Лабораторная работа №1 Контрольные вопросы Измерение сопротивлений

Лабораторная работа №1
Измерение сопротивлений
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте закон Ома для постоянного тока для однородного участка
цепи в интегральной и дифференциальной форме.
2. Сформулируйте закон Ома для постоянного тока для неоднородного
участка цепи.
3. Последовательное соединение n проводников.
4. Параллельное соединение п проводников.
5. Определите цену деления многопредельного прибора.
6. Погрешности приборов (абсолютная, относительная).
7. Класс точности приборов.
8. Рассчитайте абсолютную ошибку измерений, если Вам известен класс
точности прибора.
Тестовые задания
1. Четыре одинаковых сопротивления, каждое из которых равно
R, соединяют способом, изображенным на рисунке. Найти
общее сопротивление цепи.
2. Три одинаковых сопротивления соединены двумя различными способами, как показано на рисунке. При этом сопротивлении участка АВ
больше сопротивления участка СD в … раз(а)
3. Варианты ответов: 3;
2;
0,5;
4.
4. Четыре одинаковых сопротивления, каждое из
которых равно R, соединяют способом, изображенным на рисунке. Найти общее сопротивление цепи.
5. На рисунке представлена зависимость плотности тока j, протекающего в проводниках 1 и 2
от напряженности электрического поля Е. Чему равно отношение удельных проводимостей
этих элементов  1 / 2 ?
Лабораторная работа №2
Изучение электронного осциллографа
Контрольные вопросы
1. Сложение двух взаимно перпендикулярных колебаний с одинаковыми периодами, но разными амплитудами и начальными фазами.
2. Назначение осциллографа.
3. Основные блоки осциллографа.
4. Принцип работы электронно-лучевой трубки.
2
Тестовые задания
1. Точка М одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей
координат OX и OY с различными амплитудами, но одинаковыми частотами. При разности фаз  = /2 траектория точки М имеет вид:
Лабораторная работа №3
Изучение электростатического поля
Контрольные вопросы
1. Напряженность электрического поля.
2. Поле точечного заряда, поле бесконечной однородно заряженной плоскости; поле двух разноименно заряженных плоскостей; поле бесконечного
однородно заряженного цилиндра; поле равномерно заряженной сферической поверхности; поле равномерно заряженного шара.
3. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса.
4. Потенциал и разность потенциалов. Потенциал точечного заряда.
5. Связь напряженности электрического поля с потенциалом.
Тестовые задания
1. Дана система точечных зарядов в вакууме и
замкнутые поверхности S1, S2 и S3. Поток Ф
вектора напряженности электростатического
+q
S3
S2
S1
поля отличен от нуля через ...
2. Точечный заряд +q находится в центре сфериче
–q
ской поверхности. Если добавить заряд –q
внутрь сферы, то поток Ф вектора напряженности электростатического поля через поверхность сферы...
3. Точечный заряд +q находится в центре сферической поверхности. Если добавить заряд –q внутрь сферы, то поток Ф вектора напряженности электростатического поля через поверхность сферы...
4. Дана система точечных зарядов в вакууме
и замкнутые поверхности S1, S2 и S3. По
ток Ф вектора напряженности электростаS3
+q
S2
S1
тического поля равен нулю через...

–q

+ 2q
– 2q
3
5. Поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда . Укажите
направление вектора градиента потенциала
1
в точке А.
А

2
4
3
1
6. Поле создано точечным зарядом -q. Укажите направление вектора градиента потенциала в точке А.

q
4
А
2
3


4
1
A

2
3
7. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными плоскостями с поверхностной плотностью заряда . Укажите направление вектора градиента потенциала в точке А.
Лабораторная работа №4
Определение температурной зависимости сопротивления металла и
полупроводника
Контрольные вопросы
1. Электрическое сопротивление (определение, формула, единицы измерения).
2. Удельное сопротивление, удельная проводимость.
3. Зависимость сопротивления металлов от температуры.
4. Характер зависимости сопротивления полупроводников от температуры.
5. Собственная проводимость полупроводников.
6. Виды примесной проводимости полупроводников.
7. Сверхпроводимость.
Тестовые задания
1. Зависимость удельного сопротивления проводника от температуры соответствует графику


Т
а)


Т
в)
Т
с)
Т
d)
4
Лабораторная работа №5
Измерение коэффициента самоиндукции катушки
Контрольные вопросы
1. Явление электромагнитной индукции.
2. Правило Ленца.
3. Основной закон электромагнитной индукции - закон Фарадея.
4. Явление самоиндукции. Индуктивность.
Тестовые задания
Ф, Вб
1. На рисунке представлена зависимость
магнитного потока, пронизывающего
4
некоторый замкнутый контур, от времени. ЭДС индукции в контуре поло2
жительна и по величине максимальна
0
на интервале...
1
A
-2
2
B
3
4
D
C
5
6
t, c
E
-4
2. На рисунке показана зависимость силы тока
от времени в электрической цепи с индуктивностью 1мГн. Модуль среднего значения
30
ЭДС самоиндукции (в мкВ) на интервале от
20
0 до 5 с равен…
3. Прямоугольная прово10
дящая рамка удаляется от
прямолинейного длинного
5
10
15
20 t,c

проводника с током в перv
пендикулярном к нему направлении, как показано на
рисунке. Укажите направление индукционного тока,
возникающего при этом в контуре.
I
I, мA
Варианты ответов: по часовой стрелке; против часовой
стрелки; индукционный ток не возникает; не хватает данных для ответа.
3. Прямоугольная проводящая рамка движется параллельно прямолинейному длинному проводнику с током со скоростью v. Укажите направление индукционного тока, возникающего при этом в контуре.
Варианты ответов: по часовой стрелке; против часовой
I
стрелки; индукционный ток не возникает; не хватает

данных для ответа.
v
4. Проволочная рамка ABCD находится возле длинного прямолинейного
проводника с током. Индукционный ток не возникает в рамке, если
рамку …
5
I
В
С
А
D
Варианты ответов: вращать относительно неподвижного проводника с током; вращать вокруг стороны АВ; вращать вокруг стороны ВС;
двигать поступательно в вертикальном
направлении; двигать поступательно в горизонтальном направлении.
Лабораторная работа №6
Измерение емкости конденсатора
Контрольные вопросы
1. Конденсаторы. Назначение и применение.
2. Емкость конденсатора (определение, единицы измерения).
3. Плоский конденсатор (линии напряженности, величина вектора напряженности, выражение для емкости).
4. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов в батареи.
Тестовые задания
1. Три одинаковых конденсатора один раз соединены последовательно, другой параллельно. Во сколько раз и когда емкость батареи конденсаторов будет больше?
Варианты ответов:
Спарал 1
Спарал
Спарал
Спарал 1
Спарал
1)
 , 3)
 3, 4)
 9, 5)
 , 2)
 1.
Спослед 9
Спослед
Спослед
Спослед 3
Спослед
2. В плоском конденсаторе увеличили расстояние между пластинами в 3 раза,
а площадь пластин уменьшили в 2 раза. Как изменилась емкость конденсатора?
Варианты ответов: уменьшилась в 6 раз; увеличилась в 6 раз; не изменилась;
увеличилась в 3 раза; уменьшилась в 2 раза.
Лабораторная работа №7
Проверка полного закона Ома для переменного тока
Контрольные вопросы
1. Закона Ома для постоянного тока.
2. Вынужденные электрические колебания.
3. Явление резонанса.
4. Переменный ток. Закон Ома для переменного тока.
5. Действующие (эффективные) значения силы тока и напряжения.
6. Полное сопротивление цепи, содержащей последовательно включенные
резистор, катушку индуктивности и конденсатор.
6
Тестовые задания
1. Колебательный контур состоит из последовательно соединенных емкости,
индуктивности и резистора. К контуру подклюC
L
R
чено переменное напряжение. При некоторой частоте внешнего напряжения амплитуды падений
напряжения на элементах цепи равны UR = 4 В,
UL = 6 В, UC = 3 В. При этом амплитуда приложенного
~
I/I 0
напряже1
ния равна…
2. Колебательный контур состоит из
последовательно соединенных ем0,5
кости, индуктивности и резистора.
К контуру подключено переменное
напряжение. При некоторой часто0
0
1
2
те внешнего напряжения амплитуw, 106 рад/c
ды падений напряжения на элементах цепи равны UR = 4 В, UL = 3 В,
UC = 3 В. При этом амплитуда приложенного напряжения равна…
3. На рисунке представлена зависимость относительной амплитуды колебаний силы тока в катушке индуктивностью 1 мГн, включенной в идеальный колебательный контур. Емкость конденсатора этого контура равна…
4. На рисунке представлена зависимость относительной амплитуды
колебаний напряжения на конденсаторе емкостью 1 нФ, включенного
в идеальный колебательный контур. Индуктивность катушки этого
контура равна…
1
U/U 0
0,5
0
0
0,5
1
1,5
2
w, 106 рад/c
5. Вынужденные колебания заряда
конденсатора в колебательном контуре описываются уравнением…
2
0
d q R dq 1
d 2q
1
d 2 q R dq 1
;
;


q

0

q

0


q

cos t
L
dt 2 L dt LC
dt 2 LC
dt 2 L dt LC
7
Лабораторная работа №8
Исследование колебаний в колебательном контуре
Контрольные вопросы
1. Гармонические колебания и их характеристики. Дифференциальное уравнение свободных гармонических колебаний в колебательном контуре.
2. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний в колебательном контуре.
3. Вынужденные электрические колебания. Дифференциальное уравнение
вынужденных колебаний заряда в колебательном контуре. Время релаксации, логарифмический декремент затухания.
Тестовые задания
1. На рисунке изображен график затухающих колебаний, где S – колеблющаяся величина, описываемая уравнением
Определите,
S (t )  A0e  t /  sin(t   ) .
чему равен логарифмический декремент
затухания?
2. На рисунке изображен график затухающих колебаний, где S – колеблющаяся величина,
описываемая
уравнением
S (t )  A0e  t /  sin(t   ) .
Определите
время релаксации  (в с).
3. Свободные затухающие колебания заряда конденсатора в колебательном
контуре описываются уравнением…
2
0
d q R dq 1
d 2q
1
d 2 q R dq 1
;
;


q

0

q

0


q

cos t
L
dt 2 L dt LC
dt 2 LC
dt 2 L dt LC
Лабораторная работа 9
Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля
Земли.
Контрольные вопросы
1. Индукция магнитного поля.
2. Силовые линии магнитного поля.
3. Закон Био-Савара-Лапласа.
4. Магнитное поле прямолинейного тока, магнитное поле на оси кругового
тока, магнитное поле в центре кругового тока.
5. Магнитное поле Земли (линии магнитной индукции, положение полюсов).
Тестовые задания
8
1. Магнитное поле создано двумя параллельными
проводниками с токами I1 и I2, располо
 длинными
женными перпендикулярно плоскости чертежа. Если
x
x
I1 = 2I2, то вектор магнитной индукции В результирующего поля в точке А направлен… Варианты ответов: влево, вверх, вниз,
вправо.
2. Магнитное поле создано двумя параллельными длинными проводниками
с токами I1 и I2, расположенными перпендикулярно плоскости чертежа (см.
рис. к предыдущему заданию). Если I1 = 0,5I2, то вектор магнитной индукции
В результирующего поля в точке А … Варианты ответов: направлен влево,
направлен вверх, направлен вниз, направлен вправо, равен нулю.
3. На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных
длинных проводников с противоположно направленными токами,
I2
I1
причем I2 больше I1 (например, I2 =


2I1). Индукция результирующего
a
b
c
d
магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала…
4. На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных
длинных проводников с одинаково направленными токами, приI2
I1
чем I2 меньше I1 (например,
 b
 d
I2=0,5I1). Индукция результируюa
c
щего магнитного поля равна нулю
в некоторой точке интервала…
I1
A
I2
Лабораторная работа №11
Движение носителей зарядов в магнитном поле. Эффект Холла
Контрольные вопросы
1. Сила Лоренца. Правило левой руки.
2. Движение в однородном магнитном поле положительно и отрицательно
заряженных частиц, имеющих
 начальную скорость:
а) параллельную вектору B ; 
б) перпендикулярную вектору B ;

в) направленную под углом к вектору B .
3. Эффект Холла.
Тестовые задания

B
1. Пучок однократно ионизиро




ванных изотопов магния 24Mg и
25
Mg, имеющих одинаковую ки




нетическую энергию, влетает в
однородное магнитное поле пер





v
R1


R2


9
пендикулярно линиям магнитной индукции. Радиусы окружностей, по которым движутся ионы связаны соотношением…
24
24
25
25
Варианты ответов: R1 
R2 ; R1  R2 ; R1  R2 .
R2 ; R1 
25
25
24
24
2. На рисунке указаны траектории заряженных частиц, имеющих одинаковую
скорость и влетающих в од
нородное магнитное поле,
B
2
перпендикулярное плоскости

чертежа. Если заряд частицы
положителен, то ее траектория соответствует номеру….
1

v
3 4
Лабораторная работа №12
Изучение свойств ферромагнетиков осциллографическим методом
Контрольные вопросы


1. Магнитное поле в веществе. Векторы B и Н . Относительная магнитная
проницаемость и магнитная восприимчивость среды.
2. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.
3. Намагничивание ферромагнетиков (домены, гистерезис, коэрцитивная
сила, остаточная индукция)
4. Зависимость намагниченности от напряженности магнитного поля для
разных типов магнетиков.
Тестовые задания
1. Для парамагнетиков справедливы следующие утверждения:
магнитная проницаемость парамагнетиков μ > 1, парамагнетики намагничиваются в направлении приложенного магнитного поля, следовательно, увеличивают суммарное магнитное поле;
магнитная проницаемость парамагнетиков μ < 1; парамагнетики намагничиваются навстречу приложенному магнитному полю, следовательно, уменьшают суммарное поле;
магнитная проницаемость парамагнетиков  1, величина магнитной проницаемости у этих веществ сильно зависит от величины магнитного поля, а
также от температуры вещества.
2. Для диамагнетиков справедливы следующие утверждения:
в отсутствии внешнего магнитного поля суммарный магнитный момент атома (молекулы) диамагнетика равен нулю;
10
в неоднородном магнитном поле диамагнетик выталкивается в область более
слабого поля;
в отсутствии внешнего магнитного поля суммарный магнитный момент атома (молекулы) диамагнетика не равен нулю; под действием внешнего магнитного поля атомные магнитные моменты ориентируются преимущественно в направлении приложенного поля.
3. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости
намагниченности от напряженности
J
магнитного поля для разных типов
1
магнетиков. Укажите зависимость,
соответствующую
ферромагнетикам.
2
H
3