы және оның идеал газ изопроцестеріне қолданылуы.

3 Энтропия. Энтропияны есептеу.

4 Карно циклы. Жылу двигателінің ПӘК-і.

ММФ-14  Қалайының энтропия өзгерісін және қыздырылуы мен балқуы қисығын анықтау

ММФ-17  Бірінші текті фазалық ауысуды оқып үйрену.

 

        ОЭ-3  Тасымалдау құбылыстары

7 Тепе-теңдіксіз  термо-динамикалық жүйедегі  тасымалдау құбылыстары. Тасымалдау ќұбылыстары-ның жалпы сипаттамалары. Тасымалдау құбылыстары-ның феноменологиялық теңдеулері. Молекулалардың орташа саны және еркін жүру жолының ұзындығы. Газдағы тасымалдау құбы-лыстарының: диффузия, жылу өткізгіштік, тұтқыр үйкелісінің молекула- кинетикалық теориясы. Тасымалдау коэффициенті.

 

№7-сабақ. №1-бақылау жұмы-сы.

 

ММФ-10 Сұйық-тың тұтқырлық коэффициентін Стокс тәсілімен анықтау

ММФ-11 Ауа мо-лекулаларыныњ еркін жолының орташа ұзындығы мен эффективті диаметрін анық-тау.

ММФ-15  Ауаның тұтқырлық коэф-фициентін капил-лярлық тәсілмен анықтау.

 

 

Модуль 3

                                                                                         Электростатика. Тұрақты ток

Дәріс  мазмұны және  реті

СӨЖ         мазмұны

 

Тєжірибелік сабақтар  жоспарлары

Зертханалыќ жұмыстар

 

1

2

3

4

5

 

ОЭ-1.Вакуумдегі  электростатикалық өріс.

8 Вакуумдаѓы электроста-тикалық өріс. Классикалық электродинамика пәні. Электро-статиканың негізгі есептері. Вектор ағыны. Гаусс теоремасы және оны  вакуумдаѓы электро-статикалық  өрісті есептеуге қолдану. Электростатикалық өрістегі жұмыс. Электроста-тикалық өрістің циркуляция векторы. Электростатикалық өріс кернеулігі мен потенциал арасындағы байланыс.

 

9 Электр зарядтарының өз ара әсерлесуі. Электр зарядының сақталу заңы. Электр өрісі. Электр өрісі кернеулігі  суперпозиция принципі. Электр диполі және оның  өрісі.

№8-сабақ. Электростатиканың негізгі есебі және вакуумдегі электростатикалық өрісті есеп-теу жолдары.

1 Электр өрісінің кернеулігі мен потенциалы. Суперпозиция  принципі.

2 Вакуумдаѓы электростатикалық өрісі үшін Гаусс теоремасы.

3 Электр өрісінде заряд орын ауыстырғанда істелетін жұмыс. Кернеулік пен потенциал арасындаѓы  байланыс.

4 Кернеулік векторы циркуляциясы  туралы  теорема.

ЭМК-2 Электростатикалық өріс-терді зерттеу.

 

ЭМК-4 Сегнетоэлектриктердің  электрлік қасиеттерін  зерттеу.

 

 

       ОЭ-2 Заттардаѓы электр тогы

9 Электростатикалық өрістегі диэлектриктер. Полярлану. Диэлектриктер түрлері. Диэлек-триктердегі электростатикалық өріс үшін Гаусс теоремасы. Электр ығысу  векторы. Екі диэлектрик  шекарасындағы шарт.

 10 Электростатикалық өріс-тегі өткізгіштер.  Өткізгіштегі зарядтардың таралуы. Өткізгіш-тегі электростатикалық өріс. Өткізгіш-вакуум шекарасында-ғы шарт. Конденсатор мен зарядталған  өткізгіш энергия-сы. Электр өріс энергиясы. Электр өріс энергиясының көлемдік тығыздығы.

10 Біртекті және бір-тексіз электр  өрістеріндегі ди-поль.

11 Сегнетоэлектриктер жә-не оның  қасиеттері.

12 Электр сыйымдылығы. Конденсаторлар. Әр түрлі геометриялық пішінді кон-денсаторлардың сыйымды-лығы.

№9-сабақ. Электростатикалық өріске орналасқан өткізгіштер мен диэлектриктер. Электр өрісінің энергиясы.

1 Электр өрісіндегі өткізгіш. Электростатикалық индукция.

2 Диэлектриктердің  поляризациясы. Ортадағы электр өрісі үшін Гаусс  теоремасы. Екі диэлектрик бөлік  шекарасында орындалатын  шарттар.

3 Өткізгіштің, конденсатордың электр сыйымдылығы.

4 Зарядталған өткізгіштің, конден-сатордың энергиясы. Электр өрісі  энергиясының көлемдік тығыздығы.

ЭМК-3, ЭМК-5

Конденсатор сыйымдылықта-рын  анықтау

 

     ОЭ-3. Тұрақты электр тогы.

 Тұрақты электр тогы. Токтың болуының шарттары мен жалпы сипаттамалары. Стационар элек-тр өрісі. Үздіксіздік теңдеуі. Металдардың электрөткізгіш-тігінің классикалық элек-трондыќ теориясы және оның қолданылу шегі. Ом және Джоуль-Ленц заңдарының диф-ференциалдыќ түрлері. 

13 Бөгде  күштер. Галь-ваникалық элементтің ЭҚК-і. Ток көзі бар тізбек бөлігі үшін жалпылама Ом  заңы.

14 Газдардағы және плазма ішіндегі электр тогы.

№ 10-сабақ. Тұрақты электр тогы және оның сипаттамалары. Тұрақты ток заңдары.

1 Электр тогы. Токтың бар болу шарт-тары. Ток күші және ток күші тығыз-дығы. Дифференциалдық түрдегі Ом  заңы.

2 Жалпылама Ом заңы. Потен-циалдар айырмасының, ЭҚК-інің, кернеудің  физикалық мағынасы.

3 Токтың жұмысы мен қуаты. Дифференциалдық және интеграл-дық түрдегі   Джоуль-Ленц заңы. Ток көзінің  ПӘК-і.

ЭМК-7 Жалпылама Ом заңын оқып үйрену.

ЭМК-9  Тұрақты ток тізбегіндегі қуаттың жүктеме

кедергісіне тәу-елділігі

 

 

 

Модуль 4

                                                                                                          Магнетизм

 

ОЭ

 

СӨЖ мазмұны

 

Тєжірибелік сабақтар тақырыбы

Зертханалыќ жұмыс

 

1

                    2

                3

                             4

            5

 

ОЭ-1. Вакуумдегі магнит өрісі

11 Вакуумдегі магнит өрісі. Токтардың әсерлесуі. Магнит индукция векторы. Супер-позиция принципі. Био-Савар- Лаплас  заңы. Магнит индук-ция векторының циркуляция  теоремасы. Қарапайым жүйе-нің  магнит өрісін есептеу. Магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы. Магнит өрісіндегі зарядталған бөлшек пен тогы бар өткізгіштің орын ауыс-тыру жұмысы.

 

15 Тогы бар контурдың магнит моменті. Магнит өрісіндегі тогы бар рамка.

16 Магнит өрісінің ток-тар мен  зарядталған бөлшектерге әсері.

17 Зарядталған бөлшек-тің   электр және магнит  өрістеріндегі қозғалысы.

№ 11-сабақ. Магнитостатиканың негізгі есебі және оны вакуумдегі және  зат ішіндегі магнит өрісі үшін  шығару жолдары.

 1 Магнит индукциясы векторы. Био-Савар-Лаплас заңы. Суперпозиция  принципі.

2 Магнит индукциясы векторы циркуляция-сы туралы теорема және оның токтардың магнит  өрістерін есептеу үшін қолданылуы.

 № 12-сабақ. Магнит өрісінің токтар мен  зарядталған бөлшектерге әсері.   Магнит ағыны.Тогы бар өткізгіш пен  контур магнит өрісінде орын ауыстырғанда істелетін жұмыс.

 1 Лоренц күші. Зарядталған бөлшектердің магнит өрісіндегі қозғалысы.

2 Ампер күші.

3 Тогы бар контурдың магнит моменті. Тогы  бар  контурға біртекті және біртексіз магнит өрістеріндегі магнит өрісі әсерлері.

4  Магнит ағыны. Гаусс теоремасы.

5 Тогы бар өткізгіш пен  контур магнит өрі-сінде орын ауыстырғанда істелетін жұмыс.

 

ЭМК-11 Жердің магнит өрісі индукция-сының горизон-таль құраушы-сын анықтау.

ЭМК-12 Соленоидтың магнит өрісін Холл қабылда-ғышы арқылы  анықтау.

 

ОЭ-2. Заттардағы магнит өрісі.

12  Заттардағы магнит өрісі.

Магнетиктер түрлері. Диамаг-нетиктер, парамагнетиктер, және ферромагнетиктер. Маг-неттелгендік. Магнит өрісінің кернеулігі. Заттардағы магнит өрісі үшін толық ток заңы. Екі магнетик түйісу шекарасын-дағы шарт.

 

18 Магнит өрісіндегі атом.

19 Ферромагнетиктер және олардың қасиет-тері.

№ 13-сабақ. № 2 – бақылау  жұмысы.

ЭМК-14 Темірдің магниттік қасиет-терін оқып үйрену.

 

 

 

 

 


1-кесте

ЕГЖ № 1 тапсырма нұсқалары (М 1)

 

Нұсқа№

Жалпы физика курсының есептер жинағы./ Т.С. Байпақбаев, Х.Қ.. Майлина

  Жалпы физика курсының есептер жинағы./ В.С.Волькенштейн

Қосымша 1

А1

1.2, 3.24, 3.53

3.12, 2.151

1.1, 1.13

А2

1.7, 3.19(3),  3.52,

2.61 (а,б),  2.40

1.17, 1.30

А3

1.32, 3.19 (2), 3.56

2.61 (в,б), 2.41

1.35, 1.38

А4

1,33, 1.14 (1), 1.57

2.62, 2.43

1.40,1.41

А5

1.34, 3.18 (б), 3.58

2.63, 2.44

1.43, 1.8

А6

1.42, 2.10, 3.59

2.64(а,б), 2.50

1.18, 1.21

А7

1.28, 3.18 (а), 3.60, 2.8

2.51

1.22,  1.26

А8

1.31, 3.17, 3.61

2.64(а,в), 2.55 (1)

1.25,1.24

А9

1.45, 2.3, 3.62

2.65, 2.55 (2)

1.33, 1.37

А10

1.44, 2.2, 3.65

2.66 (1,2), 2.55(3)

1.39,1.42

А11

1.43, 2.5, 3.64

2.66 (1,3), 2.39

1.28, 1.27

А12

1.40, 3.14  (а), 3.63

3.14, 2.36

1.29,1.23

А13

3.66, 1.1, 2.1, 3.41, 3.54

 

1.49, 1.53

А14

1.3, 3.42, 3.55, 3.67(а)

3.10

1.57,1.70

А15

1.11, 2.15 (а,б), 3.23, 3.67(б)

2.54

1.56,1.55

В16

1.23, 2.15 (б,в), 3.43, 3.69

2.56

1.65,1.4

В17

3.71, 1.27, 3.21, 3.46

2.57

1.12,1.19

В18

3.72, 1.30, 3.45, 3.72

2.52

1.7,1.5

В19

1.37, 3.16, 3.44, 3.74

2.53

1.32,1.36

В20

1.38, 3.3, 3.40, 3.75

2.67

1.31,1.45

В21

1.41, 3.12, 3.36

3.34, 3.8

1.44, 1.54

В22

1.46, 2.4, 3.35(1)

3.35, 3.9

1.61, 1.3

В23

1.47, 2.6, 3.35 (2)

3.36,3.15

1.2,1.9

В24

1.49, 3.13, 3.35(3)

3.37, 3.19

1.10, 1.20

В25

1.50,3.11(3), 3.37(1)

3.38, 3.21

1.14, 1.16

В26

1.48,3.11(2), 3.37(2)

3.39 (1), 3.31

1.11, 1.51

В27

1.36, 3.11(1),3.37(3)

3.39 (2),3.31

1.52, 1.59

В28

1.26, 3.22, 3.38

3.5, 3.30

1.58, 1.66

В29

1.14, 2.12, 3.39

3.6, 3.32

1.64,1.69

С30

1.17, 2.11, 3.5(а)

3.7, 3.33

1.67,1.62

С31

1.25, 2.14, 3.1, 3.47

3.13

1.47,1.46

С32

1.24, 2.9, 3.2, 3,48

2.133

1.68, 1.63

С33

3.4, 3.34, 1.18

3,27, 2.160

1.34,1.60

С34

3.8(а), 3.49,1.19

3.28, 2.161

1.6, 1.48

С35

1.22, 3.8(б),3.25, 3.50

3.29

1.15, 1.70

 

 

 

 А Қосымшасы

А.1 Релятивистік механикада кинетикалық энергия қалай өрнектеледі ? Қандай шартта кинетикалық энергияның релятивистік формуласы классикалық түрге өтеді ? Осыны дәлелдеңіздер.

А.2 Траекториясы қисық сызықты қозғалыс кезінде  дененің нормаль үдеуі:  а) нөлге тең ; б) тұрақты векторға тең бола ала ма ?

А.3 Солтүстік жарты шарда солтүстікке қарай меридиан бойымен снаряд атылады. Снаряд қозғалысына Жердің тәуліктік айналуы қалай  єсер етеді ?

А.4 Массасы m бөлшектің қозғалыс теңдеуініњ траекторияға  нормаль және

жанама  бағыттаѓы проекцияларын кµрсетіњіз.

А.5 Екі оқиға арасындағы  аралық қалай анықталады ? Бір инерциалды күйден

екінші инерциалды күйге өткенде оның инвариантты болып қалатынын  дәлелдеңдер.

А.6 Двигателі өшкеннен кейін автомобильдің (дөңгелегі айналмай) жүріп өткен жолы автомобильдің массасына байланысты бола ма? Өзіңіздің тұжырымдамаңызды дәлелдеңіз.

А.7 Ньютонның үш заңының арасында  қандай логикалық байланыс бар ? Бірінші заңын екінші заңының салдары ретінде қарауға бола ма ?

А.8 Массасы  m денені  вертикаль қабырғаға  F= 4mg күшпен қысады. Дене мен қабырға арасындағы  үйкеліс коэффициенті к=0,5. Денеге не болады ?

А.9 Массасы m біртекті шар  сырғанамай домалап келеді. Егер шардың   массалық центрінің жылдамдығы  vс болса,  онда оның кинетикалық энергиясы қандай болады ?

А.10 ХУ жазықтығында қозғалатын бөлшектің радиус - векторы,  .Егер: а)   -

дің тек модулы өзгеретін болса; б)  -дің тек бағыты  өзгеретін болса; в)  -дің  Х осіндегі проекциясы ғана   өзгеретін болса , бөлшектің траекториясы қандай болады ?

А.11 Тыныштықтағы массасы нөлге тең болмайтын екі бөлшектің салыстырмалы

жылдамдығының  вакуумдаѓы жарық жылдамдығынан әрқашанда  аз  болатынын дәлелдеу керек.

А.12 а) бөлшек жылдамдыѓы ; б) жылдамдық модулы  шарттарында бөлшек қозғалысының үдеуі қандай  болады ?

А.13 Инерция күші дегеніміз не ? Ол күштіњ инерциалды санақ жүйесіндегі  әсер етуші күштерден қандай айырмашылығы бар ?

А.14 Дене горизонтқа бұрыш жасай лақтырылды. Ауаның кедергілері ескерілмесе, а) дене импульсі; б) импульстің қандай да бір бағыттағы проекциясы сақтала ма ?

А.15 Айналмалы жєне ілгерілемелі ќозѓалыстыњ негізгі тењдеулерін, олардыњ ±ќсастыќтарын  ескере отырып,  салыстырыњыздар.

А.16 Массасы m біртекті цилиндр сырғанамай домалап келеді. Егер цилиндрің  масса центрінің жылдамдығы  vс болса,  онда оның кинетикалық энергиясы қандай болады ?

А.17 Энергия және жұмыс ±ѓымдарыныњ айырмашылықтары қандай ?

А.18 Лифтінің түбінде массасы m  дене жатыр. Лифтінің денеге әсер ететін реакция күші  неге тең, егер: а) дене бірқалыпты төмен қарай жылдамдықпен қозғалған кезде; б) лифтінің еркін  құлауы кезінде; в)  ол жоғары қарай  үдеумен қозғалған кезде.

А.19 Дененің тыныштықтағы үйкеліс коэффициентін өлшеу үшін төмендегідей  әдісті қолдану ыңғайлы. Дене көлбеу жазықтыққа қойылады. Сырғанау басталатын, жазықтықтың минимал көлбеулік α бұрышы өлшенеді. Осы жаѓдайларда ‰йкеліс коэффициенті мен  α бұрыш арасындағы байланыс қандай болады ?

А.20 Шар горизонталь жазықтықта домалап барады. Оның айналмалы қозғалысының кинетикалық энергиясы толыќ кинетикалық энергиясының қандай бөлігін құрайды ?

А.21 Жалпы жағдайда неге   немесе   деп жазуға болмайды ? Қандай қозғалысты қарастырғанда осы  формулаларды  қолдануға болады ?

А.22 Т±тас шар  қандай да бір тегіс қабырғаға  α бұрыш жасай  соқтығысады.  Тебілу бұрышының  түсу бұрышына тең екенін дәлелдеу керек.

А.23 Динамика теңдеуін декарттық  координаттар  жүйесінің x ,y ,z  остеріне проекциялай отырып, оның дифференциялды теңдеуіне балама үш теңдеуді алу керек.

А.24 Массасы m1  шар  массасы  m2  тыныштықта тұрған шармен орталық абсолютті серпінді соқтығысады. Массалардың қандай қатынасында  бірінші шар соқтығыстан кейін  кері қарай ұшады ?

А.25 Күштердің  суперпозиция  принципін тұжырымдаңыз. Аққу, шортан және шаян туралы есепті қалай түсіндіруге болады ?

А.26 Қандай жылдамдықта бөлшектің массасы оның тыныштықтағы  массасынан екі есе артық болады ?

А.27 Күш ипульсы түсінігін  т±жырымдањыз.   Неге қарудан атылған оқ шыныны  қиратпай, тесіп қана өтеді, ал    стерженьмен  оны тесе алмаймыз ?

А.28 Бір-біріне  қарама-қарсы жылдамдықтармен қозғалып келе жатқан екі  бөлшектің салыстырмалы  жылдамдығын табыңыз.

А.29 Бөлшек  шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалып келеді. Бөлшекке әсер ететін  барлық күштердің тең әсерлі күшінің жасайтын жұмысы : а) бір  айналым кезінде; б) жарты айналым кезінде ; в)  айналым кезінде неге тең ?

А.30 Тыныштықта тұрған стерженьге оның салыстырмалы ұзындығы  бастапқы ұзындығының жартысына тең болу үшін қандай жылдамдық береміз ?

А.31 Импульс, импульс моменті, механикалық энергиялардың сақталу заңдары  және уақыт пен кеңістіктің симметриялылық қасиеттері   арасындағы байланысты түсіндіріңіз.

А.32 Ат шананы бірқалыпты сүйреп келеді.  Үш дененің: ат, шана және жер бетінің  әсерлесулерін қарастыру керек. Осылардың әрқайсысына әсер ететін күштердің  векторларын сызыңыз және  олардың арасындағы  байланыстарды көрсетіңіз.

А.33 Траекториясы б±рандалы сызық болатын  нүктенің қозғалыс жылдамдығы және үдеуі туралы не айтуға болады ?

А.34 Тас вертикаль жоғары лақтырылды. Қандай нүктеде дененің үдеуі  максимал болады ? Есепті  екі жағдайда  қарастырыңыз: а)  ауа кедергісі ескерілмейді ; б) ауа кедергісі жылдамдықтың өсуімен артады.

А.35 Қандай жағдайда дененің орын ауыстыру шамасы оның жүріп өткен жолымен тең  болады ?

А.36 Көлбеу жазықтықта  бірдей деңгейден, бір мезгілде, радиустары бірдей тұтас цилиндр мен шар сырғанамай домалайды. Осы екі дененің қайсысының жылдамдығы үлкен болады ?

А.37 Қарсы  жағаға тез жету үшін жүзгіш  ағысқа қандай бұрыш жасап жүзуі  керек ?

А.38 Массасы m дене көлбеу жазықтықта тыныштықта тұр. Денеге әсер ететін реакция күш неге тең ? Суретін салып көрсетіңіз.

А.39 Қозғалып келе жатқан поездағы бақылаушыға  А  нүктесіндегі ( поездің алдыңғы жағы) және В  нүктесіндегі ( поездың соңғы жағы ) найзағай т‰суі бір мезгілде көрінді. Жердегі бақылаушы ‰шін  АСТ (Арнаулы салыстырмалы теория ) позициясы бойынша қай найзағай  жерге бұрын  т‰седі ?

А.40 Массасы m дене көлбеу жазықтықта  тұрақты  жылдамдықпен  сырѓанап келеді. Денеге әсер ететін реакция күш неге тең ? Суретін салып көрсетіңіз.

А.41 Массасы m бөшектің релятивистік кинетикалық энергиясы арқылы релятивистік импульсін өрнектењіз.

А.42 Спортшы   биіктіктен суға  айналып және бұрылып күрделі секіру жасайды. Осы жағдайларда оның  масса центрі  қалай қозғалады ?

А.43 Эксперимент нәтижесінде  бөлшектің  р импульсі және Е энергиясы анықталды. Оның  m  массасын  және  v  жылдамдығын  ќалай анықтауѓа болады?

А.44 Көлбеу жазықтықта сырғанамай домалап келе жатқан цилиндрдің айналмалы және ілгерілемелі қозғалысының кинетикалық энергияларының  қатынасы қандай болады ?

А.45 Гироскоптың тек µзіне тєн қасиеті қандай? Гироскопты қолданатын мысалдар келтіріңдер.  Гироскоптың қандай қозғалысы прецессия деп аталады ?

А.46 Көлбеу жазықтықта бір рет сырғанап және екінші рет сырғанамай домалап келе жатқан  цилиндрдің жазықтықтың төменгі  нүктесіндегі жылдамдыќтарының қатынасы қандай болады ?

А.47 Автомобиль горизонталь жазықтықтаѓы бұрылыстан өтеді. Егер, автомабильдің жылдамдығы: а) тұрақты болып қалса; б) артатын болса; в) кемитін болса,  автомобильге әсер ететін күштердің бағыттары қандай болады ?

А.48 Горизонталь жазықтықта v жылдамдықпен бірқалыпты қозғалып келе жатқан  арбада т‰тік (труба) орналасқан. Вертикаль түскен жауын тамшылары т‰тіктіњ    (трубаның) ішкі қабырғаларына тимей өтіп кету үшін т‰тік  арбаѓа ќандай баѓдарланылып орнатылуы керек ? Тамшы  vт  жылдамдықпен бірқалыпты қозғалады деп есептеңіз.

А.49 Біртекті өрісте жұмыстың траектория формасына тәуелсіз екенін дәлелдеу

керек.

А.50 Горизонтқа бұрыш жасай лақтырылған дененің траекториясының қай нүктесінде траекторияға нормаль үдеу максимал мәнге ие болады ?

А.51 Массасы М  ауа шары  тұрақты жылдамдықпен  төмен түседі. Шар сол жылдамдықпен жоғары қарай қозғалу үшін қандай шамада ∆М артыќ ж‰кті тастау керек ? Шардың көтерілу күші  F тұрақты деп есептеңіз.

А.52 Бөлшектер жүйесінің  импульсі оның масса центріне қатысты санақ жүйесінде неге тең ?

А.53 Жылдамдығы v=0,99c ( с – жарықтың вакуумдаѓы жылдамдығы) электронның классикалық және релятивистік импульстерінің шамаларын салыстырыңыз.

А.54 Бөлшек модулы тұрақты v жылдамдықпен қисық сызықты траекториямен қозғалады. Бөлшектің  үдеуі  а болатын нүктедегі траекторияның R қисықтық радиусы неге тең болады ?

А.55 Екі бірдей сағат, біріншісі К1 жүйеде, екіншісі К2 жүйеде  орналасқан. Екі жүйе бір – біріне қатысты қозғалыста болса, қай жүйеде  сағат тез жүреді: а)  К1 жүйесінде; б) К2 жүйесінде ?

А.56 Қозғалып келе жатқан шар, массасы сондай тыныштықта тұрған екінші шарға серпінді соқтығысады.  Орталық емес соқтығыстан кейін олар  бір-бірімен тік бұрыш жасап бөлінетінін дәлелдеңдер.

А.57 Қозғалып келе жатқан шар, массасы сондай тыныштықта тұрған екінші шарға серпінді соқтығысады.  Орталық соқтығыстан кейін олар қалай қозғалады ? Оны дәлелдеңдер.

А.58 Дөңгелек темір жолдың  сыртқы бөлігі  ішкі бөлігімен салыстырғанда көтеріңкілеу етіп жасалынады. Неге солай етіп жасалынғанын түсіндіріңіз және керекті көлбеулік бұрышты  ќалай есептеуге болады ?

А.59 Бөлшек  қандай да бір уақытта шеңбер бойымен оның  бөлігін модулініњ орташа мєні  жылдамдықпен жүріп өтті. Сол уақыттағы бµлшектіњ   орташа жылдамдығыныњ модулы неге тењ ?

А.60 Массалары т1  және  т2  екі пластина суретте

көрсетілгендей серіппе арқылы жалғанған. Күштің

әсері тоқтағаннан кейін  жоғарғы пластина  серпіліп,

екінші пластинаны көтеру үшін,  жоғарғы  пластинаға

қандай күш беруіміз керек ?

                                                                                                       А1 -сурет

А.61 Бөлшектің  v жылдамдық модулының  жүріп өткен  S жолына байланысты

 функциясы берілген. Бөлшектің  сол  S жолға кеткен t уақытының өрнегін жазу керек.

А.62 Кез-келген  N  бµлшектер ж‰йесіне єсер ететін  барлыќ к‰штердіњ ќорытќы к‰шін , өрнегімен есептеуге болатынын кµрсету керек.  Мұндағы М- жүйенің массасы, -оның масса центрінің  жылдамдығы.

А.63 Біртекті, түзу цилиндрдің h –биіктігінің  R-радиусына қатынасы қандай болғанда  барлық үш басты инерция моменті бірдей болады ?

А.64 Бөлшектің  v жылдамдық модулының  оның жүріп өткен  S жолымен байланысы  түрінде келтірілген. Бөлшектің  сол  S жолының  t уақытқа тәуелді өрнегін жазыңыз.

А.65 Бірдей  екі стержень, біріншісі К1 жүйеде, екіншісі К2 жүйеде  орналасқан. Екі жүйе бір – біріне қатысты х осінің бойында қозғалыста болса, қай жүйеде стержень қысқа болады: а)  К1 жүйесінде;

б) К2 жүйесінде ?  Стерженьдер х осіне параллель болып келеді.

А.66 Бөлшектің  v жылдамдық модулының  оның жүріп өткен  S жолымен байланысы  түрінде келтірілген. Бөлшектің  сол   v жылдамдық модулының   t  уақытқа тәуелді өрнегін жазыңыз.

А.67    ( с – жарықтың вакуумдаѓы жылдамдығы) жылдамдақпен қозғалып бара жатқан, қабырғалары а болып келген квадраттың  периметрін табыңыз.

А.68 Дене мен қабырға арасындағы  құрғақ үйкеліс коэффициенті к. Вертикаль қабырғаға қойылған дене түсіп қалмас үшін қабырға қандай  минимал үдеумен қозғалуы керек ?  

А.69 Күштік  центрге дейінгі қашықтықтың квадратына кері пропорционал орталық күш өрісінде бөлшек шеңбер бойымен қозғалып жүр. Осы  жағдайда бөлшектің Т – кинетикалық, U-потенциалдыќ және Е –толық энергиялары қалай өрнектеледі ?

А.70 Ұзындығы стержень  жүйесінде осіне   бұрыш жасай орналасқан. Стержень  жүйесінде  осіне  қандай   бұрыш жасайды және осы жүйеде оның ұзындығы қандай болады ? Жүйелердің салыстырмалы жылдамдығы  .


2-кесте

ЕГЖ № 2 тапсырма нұсқалары (М 2)

 

Нұсқа

 

Байпақбаев Т.С.Майлина Х.Қ.Жалпы физика курсы есептері жинағы.

В.С.Волькенштейн. Жалпы физика курсының есептер  жинағы.

Қосымша 2

 

А 1

Б 7.4,  Б 6..29

В 5.39, В 5.68,  В  5 .220

2.1,  2.2

А 2

Б 7.9,  Б 6.30

В  5.69, В 5.195, В 5.222

2.3,  2.4

А 3

Б 7.8,  Б 6.31

В  5.40,  В 5.196, В 5.227

2.5, 2.6

А 4

Б 5.1,  Б 6.32

В  5.41,  В  5.197,  В 5.153

2.7, 2.8

А 5

Б 4.2,  Б 6.53

В 5.45, В 5.145, В 5.226

2.9,2.10

А 6

Б 5.3, Б 6.5 4                                                         

В 5.6, В 5.6 2,В  5. 216

2.11,2.12

А 7

Б 5.6, Б 6.33

В  5.7, В 5.64, В 5.217

2.13 2.14

А 8

Б 4.7,  Б 6.35

В 5.47, В 5 .194, В 5.77

2.15  2.16

А 9

Б 4.9,  Б 6.36

В 5.49, В 5.76, В 5.199

2.17 2.18

А 10

Б 4.11,  Б 6.39

В. 5.50, В 5.68, В 5.200

2. 19 2.20

А 11

Б 4.14, Б 6.52

В 5.52,  В5 .70, В 5.162     

2.21 2.22

А 12

Б 4. 16, Б 6.46

В  5.57, В 5.177,  В 5.92

2.23  2.24

А 13

Б 5.13, Б 6.28

В 5.58,  В  5.82, В 5.218

2.25  2.26

А 14

Б  4.30,  Б 6.44

В 5.84, В 5.205, В 5.219

2. 27  2.28

А 15

Б 4.46,  Б 6.45

В  5.85, В 5.206, В 5.221

2.29,  2.30

В 16

Б 4.51,  Б 6.34

В 5.86, В 5.13, В 5.223

2.31 , 2.32

В17

Б  4.54, Б 6.38

В 5.87, В 5.207, В 5.224

2.33  2.34

В18

Б 4. 52,  Б 6.57

В 5.89, В 5.14,  В 5.225

2. 35  2.36

В19

Б.4.39,  Б 6.55

В 5.88, В  5.15, В 5.170

2.37  2.38

В20

Б 4.40,  Б 6.58

В 5.83,  В 5.16, В5.184

2.39  2.40

В21

Б 4.29, Б 6.67,  Б 6.58

В 5.55, В 5. 99

2.41  2.42

В22

Б  4.33 , Б 6.68, Б 6.61

В 5.56,  В 5.100

2.43 2.44

В23

Б .4.38, Б 6.69, Б 6.62

В 5 .82, В 5.101

2. 45  2.46

В24

Б 4.53,  Б 6.56, Б 6.27

В  5.173, В 5.103

2.47  2.48

В25

Б 4.19, Б 6.37

В 5.58, В 5.148, В 5.32

2.49  2.50

В26

Б 5.24,  Б 6.40

В 5.151, В 5.104, В 5.25

2.51  2.52

В27

Б 7.14, Б6.41, Б 6.54

В 5.105, В 5.22

2.53  2.54

В28

Б 7.11, Б 6.42

В 5.214, В 5.91, В 5.26

2.55  2.56

В 29

Б 7.20, Б 6.43

В 5.215, В 5.89, В 5.14

2.57  2.58

С30

Б 7.27,  Б 6.60, Б 6.70

В  5.169, В 5.70

2.59  2.60

С31

Б 7.22, Б 6.59, Б 6.71

В 5.180,  В 5.76

2.61  2.62

С32

Б 7.24, Б 6.60, Б 6.74

В 5.183,  В 5.76

2.63  2.64

С33

Б 7.21, Б 6.49, Б 6. 63

В 5.228, В 5.62

2. 65  2.66

С34

Б 7.22, Б 6.48, Б 6.64

В 5.182, В 5.230

2.67  2.68

С35

Б 7.20, Б 6.47, Б6.65

В 5.181, В 5.231

2. 69  2.70

 

 

Б Ќосымшасы

Б.1 Суреттегі 2 қисығының  ординаттарының  бәрі 1  қисығының  сәйкес  ординаттарынан екі есе артық (Б1-сурет). Осы қисықтарда кескінделген молекулалардың  жылдамдық бойынша  бөліну  функцияларының айырмашылығы  неде?

          

 Б1-сурет                                        Б2- сурет                              Б3- сурет

 

Б.2 Суретте (Б2-сурет)  гелий  мен  көмір қышықыл  газының  адиабаттары кескінделген. Қай газға  қайсы  қисық  сәйкес  келеді ? 

Б.3 Түзулердің қайсысы (Б3-сурет), логарифмдік масштаб бойынша, молекулалар-

дыњ орташа квадраттық жылдамдығының  температураға  тәуелділігінің дұрыс  кескіні  болады ?

Б.4 Идеал газдың  қысымы : а) молекулалардың концентрациясына;  б) температу-раға; в) молекула массасына байланысты  бола ма?

Б.5 Көлемі тұрақты ыдыста қандай да болмасын бір газдың m  грамы,  ал екінші рет  осы газдың 2m  грамы қыздырылды. Осы екі жағдай үшін қысымның темпра-тураға тәуелді қисықтарын сызу керек. Қисықтардың орналасуындағы  айырмашылықты көрсет.

Б.6 Газ жылулық тепе-теңдік  күйде  тұр. Мына а) <v x>;   б) <v>;    в) <v> шамалары нөлден өзгеше бола ала ма?

Б.7 Екі бөлікке бөлінген жылу алмасу болмайтын  ыдыстың екі бөлігі қозғалмалы, жылу өткізбейтін  поршеньмен  бөлінген. Бөліктерде  екі түрлі газ бар. Тепе-теңдік күйде поршенніњ екі жаѓында: а) молекулалардың орташа энергиялары; б) молекулалар тығыздығы; в) молекулалардың орташа квадраттық жылдамдықтары бірдей бола ма ? Поршень қозғалғандағы үйкеліс ескерілмейді.

Б.8 Газдың АВС сызбасымен кескінделген теңгермелі процесінде  А және  С нүктелері адиабата сызығы үстінде жатыр. Бұл процесте : а) газдың  алатын  жылу  мөлшері;  б) энтропия  өзгерісі  нөлден өзгеше бола ма ?

                                                     T       A

 

 

                                                             B                     C 

                                                                     

                                                                                                   S

Б4-сурет

Б.9 Идеал газдың температурасын көтеру  үшін: а) изобаралық; б) изохоралық

процестердің қайсысына көп жылу мөлшері керек?

Б.10 Газ тұтас күйінде тыныштық күйде болатын санақ жүйесінде, тепе-теңдік күйлі газдың молекулаларының орташа  жылдамдығы <v>. Газ молекулаларының бір - бірімен салыстырмалы қозғалысының <vсал> орташа жылдамдығын анықтау  керек.

Б.11 Идеал газдың изотермдік (А1) және адиабаттық (А2) ұлғаюларындағы жұмыстарды салыстырыңдар. Газдың бастапқы  күйлері мен соңғы көлемдері  бірдей.

Б.12  Газ молекулаларының  еркін жолының λ орташа ұзындығы мен τ орташа уақытының  Т температура  мен р  қысымға тәуелді сипатын  анықтаңдар. λ және τ шамаларының Т температура мен тұрақты р123 <…қысымдарға тәуелділігін  жобалап салып көрсетіңдер.

Б.13 Ішкі энергияның V көлем мен Т температураға байланысты U(V,T) тәуелділігі белгілі деп есептеп, жүйенің Сv  изохоралық жылу сыйымдылығын есептеу керек.

Б.14. Температура градиенті ÑТ мен  χ жылу  өткізгіштік белгілі деп есептеп, q  жылу ағыны  тығыздығы векторының өрнегін жазу керек. q және χ шамаларының  СИ-дегі өлшеу бірлігін көрсет.

Б.15. Молекулалардың өзара  әсерлесуінің көлденең эффективті қимасы σ.  Молекулалардың  d  эффективті диаметрін тап.

Б.16. Бір моль газды жабық  ыдыста  қыздырады. Егер газ: а) бір атомды; б) екі атомды  болса  онда энтропия өсімшесін салыстырыңдар. Екі  жағдайда да  бастапқы және соңғы температуралар бірдей.

Б.17. Газ молекулаларының Ñn  концентрация градиенті мен диффузия коэффициент D берілген. Молекулалар ағыны тығыздығы векторы j   өрнегін жаз. j және D  шамаларының  СИ-дегі өлшеу бірліктерін  көрсет.

Б.18. Газ  изотермдік түрде V1 көлемнен V2  көлемге дейін: а) Т=Т1; б) Т=Т2 12) жағдайларда  ұлғаяды. Энтропияның өсімшесін салыстыр.

Б.19. Газдың  температурасы берілген е, |е|=1 бағытымен артады. Газдың  концентрациясы барлық жерде бірдей деп  есептеп, газ ішіндегі  жылу ағыны бағытын анықтау керек.

Б.20. Газ  изотермдік  түрде  ұлғайып,  артынша  бастапқы көлемге дейін адиабаттық  түрде сығылды. Газ  энтропиясы қалай өзгерген ?

Б.21. Газ молекулаларының Ñn концентрация  градиенті белгілі. Газ температурасы  барлыќ жерде бірдей деп есептеп, молекулалардың  диффузиялық  ағыныныњ бағытын  анықтау керек.

Б.22. Келтірілген (Б5-сурет) дөңгелек процестегі  II  тармағы-изотерма. Процестің  қай кезеңдерінде энтропия кемиді? а) I, II; б) IV, III; в) II, III; г) I, II, III.  

                                                    

                                  Б5-сурет                                                Б6-сурет 

 Б.23. Газдың  х осін бойлай бағытталған  ағынындағы  ux  жылдамдығы  у  осінің

оң  бағытына қарай өседі, яғни ux=ux(y). Ағынның  біртекті еместігінің салдарынан пайда болатын  газ импульсы  қалай қарай бағытталған ?

Б.24. Көрсетілген (Б6-сурет) дөңгелек процестің  қай кезеңдерінде газ энтропиясы артады ? а) I;   б)  II;  в) III;  г) I,II ; д)  II, III.      

Б.25. Тұтқырлықтың  салдарынан пайда болатын ағын  импульсі тығыздығының П векторын және газ ағынының у осіне перпендикуляр S ауданшаға әсер ететін тұтқыр үйкеліс күшін тап. Тұтқырлық η  берілген. η шамасының  СИ-дегі  µлшем бірлігін аныќта.

Б.26. Идеал бір атомды газдың Т температурасы  х осі  бойымен кемиді, функция Т(х) берілген. Қандай да болмасын бір молекула  х нүктесінен х+λ  нүктесіне соқтығыссыз ұшып келді, мұндағы λ – еркін ж‰ру жолының орташа  ұзындығы. Ол орташа кинетикалық энергияның қандай «артығын» Δ<EК>-ні өзімен әкелген ?

Б.27. Жылу өткізгіштік пен диффузия теңдеулерін  салыстырып, а температура өткізгіштікке қандай  мағына беруге болатынын көрсетіңіз.

Б.28. D диффузия, η тұтқырлық және χ жылуөткізгіштік коэффициенттерінің  газдың Т температурасы  мен р  қысымына тәуелділігі сипатын анықтау керек.

Б.29. Карно циклын қолданатын жылу  машинасы қайтымсыз бола ала ма?  Мұндай машинаның қайтымдылығының жеткілікті  шарттарын  тұжырымдаңыз.

Б.30 Суретте көрсетілген I және  II циклдарының ПӘК –ін салыстыру керек(Б7-сурет).

 

                                                

                                Б7-сурет                                                    Б8- сурет

 

Б.31 Жылудың : а) сәуле шығару;  б) өткізгіштік  және  в) конвекция арқылы тасымалдануының ерекшеліктерін қысқаша атап өтіңіз.

Б.32 Келтірілген процестердіњ ќайсысында (Б8-сурет) газ жылу мµлшерін ж±тады ? а) I, II; б) II, III; в) III; г) II; д) I;

Б.33  Суретте (Б9-сурет)  келтірілген  газ процестері кезіндегі ж±тылатын

 (берілетін)  жылу мµлшерлерін салыстырыњдар. а) І, ІІ;  б)  ІІІ жєне ІV.

Б.34  АВС жєне АДС процестері кезіндегі (Б10-сурет)  газ ж±мыстарын

салыстырыњыздар.

Б.35  Кµрсетілген процестер кезіндегі (Б11-сурет)  ж±тылатын (шыѓарылатын) жылу мµлшерлерді салыстырыњыздар. а) АD жєне ВС;  б) АВ жєне DС.

Б.36. Суретте көрсетілген (Б8-сурет)  сызбадағы  процестердің қайсыларында газ жылу  алады ? а) I, II; б) II, III; в) III; г) II; д) I;

 

                 

         Б9-сурет                       Б10-сурет                               Б11-сурет

 

Б.37. Идеал газдың процессі нәтижесінде қысым n  рет артты. Егер  процесс: а) изохоралық;  б) изобаралық болса, онда идеал газдың әр молекуласының  еркін жолының орташа ұзындығы мен  уақыт бірлігіндегі соқтығысу саны қалай және неше рет  өзгерген ?

Б.38. Сызбалары  суретте көрсетілген процестерде газдың жасайтын жұмысын  салыстырыңыздар (I және II) (Б12-сурет).

                                                                                               S

                                                       Т

Б12-сурет                             Б13-сурет                                Б14-сурет

 

Б.39. Газ молекулаларының концентрациясының  координатаға тәуелділігі белгілі деп есептеп, молекулалардың  координата ықтималдық үлестірімділігін табыңыз. V- газ көлемі.

Б.40. Газ 1  күйден 2 күйге бір жолы тек изобаралық түрде өтті, ал екінші рет алдымен 1-3 изохорамен, сонан кейін 3-4  изобарамен,ал соңында 4-2  изохорамен өтті. Тура есептеулер арқылы екі  жағдайда да энтропияның өсімшесі  бірдей болатынын дәлелдеңіздер ( Б13-сурет).

Б.41. Бір атомды идеал газ молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы адиабатты сығылу және ұлғаю кезінде қысымға байланысты қалай өзгереді ?

Б.42. Жылу машинасы екі изохорадан және екі изобарадан тұратын цикл бойынша жұмыс істейді. Машина жұмыс істегенде қыздырғыш - газ - суытқыш жүйесінің энтропиясы артатынын дәлелдеңіздер. Мұнда газдың энтропиясы қалай өзгереді? Қыздырғыш пен  суытқыштың жылу сыйымдылығы шексіз деп есептелсін.

Б.43. Тепе-теңдік  күйдегі идеал газдың сыртқы  өрістегі потенциалдық энергиясы u(r), температурасы Т. Газдың  радиус-векторы r0 нүктедегі молекулалар концентрациясы n0. Молекулалардың радиус-вектор r нүктедегі концентрациясын тап.

Б.44. Процесс энтропиясы (Б14-сурет) температураға байланысты сызықты артады. Осы процестің жылу сыйымдылығы  температураға байланысты қалай өзгереді ?

Б.45. Біртекті ауырлық өрісінде орналасқан температурасы Т идеал  газдың р қысымының h биіктікке байланысты дифференциалдық  теңдеуін  қорытыңыз, ол үшін биіктігі шексіз  аз dh цилиндр алу керек. Осы теңдеуді температура h  биіктікке тәуелсіз  және р(h=0)=p0 шарттары үшін шығарыңыздар. Сол шарттарға сай молекулалардың n концентрациясының биіктікке байланысты  тәуелділігін табу  керек.

Б.46 Бастапқы температуралары Т1 және  Т2 (мұнда Т12) екі дене бір-біріне тиістірілді. Денелер сыртқы ортадан оқшауландырылған және денелердің массалары мен  жылу сыйымдылықтары бірдей. Температура теңелу процесі барысында бұл денелердің  энтропия қосындылары қалай өзгереді ?

Б.47 Жылдамдықтары белгілі (u, u+du) интервалы ішінде жататын молекулалардың  саны  температураның қандай  мәнінде  максимал болады ?

Б.48 Идеал газдың  T=T0+αV2   заңы бойынша жүретін процестегі мүмкін болатын  ең үлкен қысымды анықтау керек, T0 және α – оң тұрақтылар,V – мольдік  көлем. Осы процесті р, V  диаграммасында салып көрсет.

Б.49 Молекулалардың жылдамдықтар бойынша бөліну функциясында v2 және v3 жылдамдықтармен шектелген (59-сұрақтағы суретті қара) аралықтар көрсетілген. Осы сызба бойынша жылдамдықтары берілген интервал ішіне  кіретін барлық  молекулалардың энергиясын, сондай-ақ олардың орташа энергиясын қалай анықтауға болады ?

Б.50 Поршеньмен жабылған цилиндр ішінде газ бар (Б15-сурет). Поршеньнің үстіңгі жағы, серпінділік қасиеті гук заңына бағынатын, серіппеге бекітілген.  Егер  қыздыру нәтижесінде газдың көлемі V1 ден V2 –ге ,ал қысымы  р1 -ден р2-ге дейін өзгерген болса, онда газ күйінің өзгерісін  рV  координаттарында салып, бұл жағдайлардағы істелген жұмысты анықтау керек. 

 

                                            

                    Б15-сурет                                                  Б16 -         сурет

Б.51 Максвелл бөлінуі жылдамдықтар функциясы ғана емес, сонымен бірге молекулалар  энергиялары функциясы ретінде де  берілуі мүмкін. Бұл функция  энергиялары мәндері w- дан  w+dw  интервалы ішінде жататын молекулалар санын: dN=N0f(w)dw  көрсетеді. Осы функкцияның  өрнегін тауып, және ол белгілі бір  газ үшін ғана жарамды ма, жоқ  барлық газдарға қолдануға бола ма ?

Б.52 Абсцисса осіне идеал газға берілген жылу мөлшері, ал ординаттар осіне газдың істеген жұмысы салынған (Б16-сурет). Суреттегі түзулердің біреуі изотерма, ал қалған екеуі екі түрлі газ үшін изобаралар. Екі газдың бастапқы күйлері (қысымы, температурасы, көлемі) бірдей. Екі осьтің масштабтары бірдей. Қай түзу қай процеске сәйкес келеді? Әр газдың еркіндік дәрежесі нешеу? (Тербелмелі еркіндік дәрежесі ескерілмесін). Қай процестердің графиктері координат осьтеріне дәл келеді?            

Б.53 Молекулалардың хаосты (бей-берекет) қозғалуы салдарынан, олардың еркін жолы ұзындығының мәні әр түрлі болады. Егер ордината осіне молекулалардың еркін жолы ұзындығы берілген  х  мәнінен артық болатын молекулалар саны логарифмін, ал абсцисса осіне осы х аралықты салса, онда бұған сәйкес тәуелділік көлбеулігі  теріс, теңдеуі      lg N=lgN0-ax  түзу болады. Осы сызба бойынша молекулалардың еркін жолы ұзындығын қалай табуға болады (Б17-сурет)?

 

                              

                   Б17- сурет                                                 Б18-сурет

 

Б.54 Жоғарыда (Б18-сурет)  температура  өзгерісі мен бір атомды және екі атомды газдардың күйлерін әр түрлі процестерде өзгерту үшін  берілген  жылу мөлшеріне тәуелділігі берілген . Қай түзу қай  процеске сәйкес келеді? Қай процестердің  сызбасы  координат осьтеріне  сәйкес келеді? Екі газдың бастапқы күйлері (температура, көлем, қысым) бірдей.        

Б.55 Массасы m молекулалардан тұратын газдың температурасы Т. Газ молекулалары жылдамдығының vx компоненті үшін dw(vx)=φ(vx)dvx  ықтималдылықтар бөлінуі  өрнегін жазу керек. Бір сызбаға φ(vx) графигін: а) v=v1, T=T1; б) m=4m1, T=T1; в) m=m1, T=4T1; г) m=αm1, T=αT1, үшін сызыңыздар, мұндағы α – тұрақты сан. Қисықтар астындағы аудандар неге тең ?

Б.56 Көлемі V, жұқа қабырғалы, қабырғалары  тұрақты температурада ұсталып тұратын, ыдыс ішінде идеал газ бар. Ыдыс вакуумде орналасқан. Ыдыс қабырғасына  өте кішкентай, ауданы S тесік жасалса, онда ыдыс ішіндегі молекулалардың n   концентрациясы  уақыт өтуіне қарай қалай өзгереді? Ыдыс ішіндегі  қысым 2 есе  кемитін  t1/2, уақытты тап. Газдың ыдыстан  шығуы өте жай жүреді деп есептелсін, яғни газдың бүкіл ыдыс ішіндегі тепе-теңдік күйі бұзылмайды деуге болатындай. Сондай-ақ, газдың температурасы тұрақты және  сыртқы температураға тең.

Б.57  Максвеллдің, жылдамдық құраушысы (мысалы vx) үшін бөлінуі

dw (vx)=φ(vx)dvx=A exp[-mv2x /(2kT)]dvx. Пуассон интегралының мына мәнін пайдаланып ∫ехр(-αξ2)dξ=π/α Максвелл бөлінуін нормалаңдар. φ функциясының максимал мәні: а)  температура Т артқанда; б) масса m артқанда қалай өзгереді ? <V2x> -ты  есептеп  тап.

Б.58 Қандай да болмасын  бір идеал газ  үшін  γрv   қатынасы  белгілі. Осы газдың  адиабата  теңдеуін  (d'Q=0)  V,T; p,V; p,T  айнымалылары  бойынша жазыңыздар. Бұл γ  қатынасты неге идеал газдың  адиабата көрсеткіші  дейді?

Б.59 Суретте φ(vx) тәуелділігі берілген. Боялған (штрихталған) аудандардың физикалық  мағынасы  не (Б19-сурет)?

    

Б19-сурет

 

Б.60 Іші бос (сорылып алынған) жұқа қабырғалы, қабырғалары  тұрақты температурада ұсталып тұратын,  ыдыс концентрациясы n0 температурасы  сондай  идеал газ атмосферасына орналасқан. Ыдыс қабырғасына  өте кішкентай тесік жасалса, онда ыдыс ішіндегі молекулалардың n   концентрациясы  уақыт өтуіне қарай қалай өзгереді ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3-кесте

ЕГЖ № 3 тапсырма нұсқалары (М 3)

 

Нұсқасы

Т.С. Байпаќпаев, Х.Х. Манабаев. Жалпы  физика  курсы есептер  жинаѓы. Электростатика, т±раќты  тоќ. Магнетизм.

Қосымша 3

  

А1

1.8, 2..2, 2.50, 3.20, 5.3

3.1, 3.2

А2

1.2, 2.3, 2.45, 3.21, 5.4

3.3,3.4

А3

1.5, 2.4, 2.43, 3.25, 5.6

3.5,3.6

А4

1.17, 2.5, 2.45, 3.34, 5.7

3.7(а),3.8(а)

А5

1.18, 2.7, 2.46, 3.14, 5.8

3.9,3.10(а)

А6

1.9, 2.9, 2.47, 3.15, 5.9

3.11(а),3.12

А7

1.6, 2.11, 2.29, 3.16, 5.10

3.13,3.14(а)

А8

1.18, 2.10, 2.31, 3.18, 5.11

3.10(б),3.14(в)

А9

1.21, 2.7, 2.32, 3.20, 5.12

3.8(б),3.15

А10

1.39, 2.5, 2.27, 3.37, 5.13

3.14(б),3.19

А11

1.19, 2.3, 2.26, 3.31, 5.14

3.20,3.21

А12

1.12, 2.8, 2.25, 3.21, 5.15

3.22,3.23

А13

1.9, 2.23, 2.50, 4.7, 5.16

3.24,3.26(а)

А14

1.11, 2.14, 1.41, 4.6, 5.17

3.7(б),3.18

А15

1.15, 2.12, 1.42, 4.9, 5.18

3.14(б),3.19

В16

1.10, 2.25, 2.32, 4.4, 5.20

3.33,3.34

В17

1.22, 2.22, 1.40, 4.10, 5.21

3.35,3.36

В18

1.21, 2.19, 2.54, 4.12, 5.22

3.37,3.38

В19

1.14,  2.17, 2.   4.13, 5.23

3.39,3.40

В20

1.20, 2.15, 1.48, 3.27, 5.24

3.41,3.42

В21

1.27, 2.18, 1.43, 3.28, 5.25

3.25,3.27

В22

1.31, 2.20, 3.2, 3.30, 5.26

3.26(б),3.28

В23

1.32, 2.23, 1.46, 3.39, 5.27

3.29,3.30

В24

1.34, 2.34, 3.5, 3.40, 5.28

3.31,3.32

В25

1.29, 2.29, 3.4, 4.19, 5.30

3.43,3.44

В26

1.26, 2.28, 3.16, 4.39, 5.31

3.45,3.46

В27

1.25, 2.27, 3.8, 4.41, 5.32

3.47,3.48

В28

1.33, 2.30, 3.9, 4.32, 5.33

3.49,3.50

В29

1.42, 2.31, 3.11, 4.33, 5.34

3.51,3.52

С30

1.44, 2.34, 3.14, 4.34, 6.6

3.53,3.56

С31

1.40, 2.33, 3.15, 4.35, 6.7

3.57,3.58

С32

1.43, 2.38, 3.17, 4.43, 6.8

3.61,3.62

С33

1.46, 2.40, 3.19, 4.48, 6.9

3.63,3.23

С34

1.40, 2.35, 3.12, 4.49, 6.11

3.59,3.60

С35

1.38, 2.36, 3.13, 4.50, 6.16

3.55,3.56

 

 

В Ќосымшасы

В.1 Неге электр  лампысының  қыл сымы қатты қызады, ал  өткізгіш  сымдар

суық  күйінде  қала  береді?

В.2  Электростатикалық  өрісіне орналасқан  электр  заряды орнықты тепе-

теңдік күйде  бола  ала  ма?

В.3 Цилиндр пішінді конденсатордың  ішкі  және  сыртқы  астарларындағы зарядтарын  сақтап, радиустары  екі  есе үлкейді. Конденсатордың ішкі астарына жақын маңайдағы  электр өрісінің  кернеулігі µзгере  ме?

В.4 Тұрақты  ток  өтіп  тұратын өткізгіш  бетіне жақын кеңістікте   электр  өрісі  бола  ма?

В.5 Электростатикалық  өрістегі  зарядталған бөлшек пен  сол  өрістің  күш  сызықтарының қозғалыс траекториялары сәйкес  келе ме?

В.6  Аккумуляторды  зарядтауға  жұмсалатын  пайдалы  қуат  жылу  шығаруға  кететін қуаттан  артық  бола  ма?

В.7  Біргелкі зарядталѓан  диск  берілген. Анықтау  керек: а) диск жазықтығының  эквопотенциалды  екендігін; б) барлық  нүктелердегі потенциал  градиенті диск  жазықтығына  ортогональ  болатындыѓын.

В.8 Конденсатор маймен  толтырылған. Оның электр  энергиясы қалай  өзгереді, егер: а) конденсатор    ЭҚК-і тұрақты  ток көзіне қосылған;

 б) зарядталған конденсатор  тұрақты  ЭҚК-і  көзінен  ажыратылған.

В.9 Біртекті  электр  өрісіне  радиусы  R металл шар орналастырылған. Эквопотенциалдық  беттері мен  Е өріс  сызықтарының  сапалық  суретін  жасау  керек.

В.10 Зарядталған сабын  көпіршігі  пайда  болды. Оның :  а) электр  сыйымдылығы; б) электр  энергиясы  қалай  өзгереді?

В.11 Бір-бірінен  d қашықтықта орналасқан екі  нүктелік  зарядтар  жүйесі  үшін: а) +q   және   +4q ;    б) +q жєне  -4q  күш  сызықтарының  және  эквопотенциал  беттердің  с±лабасын  салу  керек. Е с к е р т у: өріс  кернеуі  нөлге  тең  болатын  нүктені  табу  керек. Нөлдік  потенциал  сферасын  және  потенциалы  өріс  кернеуі  нөлге  тең  болатын  нүктедегі  потенциалға  тең және  зарядтарды  қосатын   түзу  бойындағыы  нүктені табу  керек.

В.12 .Цилиндрлік  конденсатордың зарядтарын  сақтап, ішкі  және  сыртқы  астарлары радиустарын екі есе үлкейтті.Конденсатордағы кернеу өзгере ме?

В.13 Электр тізбегінен ажыратылған ток көзінің клеммаларына қосылған

вольтметр  э.қ.к-ін.  көрсетеді  деген  тұжырым  дұрыс   па?

В.14 Мына өрнектердің  физикалық   мағынасы қалай :

         а) ;       б);

         в)   ;         г),

мұндағы  qi    - радиус-векторы    ri   нүктеде  орналасқан  заряд.

В.15 Нүктелік заряд металл  шарға  жақын орналасқан. Зарядқа  әсер  ететін  күш  нөлге  тең  екені  анықталды. Шар зарядының  таңбасын  табу  керек.

В.16 +q , +q нүктелік  зарядтар  өрісіндегі    S  симметрия  жазықтығы  эквипотенциал жазықтық    бола  ма?

 


                          • .+q               S           • .+q

 

В1-сурет

 

В.17 Егер бірдей екі  тоқ  көзін  параллель  қосылған  күйден  тізбектеп  қосылған  күйге  ауыстырсақ, қысқаша  тұйықталу  тоғы  қалай   өзгереді?

В.18  Зарядталған  жазық ауа   конденсаторы  астарлары  F  күшімен тартылады. 

Конденсатор  астарлары  арасындағы  бос  саңылауға диэлектрик  пластинкасын  енгізсек, бұл күш  өзгере  ме?

В.19 Біртекті  өткізгіште  тұрақты  ток  өткен  кезде  зарядтардың  көлемдік

тығыздығы  нөлге  тең  екенін  көрсету  керек. Өткізгіш ішінде  қандай зарядтар  Е өрісін  тудырады?

В.20. Қай  жағдайда  сыртқы  кедергіге  тұйықталған,    тізбектей  косылған екі

гальваникалық  элемент  сол  кедергіге  қосылған  бір  элемент  беретін токқа қарағанда аз  ток  береді?

В.21  Жазық  конденсатордың  астарларының  арасындағы  кеңістік пластиналарға

перпендикуляр  бағытта  өзгеретін   диэлектрлік  өтімділігі ε диэлектрликпен  толтырылған. Конденсатор  ішіндегі Е және  D векторлық  өрістер  біртекті  ме?

В.22 Екі  концентрлік  сфералармен  шектелген  сфералық  қабат  көлемдік

тығыздығы тұрақты  электрмен  зарядталған. Кулон  заңына  сүйене  отырып, осы  қабатпен  шектелген  қуыстағы  электр  өрісі  нөлге  тең  екендігін  көрсету  керек.

В.23. Электростатикалық  өрістің  потенциалдығынан шығатын қандай шартты,

бөгде күштер жоқ жағдайда  біртекті изотропты  өткізгіштегі j тұрақты  ток  тығыздығы,  қанағаттандыруы  керек.

В.24 Бірдей екі конденсаторды  алып, сол  конденсаторлардың  біреуімен

салыстырғанда екі  есе  аз  немесе  екі  есе  көп  сыйымдылық  алуға  бола  ма?

В.25 Бірдей  кернеуге  есептелген, бірақ  әр  түрлі  қуат  тұтынатын  екі

лампа тізбекке  тізбектей  қосылған. Олардың  біреуі  екіншісіне  қарағанда

неге жарығырақ  жанады?

В.26 Біртекті  изотропты  полярлық  диэлектрик ішіндегі нүктелік  зарядты

айнала  ойша  сфера  жүргізілген. Сфера  қамтитын  байланысқан  зарядтың

абсолют  мәні  егер:   а) диэлектрикті  қыздырса; б)  сфера  радиусын үлкейтсе 

қалай  өзгереді ?

В.27 Ені   өтімділігі  2-ге  тең  диэлектрик  пластина  кернеулігі  Е және

сызықтары  пластинаға  перпендикуляр  электр  өрісіне  орналасқан.  Е және  D өрісі  сызықтарын  сызып  көрсету  керек.

В.28 Тұрақты  ЭҚК  көзіне  қосылған  жазық  конденсатордың астарларының ара  қашықтықтарын екі  есе  үлкейтті. Астарлар арасындағы  өзара  әрекеттесу  қалай  өзгереді? Шет  аймақтық  эффектілерді ескермеңіз.

В.29 U0 потенциал айырмасына дейін  зарядталған  сыйымдылығы  С конденсатор  R кедергісі  арқылы  разрядталады. Разряд  тогы  біртіндеп I (t) графигіне  байланысты  азаяды. Абцисса  өсі  бойына  уақыт, ал  ордината  осі  бойына  lnI  салынған. Осы  процеске  1 түзуі (В2-сурет) сәйкес  келеді, одан  кейін  мына  параметрлердің  бірін  (U0,R,C) өзгерту  арқылы  2 жаңа  тәуелділік  алынды. Қай параметр және қалай қарай өзгерген ?.

                                                                            

 

                  

 

           

 

 

                            В2-сурет                                                     В3- сурет

 

В.30 Диэлектрик  шар  центрінде  q  нүктелік  заряды  бар (В3-сурет)  а)   ;  б)      диэлектрикті жарым-жартылай    қамтитын  тұйықталған  S  беті  бойынша алынған интегралдар  нөлден  өзгеше  ме?

В.31  В4 а,б,в  суреттерінде  3 электр  өрісі  бейнелері  көрсетілген. Әрбір  өріске  орналастырылған  зарядталмаған кішкене  металл шар не істейді ? (В4-сурет)

 


 

 

 

 

 

 

                                   В4-сурет                                               В5-сурет

 

В.32 U  кернеуіне  тұрақты  ток  электромоторын  қосқан. Якорь  орамасының  кедергісі  R. Орама  арқылы  өтетін  токтың  қандай  мәнінде  пайдалы  қуат максимал  болады? Ол  неге  тең ? Мотор  ПӘК-і қандай?

В.33 Текше  центрінде  q  нүктелік  заряд  бар.  а) текшенің  толық  беті  арқылы; б) текшенің  бір  қыры арқылы  өтетін Е ағыны  неге  тең? Егер  заряд  текшенің  центрінде  емес, бірақ оның  ішінде  орналасса онда  жауапта

өзгеріс  бола    ма ?

В.34 Зарядталған  конденсатор  R  кедергісі  арқылы  разрядталады. Разряд  тогы  логарифмінің   уақытқа  тәуелділігінің  екі  разряд үшін  екі түрі  берілген (В5-сурет).Тәжірибе  шарты бойынша параметрлердің: U0,R,C.біреуі  ғана  өзгерген. Екі разрядтың  қандай  параметрмен өзгешеленетінін  және  қай  жағдайда  сол  параметр  көбірек  екенін  анықтау  керек.

В.35 Шексіз үлкен жазықтық  тұрақты  беттік  тығыздыќпен  σ=0  зарядталған. Жазықтық  потенциалын нөлге  тең  деп  алып, жазықтықтың  екі  жағындағы  кернеулік  Е және φ потенциалды  табу  керек. Х -тен  тәуелді  Е х жєне φ графигін  сызу  керек. Х осі  жазықтыққа  перпендикуляр, ал х=0 нүктесі  жазықтықта  орналасқан.

В.36 Электро энергияны үлкен  қашықтыққа  жеткізу үшін өте  жоғары кернеу қолданылады. Неге жоғары   кенрнеулердің электр энергиясын тасымалдау желілеріндегі  шығынды  азайтатындығын  түсіндіру  керек. 

В.37 φ (х)  графигі  бойынша (В6-сурет)                               В6-сурет

әрбір  график  облысында  Е өріс  кернеулігінің  модулі мен   бағытын  анықтап, Е х (х) графигін  салу  керек.

В.38 Параллель   қосылған біреуі  ауа, ал екіншісі диэлектрикпен толтырылған,   геометриялық  өлшемдері  бірдей екі  жазық  конденсатор бірдей потенциалдар айырмасына  дейін зарядталған. (В7-сурет).                                                                                          В7-сурет

 Ќай  конденсаторда  Е  кернеулігі, D  ығысуы  және энергия  тығыздығы  көп  екенін  анықтау  керек. Қай  конденсатор  астарларындағы  зарядтардың  беттік  тығыздығы  көбірек ?

В.39  φ (х) графигінің  қай  облысында: а) өріс  кернеулігі  Е=const және ОХ осінің  оң  жағына  бағытталған;  б) электр  өрісінің  энергия  тығыздығы  ең  үлкен  мәнге  жетеді ?

В.40 Электрон  концентрациясын  n=1023 м-3, тоқ тығыздығы  j=100A/см2 бар  өткізгіштегі  <u> электрондардың  реттелген  қозғалысыныњ  орташа                                                                                                 В8-сурет

жылдамдығын    табу  керек. Осы  жылдамдықты  бөлме  температурасындағы  электрондардың жылулық қозғалысының  жылдамдығымен  <u>  салыстыру  керек.

В.41 Модульдері  бірдей, бірақ  таңбалары  қарама-қарсы екі  нүктелі  заряд -q және   +q  бір-бірінен  d  қашықтықта  орналасқан. Е х (х) тєуелділік  графигін  тұрғызу  керек.                                                                                                                                            В9-сурет               

В.42 К  кілтін т±йыќтасаќ, амперметр  көрсеткіші       ќалай  өзгереді ? (В9-сурет)

В.43 p=u2/R  формуласына  сәйкес  резисторға  кететін  күш  кедергінің өсуіне байланысты  кему  керек, ал p=I2R-да керісінше. Бұл  жерде  қарама-қайшылық  бар  ма? Түсіндіріңіз.

В.44 Суретте  (В10-сурет)  көрсетілгендей кернеулігі Е=const  электр  өрісінде А, В жєне  С деген үш  нүкте  алынған. UAB, UBC жєне UAC  нүктелерінің  арасындағы  кернеуді  анықтау  керек. АС=12см, ВС=5см.

                     

                В10- сурет                                                    В11-  сурет  

В.45 q заряды  бар  шарик  зарядталмаған    өткізгіш  сфера  ішінде

орналастырылған. а) заряд  центрінде  орналастырылған в) заряд  центрден

тыс. Сферада  индукциялық зарядтар  қалай  таралады? Сфера  ішіндегі және  сыртындағы  электр  өрісінің күш  сызықтарының  суретін  салу  керек.

В.46 Суретте  (В11-сурет) ток  күшінің уақыттан  тәуелділік  графигі берілген. I=f(t) тәуелділігін  білдіретін  формула  жазыңыз.

В.47 Радиусы  R  металл  шарына  + q1 зарядын, ал  центрін шардыкімен  бірдей  металл  қабатына + q2 берді. R2 қабаттыњ  ішкі  радиусы, R3 сыртқы  радиус. Жүйе  центрінен  r  қашықтыққа  тәуелді  орналасқан өріс  кернеулігі  қалай  өзгереді? Е (r) графигін  тұрғызу  керек (В12-сурет).

В.48 Диэлектрлік µтімділігі  бар  диэлектрик, z<0  облысында  орналасқан. В13-суретте  көрсетілгендей етіп  Г  контурын  алайыќ. ¤ріс  кернеулік  векторы  сурет  жазықтығына  коллинеарлы.  а)  жєне µрнектерініњ тањбасын;  б) Ежєне Е   ќ±раушылары µзара ќалай байланысќан?

 

 

 

 

 

 

 

                   В12-сурет                                                       В13- сурет

 

В.49 Біртекті  электр  өрісіне  жіңішке  ұзын  диэлектрик  шыбық  орналастырылған (В14-сурет). Е  өріс  сызығының және Е х (х) тәуелділік  графигінің  сапалы  суретін  салу  керек.

 

                   В14-сурет                                                    В15- сурет

 

В.50 Тоқ  көзі   және  сыртқы  кедергісі  бар  екі  тізбекте  максимальды тоқ  күші  бірдей, ал  сыртқы  тізбектегі  максимальді  күш  бір  жағдайда  екіншісінен  екі  есе  көбірек. Осы  тізбектер  қандай  параметрлермен  өзгешеленеді?

В.51 (В15-сурет) өзара  тізбектей  қосылған R1 мен R2  жєне  С1 мен С2 сыйымдылықтары  арасындағы  қатынас  қандай  болу  керек ?

В.52 Кернеулігі  Е  электр  өрісіне  өткізгіштігі  Е=2 тең диэлектрлік  пластина  орналастырылған.  Сызықтар  сурет  жазықтығына  коллинеар  және  пластинамен  жұмыс  жасайды: а) вакуумда  және  пластинада  Е және  D   өріс  сызықтарын  сапалы  көрсету  керек; б) Ех ,  Dх , Еу , Dу , Е  жєне D графиктерін  сапалы  түрге  келтіру  керек (В17-сурет).

В.53 Модуль  жағынан  тең  екі  нүктелік заряд арасындағы  потенциалдық  таралуы  В16-суретте  көрсетілген. Зарядтардың  таңбасын  анықтау  керек. Е-нің Х-тен тәуелділігін  алу  керек.

      

                           

                       В16-сурет                                              В17- сурет

В.54 Конденсатор  жартылай  диэлектрикпен  толтырылған. Е өріс кернеулігі, ығысуы  және  тығыздығы  оның қай  бөлігінде  көбірек? (В18-сурет)

В.55 В19-суретте  көрсетілген  с±лаба  учаскесінде  Е кернеулігінің  және φ  потенциалының  тәуелділік  графигін  салу  керек.

 

                                                                                       

              В18-сурет                                                      В19-сурет

В.56 Біртекті  шар  көлемі  бойынша  бірқалыпты  және  оң  зарядталған. Шармен  концентрацияның  және радиусының  өсуіне  байланысты  Е  кернеулік  векторының  ағыны  сфера  аумақ  өлшемі  арқылы  қалай  өзгереді, егер  ол:  а) шар ішінде; б) сыртында (вакуум) орналасса.

В.57 ЭҚК E, ішкі кедергісі r батарея сыртқы айнымалы  кедергімен тұйықталған.: а) I ток күшінің R кедергіге тәуелді; б)  U кернеудің R кедергіге тәуелді сызбасын сызыңыздар.

 В.58 (В20-сурет) Зарядталған  өткізгіш шар ішінде -q теріс зарядты шар  орналасқан: а) индукциялық  зарядтар  қалай  таралады; б) шардың  ішіндегі  жєне  сыртындағы  электр  өрісінің күш  сызықтарының суретін салу  керек; в) эквипотенциалды  беттерді  салу  керек; г) сферадан тыс  орналасқан зарядталған  шарикке -q заряды ќалай  әсер  етеді ?

В.59 Үрілмелі ауа конденсаторының  пластиналарының ара  қашықтығы  пластина  өлшеміне  қарағанда 

біршама  аз, зарядтардың  бетінің  тығыздығы                                      В20-сурет

 δ (В21-сурет ). Конденсатордың  ішкі  және  сыртқы  Е  кернеулігі мен φ потенциалын  табу  керек. φ(0)=0 деп  алып, Ех пен φ-дің х-ке  тәуелділік  графигін  тұрғызу керек.

В.60 Келесі  құбылыстар  немен  ерекшеленеді:       

 конденсатор  сыйымдылығын  өзгертеді (астарлар  арасындағы қашықтықты өзгертіп немесе диэлектрикті  салып): а) конденсатор                                                  В21- сурет

кернеу  көзінен  алынғаннан кейін; б) конденсатор  кернеу көзінен  алынбаған

В.61 Екі  а  шексіз  пластина тұрақты  ρ  көлемді  тығыздықпен  зарядталған

(В22-сурет).  Ех  өрісініњ кернеулігін  табу  керек.Ех-тің Х -тен тәуелділік  графигін  және φ(0)=0  деп  алып, φ потенциалдың Х-тен тәуелділік  графигін  тұрғызу  керек.

В.62 Жазық  үрілмелі  конденсаторды  зарядталғаннан  кейін  кернеу  көзінен  алып, керосинге  батырады. Конденсатор  энергиясымен  не  болады? Мұнда  қателік  бар  ма?

В.63 Көлемдік  тығыздығы  бірдей ρ зарядты сфералық формасы  бар өткізбейтін  қабықша  берілген (В23-сурет) Е(r) тәуелділікті  графикте  көрсету  керек.

                                 

         

 

          В22-сурет                                                    В23- сурет     

 

4-кесте

ЕГЖ № 4 тапсырма нұсқалары (М 4)

 

Нұсқа

Электростатика.Тұрақты ток.

Магнетизм. 2004 ж.

 Байпақбаев Т.С.Манабаев Х.Х

Жалпы физика курсының

есептер  жинағы. 1974 ж.

В.С. Волькенштейн

М 4

Қосымша

1

7.1,  9.1,  10.5

11.24, 11.72

4.1 ,  4.15

2

7.2, 9.2,   10.6

11.23, 11.73

4.3,  4.16

3

7.3,  9.3,  10.7

11.25,  11.74

4.2,   4.32

4

7.4,  9.16,  10.8

11.26, 11.70

4.4,   4.31

5

7.5,  9.4,   10.9

11.27, 11.75

4.5,   4.19

6

7.6,  9.5,   10.1

11.28, 11.77

4.6(а), 4.17

7

7.13,  9.9,  10.2

11.29,  11.78

4.6(б), 4.19

8

7.9,   8.2,   10.3

11.39, 11.58

4.7(а), 4.31

9

7.14,  8.3,  10.4

11.52, 11.59

4.7(б),  4.37

10

7.18,  9.10,  10.11

11.40, 11.64

4.2,    4.27

11

7.15,  9.11,  10.12

11.44,  11.65

4.10,  4. 18

12

7.17,  9.12,  10.13

11.51, 11.36

4.9,   4.20

13

7.22,  9.14,  10.14

11.53, 11.79

4.10,   4.21

14

7.23,  8.4, 10.16

11.55, 11.18

4.11,   4.23

15

7.14,  9.15,  10.17

11.56, 11.80

14.2,   4.24

16

7.7,   8.5,   10.10

11.30, 11.84

4.13,  4. 25

17

7.34,  9.8,  10.21

11.33, 11.85

4.14,  4.20

18

7.8,   9.13,  10.15

11.34, 11.86

4.11,  4.21

19

7.10,  8.7,   10.18

11.47, 11.67

4.12,   4.23

20

7.11,  8.9,    10.19

11.48, 11.68

4.13,   4.29

21

7.12,  9.7,    11.12

11.54,11.87

4.10,   4.22

22

7.16,  8.12,   11.14

11.57, 11.69

4.9,   4.36

23

7.31,   8.15,   11.15

11.59, 11.85

4.8,   4.33

24

7.24,   9.6,   11.7

11.60, 11.88

4.24,  4.38

25

7.25,  8.17,  11.8

11.61, 11.42

4.26,  4. 34

26

7.27,  8.18,   11.19

11.62,11.91

4.27,   4.35

27

7.21,   9.31,   11.5

11.63, 11.89

4.22,   4.28

28

7.20,   8.20,    11.2

11.50, 11.90

4.25,   4.30

29

11.16,  9.21,   8.21

11.31, 11.66

4.8,   4.29

30

10.22,  9.22,  

11.13,  11.45,  11.65

4.21,   4.38

31

11.19,  9.23,  10.10

11.14, 11.76

4.23,   4.36

32

11.17,  9.24,  8.22

11.49, 11.83

4.25,   4.35

33

11.18,  9.25,  10.21

11.32, 11.35

4.20,   4.40

34

10.25,  9.28,   10.15

11.43, 11.37

4.21,   4.39

35

11.20,   9.32,  8.24

11.41,11.38

4.22,   4.30

Г Ќосымшасы

Г.1 Ток күштері I1 және I2  өз ара перпендикуляр  екі өткізгіш бір жазықтықта орналасқан. Магнит индукция векторы нөлге тең болатын нүктелердің геометриялық орнын табыњыздар: а) Г1 суреттегі жағдай үшін; б) Г2 суреттегі жағдай үшін.

 

 

                 I1                                                                   I1

 

 

                                  I2                                      I2

 

 

                              Г1-сурет                                                       Г2-сурет

 

Г.2 Электр заряды  q>0 , v жылдамдықпен қозғалып барады (Г3-сурет). Радиус векторлары r1 жєне r2 болатын 1 жєне 2 нүктелердегі магнит индукция векторларының модульдерін салыстырыңыз және бағытын көрсетіңіз. в суреттегі жағдай үшін В-ның максимал мәніне сәйкес келетін  a бұрышын табыңыз.

 

                                                                                                                            r1   1

       1             2                                   r1 1

     r1               r2                                               2

                                                                        r2                                                     2                       

                                                                                                                     a         r2

    q                  v                         q                   v                             q                    v

           а)                                             б)  r1 = r2                                        в) 

                                                        Г3-сурет 

     

Г.3 Біртекті магнит өрісінде оның сызықтарына перпендикуляр түзу өткізгіш орналасқан. Егер өткізгішпен тұрақты ток жіберсек, онда магнит индукция сызықтары қалай өзгереді? Өткізгішке жақын аймақта төмендегі жағдайларда: а) ток "бізге қарай" бағытталған; б) ток "бізден ары" бағытталған болса, онда магнит индукциясы сызықтары қалай өзгереді ?

Г.4 Өте үлкен екі жазық беттерден модульдері бірдей, бағыттары қарама-қарсы беттік токтар өтеді (Г4-сурет). Ток бағыттары  сурет жазықтығына перпендикуляр және сол жақтағы пластинада "бізден әрі" бағытталған, оң жақтағы пластинада "бізге қарай" бағытталған. Магнит индукция векторының циркуляция теоремасын және суперпозиция принципін пайдаланып, пластиналар арасындағы және олардың екі жағындағы магнит өріс сызықтарының конфигурацияларын анықтау керек.

                                         

 

 

 

                                                ´                               ·

                                                

                                                ´                               ·

 

 

 

´                                                                         ·

Г4-сурет

 

Г.5 Өте үлкен екі жазық беттерден модульдері бағыттары жєне бірдей, беттік токтар өтеді (Г5-сурет). Токтар сурет жазықтығына перпендикуляр, "бізге"  қарай бағытталған. Магнит индукция векторының циркуляция теоремасын және суперпозиция принципін пайдаланып, пластиналар арасындағы және олардың екі жағындағы магнит өріс сызықтарының конфигурацияларын анықтау керек.

 


                                                ·                                     ·

                                                ·                                     ·

                                                ·                                     ·

                                                ·                                     ·

                                                ·                                     ·

                                                ·                                     ·

                                                ·                                     ·

 

Г5-сурет

 

Г.6  Өте үлкен екі жазық бет  біртекті магнит өрісінде  жазықтығы магнит өріс сызықтарына параллель болатындай етіп орналасқан (Г6-сурет). Магнит өріс сызықтарының конфигурациялары қалай өзгереді, егер беттен мына бағыттарда ток жіберсек: а) сурет жазықтығына перпендикуляр, "бізге" қарай бағытталған;

б) сурет жазықтығына перпендикуляр, "бізден ары" қарай бағытталған. Есепті шығару үшін магнит индукция векторының циркуляция теоремасын және суперпозиция принципін пайдаланыңыз.

 


                                            B

 


Г6-сурет

 

Г.7 Өте үлкен екі жазық бет  біртекті магнит өрісінде  жазықтығы магнит өріс сызықтарына перпендикуляр болатындай етіп орналасқан (Г7-сурет). Магнит өріс сызықтарының конфигурациялары қалай өзгереді, егер беттен мына бағыттарда ток жіберсек:

 а) сурет жазықтығына перпендикуляр, "бізге" қарай бағытталған;


б) сурет жазықтығына перпендикуляр, "бізден ары" қарай бағытталған. Есепті шығару үшін магнит индукция векторының циркуляция теоремасын және суперпозиция принципін пайдаланыңыз

                                                       

Г7-сурет

 

Г.8 Жазық металл  лента бойымен тұрақты ток өтіп жатыр. Ток тығыздығы барлық жерде бірдей. Био-Савара-Лаплас эаңын және  суперпозиция принципін пайдаланып, мына жағдайлар үшін  магнит өрісін сипаттаңыздар: a) бетке жақын аймақта, яғни лентаның b  енінен көп кіші r қашықтықтардағы; б) r>>b, үлкен қашықтықтарда. Берілген шарттар үшін  магнит индукция сызықтарының көрінісін салыңдар.

Г.9 Кеңістікті жазық горизонталь шекара  екі бөлікке бөліп тұр. Төменгі бөлікте магнит өрісі нөлге тең. Жоғарғы бөлігіндегі бетке жақын аймақта біртекті магнит өріс сызықтары бетке параллель болатынын дәлелдеңдер.

Г.10 Үлкен  ток өткізгіш жазық беттің екі жағында, оның бетіне параллель біртекті магнит өрістері бар. Егер жазықтықтың екі жағындағы бағыттары бірдей, біртекті магнит өріс индукция векторларының шамалары B1= 0,2 Тл  және B2=0,6 Тл болса, онда осы беттің бірлік бетіне әсер ететін күшті анықтаңыздар.

Г.11 Г8-суретте тогы бар шексіз ұзын түзу өткізгіш өрісі кернеулігінің қашықтыққа  тәуелді H(r)  сызбасы келтірілген. Ток тығыздығы өткізгіштің көлденең қимасында біркелкі таралған. Егер, ток күшін өзгертпей, өткізгіштің радиусын R1 ден R2 -ге дейін өзгертсек H(r) сызбасы қандай болады? Ток тығыздығының  өткізгіштің көлденең қимасы бойынша біркелкі таралуы сақталады.

                  H

 

 

 

 

 


                                   

                    0        R1                                   r

                              Г8-сурет

Г.12  Цилиндр пішіндес шексіз ұзын түзу өткізгіштен ток өтіп жатыр. Ток тығыздығы  өткізгіштің көлденең қимасы бойынша біркелкі таралған.  Центрі өткізгіштің  осімен сәйкес келетін дөңгелек контур бойынша алынған магнит өріс кернеулігінің циркуляция векторының модулі, контур радиусын  арттырса,  қалай өзгереді? Екі жағдай үшін қарастыру керек, егер:  а) өткізгіш контурдың ішінде орналасса; б) өткізгіш контур сыртына орналасса. Контур жазықтығы  өткізгіш осіне перпендикуляр орналасқан.

Г.13 Цилиндр пішіндес шексіз ұзын түзу өткізгіштен ток өтіп жатыр. Ток тығыздығы  өткізгіштің көлденең қимасы бойынша біркелкі таралған.  Центрі өткізгіштің  осімен сәйкес келетін дөңгелек контур бойынша алынған магнит өріс кернеулігінің циркуляция векторы, ұзындығы сондай квадрат пішіндес контурмен ауыстырса, циркуляция векторы қалай өзгереді? Контур жазықтығы  өткізгіш осіне перпендикуляр орналасқан. 

Г.14  Тогы бар сақинаны диаметрі бойынша α бұрышқа майыстырсақ, онда оның центріндегі магнит өріс индукция векторы қанша есе азаяды? Сақинадағы ток өзгермейді.

Г.15 Индукциясы  В болатын магнит өрісіне перпендикуляр қозғалатын екі зарядталған бөлшектер  алғашқы кездесулерінен кейін қанша уақыттан кейін қайта кездеседі ? Алғашқы кездесуде олар өз ара перпендикуляр қозғалған еді. Бөлшектің заряды q, массасы m . Зарядтардың өзара әсерлесуі ескерілмесін.

Г.16 Зарядталған бөлшек біртекті магнит өріс аймағына, өріс сызықтарына перпендикуляр бағытта ұшып кіреді.   Егер, кеңістіктің  берілген аймағындағы магнит  индукциясы баяу кемитін болса, бөлшек қандай траекториямен қозғалады?

Г.17  Зарядталған бөлшек біртекті магнит өріс аймағына, өріс сызықтарына перпендикуляр бағытта ұшып кіреді. Егер, кеңістіктің  берілген аймағындағы магнит  индукциясы баяу артатын болса, бөлшек қандай траекториямен қозғалады? 

Г.18  Зарядталған бөлшек магнит өріс аймағына, өріс сызықтарына α<π/2 бұрышпен  ұшып кіреді (Г9-сурет)  Егер, бөлшектің қозғалыс бағытына қарай өріс сызықтарының арасы алшақтайтын болса, бөлшек қандай траекториямен қозғалады ? 

                                         v

                                                                    B

                          q 

               

                                          Г9-сурет

 

Г.19  Зарядталған бөлшек магнит өріс аймағына, өріс сызықтарына α<π/2 бұрышпен  ұшып кіреді (Г10-сурет). Егер, бөлшектің қозғалыс бағытына қарай өріс сызықтарының арасы бір-біріне жақындайтын болса, бөлшек қандай траекториямен қозғалады ?

 

 

             v                            

                                                                           B                            

                            q

 

 

Г10-сурет

 

Г.20 Кеңістік жазықтықпен екі аймаққа бөлінген (Г11-сурет). Бір аймағындағы магнит өріс индукциясы В1, екінші аймағындағы  өріс  индукциясы В2. Екі өріс те біртекті және өріс сызықтары  бір-біріне параллель. Бөліп тұрған жазықтықтан оған перпендикуляр бағытта, индукциясы В1 өріс аймағына қарай υ жылдамдықпен электрон жіберіледі. Электронның  қозғалысын сипаттаңыздар және оның магниттік өрістер шекарасы бойымен орын ауыстыруының орташа ( дрейфті ) жылдамдығын анықтау керек.  

 

                             ´      ´      ´     ´     ´     ´     ´     ´     ´

                                  v                                                     В1

                             ´      ´      ´     ´     ´     ´     ´     ´     ´

                                   ·

                               ´    ´    ´    ´    ´    ´    ´    ´    ´    ´

                               ´    ´    ´    ´    ´    ´    ´    ´    ´    ´ В2

 

Г11-сурет

 

Г.21 Біртекті магнит өрісі мен электр өрісі жазықтықпен екі аймаққа бөлінген (Г12-сурет). Магнит өріс индукциясы В жазықтыққа параллель, ал Е электр өріс кернеулігі жазықтыққа перпендикуляр  болып келеді. Электр өрісіне, шекарадан   қашықтыққа массасы m , заряды q>0 бөлшек әкелінеді. Осы бөлшектің траекториясын сызыңыз және оның шекара бойымен орын ауыстыруының орташа (дрейфті) жылдамдығын анықтау керек.  

 

                                                                                            

                                                    В                                    

 


                                                                  

                                                             q ˚

                                                                            Е

 

Г12-сурет

 

Г.22 Пластиналар ара қашықтығы d болатын жазық  конденсатордың пластиналары индукциясы В магнит өрісіне перпендикуляр орналасты (Г13-сурет). Катодқа жақын жерге баяу қозғалатын электрондар  көзі орналасқан. Электрондар  пластиналарға қарай әртүрлі бағытта ұшады. Электрондарды анодқа қарай бағыттау үшін конденсаторға қандай потенциалдар айырымын беру керек ?  Дақ өлшемі немен анықталады ?

 

 


                                               

                                                                                              

                                                                                                     B

                                                d

 

 

 

Г13-сурет

 

Г.23 Ара қашықтығы d болатын жазық анод пен катод арасына жоғары кернеу беріледі (Г14-сурет). Жүйе электродтар жазықтығына  параллель, индукциясы В магнит өрісінде орналасқан. Жарықтың әсерінен катодтан шыққан электрондар қандай кернеуде анодқа жетеді ? Егер, B═0,1 Тл, d═2 см болса бұл кернеу неге тең болады ?

 

                   Анод

                                       ×          ×        ×       ×       ×   

                                     d                                          В

                                                                      

                                       ×          ×        ×       ×        ×

 

                        Катод

                                               Г14-сурет

 

Г.24  Электрон ені ℓ болатын магнит өріс аймағына  ұшып енеді. Электронның  v жылдамдығының бағыты B өріс индукциясына және аймақ шекарасына  перпендикуляр. Электрон магнит өрісінен аймақ шекарасына қандай бұрыш жасап ұшып шығады ?

Г.25 Жазық конденсатор, пластиналарға перпендикуляр болатын, біртекті магнит өрісіне орналасқан (Г15-сурет). А нүктесінен электрондар  магнит өрісіне перпендикуляр бағытта ұшып шығады. Пластиналарға U потенциалдар айырымы берілген. Электрондар конденсатор арқылы қандай шарттар орындалғанда ұшып өтеді ?

 

                                                 А   ×          ×          ×          ×

                                                  ·       v                                          h       

                                        h/2          ×          ×          ×          ×

 


                                                              

 Г15-сурет

Г.26  Көлденең қимасы тік бұрышты  a´b  болатын түтік ішінде тығыздығы ρ газ бар (Г16-сурет). Түтіктің бір шетінде газ разрядын жасап, сонан кейін ток  күшін тұрақты ұстайды. Жанған газ разрядын магнит күштері, оның алдындағы газды  «ысыра» отырып түтік ішіне  тартады. Плазма «тығынының» орныққан жылдамдығын, оның мәні  ылғи да  газ ішіндегі дыбыс жылдамдығынан артық болатынын ескеріп анықтаңыздар. Магнит өрісі  индукциясы B  түтіктің вертикаль қабырғаларына перпендикуляр.

 

                                                                                                              b

 


                                                                                                                                   a

 


                                    БП

 


                                                              В

                                                                                   

                                                   А

Г16-сурет

 

Г.27  Металл сақинадағы ток  I0 болғанда ол үзіліп кетті. Мықтылығы он есе артық болатын металдан дәл сондай  сақина жасалынды. Жаңа сақинаны қирату үшін сақинаға  қандай ток беруіміз керек ?

Г.28  Плазма үдеткіші (рельсотрон) индукциясы  В магнит өрісіне перпендикуляр жазықтықта  жататын параллель, ауыр екі өткізгіштен (рельстер) тұрады (Г17-сурет). Сутегінің  А  және  С нүктелері  арасында электр разряды  жандырылады. Разрядтық I ток күші тұрақты  ұсталады. Магнит өрісінің  әсерімен разрядтық аймақ (плазмалық қойыртпақ)   рельстердің шетіне  қарай үдемелі орын ауыстыра отырып  барып құлайды. Массасы  m  плазмалық қойыртпақтың  жылдамдығы неге тең? Рельстердің арасы ℓ. Плазма  үдетілетін  аралықтың  ұзындығы L. Плазмалық қойыртпақтың жылдамдығын мындай жағдайда:  B=1 Тл,   ℓ=0,1 м, L=1 м, I=10 А   табу керек. Плазма  қойыртпағы  ішінде 10¹³ сутегі ионы бар.

                               

                                          

                                                                                ::::    

                                                                 × B           ::::

                                                                                 ::::

                                              А                                ::::

                                                                                 ¨¨¨     

                                                                                 С

Г17-сурет

 

Г.29 Магнит өріс  индукциясы В, жазық беттен өткенде α көлбеулік бұрышы β болып өзгерді.  Магнит өріс индукциясы неше есе өзгереді ? Беттегі сызықтық ток тығыздығы неге тең ?

                                                                            В1

 

                                                                             α

                                                                                

                                                            β

 

                                                     В2

Г18-сурет

 

Г.30  Кеңістікті, a бұрышпен қиылысатын екі жазықтық, төртке бөледі (Г19-сурет). Әр бөліктегі магнит өрісі біртекті. 1 және 3  аймақтардағы B1 және B3 магнит өріс индукциялары АА симметрия жазықтықтарына параллель. 2  және 4  аймақтарындағы өріс индукцияларын анықтау керек.

 

 


                                                                 2                              

                          1                                                                             3

                     А                                                                                      А

                       В1                                                                                                                                                      В3

                                                                      4

 

Г19-сурет

 

Г.31  Тогы бар өткізгіш шексіз  және изотропты парамагнитті ортада орналасқан. Егер ортаның температурасын арттырса магнит өріс кернеулігі мен магнит индукциясының шамалары қалай өзгереді?

Г.32  Тогы бар ұзын түзу  өткізгіш ток өткізбейтін, магнит өтімділігі μ>1 болатын магнетикпен толтырылған ортаны вакуумдік ортадан бөлетін, жазықтықта жатыр. Г20-суретте осы шарттарға сәйкес келетін магнит индукция сызықтары келтірілген. Осыған сәйкес келетін магнит өріс кернеулік сызықтарын салыңыздар.                                  

 Вакуум

                               

  I

                                                                    

                                                                                    В

                                   μ

 

 

 

Г20-сурет

 

Г.33  Тұрақты ток жүріп тұрған соленоидтың бір шетіне жақын, жеңіл контур ілінген (Г21-сурет). Контур арқылы  тұрақты ток жіберілсе, рамкаға не болады? Тогы бар рамкаға  соленоид тудырған магнит өрісінің әсер ету механизімін ашып көрсетіңіз.

 

 

 


 

 

 

 

Г21-сурет

 

Г.34  Жіпке ілінген жеңіл болат стержень біртекті емес магнит өрісіне орналастырылғандағы құбылыстысипаттаңыз. Магнит моменті ұғымы және Ампер күші арқылы магнит өрістің  осы стерженьге  єсер ету механизмін ашып көрсетіңіздер.

Г.35  Жіпке ілінген жеңіл алюминий стержень біртекті емес магнит өрісіне әкелінді. Магнит моменті және Ампер күші арқылы магнит өрістің  осы стерженьге  өсер ету механизмін ашып көрсетіңіздер.

Г.36  Жіпке ілінген жеңіл висмут стержень біртекті емес магнит өрісіне әкелінді. Магнит моменті және Ампер күші арқылы магнит өрісің  осы стерженьге  өсер ету механизмін ашып көрсетіңіздер.

Г.37  Белгісіз заттан жасалған таяқша вакуумдаѓы магнит полюстер арасына, магнит өріс сызықтарына параллель орналасқан. Полюстер арасы қандай да бір сұйықпен толтырылғанда таяқша бағытын өзгертпеді. Таяқша жасалынған зат пен сұйықтың  магниттік қасиеті қандай болады ?

Г.38  Белгісіз заттан жасалған таяқша вакуумдегі магнит полюстер арасына, магнит өріс сызықтарына параллель орналасқан. Полюстер арасы қандайда бір сұйықпен толтырылғанда таяқша өріске перпендикуляр орналасты. Таяқша жасалынған зат пен сұйықтың  магниттік қасиеті қандай болғаны ?

Г.39  Қаныққан күйге дейін магниттелген темір кесегінен, осі магниттелу бағытына дәл  келетін тұтас  цилиндр кесіп алынды. Осы  цилиндрдің магнит өрісінің, сызықтық тығыздығы темірдің көлем бірлігінің магнит моментіне  тең болатын, цилиндр бетімен  жүретін көлденең токтың  өрісіне  пара пар (тең) болатынын  дәлелдеңдер.

Г.40  Қаныққан күйге дейін магниттелген темір кесегінен, осі магниттелу бағытына дәл  келетін тұтас  цилиндр кесіп алынды. Ұзындығы  және радиусы r  цилиндрдің,  r<<ℓ   болған  жағдайы  үшін,   центріндегі магнит өрісінің В  индукциясын тап. Темірдің көлем бірлігінің магнит моменті  J.

 

 

 

 

Єдебиеттер  тізімі

 

     1. Савельев И.В. Жалпы  физика курсы- Алматы. :Мектеп, 1989. - т. 1-2.

   2. Сивухин Д.В.  Общий курс физики. – М.: Наука, 1977-1989- т. 1-3.

            3. Детлаф А.А. , Яворский Б.М.  Курс физики . -М. :  Высш. шк. , 2002.

   4. Трофимова Т.И. Курс физики. -М. : Высш. шк., 2002.

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

   6. Курс физики. Под ред. Лозовского В.Н. – СПб.: Лань, 2001. – т.1-2.

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

   8. Иродов И.Е.  Электромагнетизм. Основные законы. - М. : Физматлит., 2000.

   9. Джанколи Дж. Физика. -М.: Мир, 1989, т-1-2.

  10. Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике. - М. : Наука, 1988.

  11. Иродов И.Е. Задачи по общей физике.- М. : Физматлит. , 2001.

  12. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике.- М. : Высш. шк., 1981.

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

  14. Волькенштейн В.С.Жалпы физика курсының есептер жинағы. –Алматы.:Мектеп,  1974.

  15. Сборник задач по общему курсу физики. Под ред. В.А. Овчинкина. В 3-х

частях. – М.: МФТИ , 2000

  16. Лабораторный практикум по физике. Под ред.  Барсукова К.А., Уханова Ю.И. – М.: Высш.шк., 1988.

 17. Байпақбаев Т.С., Майлина Х.Қ. Жалпы физика курсының есептер жинағы

 (Механика. Молекулалық  физика және  термодинамика.). –, Алматы:

 АЭЖБИ,  2003.

     18. Байпақбаев Т. С., Манабаев Х.Х. Жалпы физика курсының есептер жинағы

 (Электростатика. Тұрақты ток. Магнетизм.).- Алматы: АЭЖБИ, 2003.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                               2006 ж.жиынтыќ жоспары, реті  27   

 

 

 

Т‰ркістан Сейдахмет±лы Байпаќбаев

Марат Шєкір±лы Ќарсыбаев

Рабиѓа Нєдейнбекќызы Сыздыќова

 

 

 

ФИЗИКА 1

Курсты   меңгеруге арналған әдістемелік жетекші  құрал

    (бакалавриат 050719-Радиотехника жєне электроника  және телекоммуникациялар мамандыќтардыњ барлыќ к‰ндізгі  бµлімінде

оќитын студенттері  үшін)

 

 

 

 

 

 

 

Редакторы Ж.А. Байбураева

 

 

 

 

 

Басуѓа ќол ќойылды                                                Пішімі 60´84 1/16

Тиражы  150 дана.                                             № 1 типографиялыќ ќаѓаз

Кµлемі 2,0 –  оќу-басп.т.                                         Тапсырыс ___  

 Баѓасы____  тенге.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы энергетика жєне байланыс институтыныњ кµшірмелі –кµбейткіш бюросы

050013 Алматы, Байт±рсынов кµшесі,126