Контрольная работа №3 Тематика: Квантовая природа излучения. Элементы атомной и ядерной физики.

Вариант	Номера задач
1	3.1	3.11	3.21	3.31	3.41	3.51	3.61	3.71	3.81	3.91
2	3.2	3.12	3.22	3.32	3.42	3.52	3.62	3.72	3.82	3.92
3	3.3	3.13	3.23	3.33	3.43	3.53	3.63	3.73	3.83	3.93
4	3.4	3.14	3.24	3.34	3.44	3.54	3.64	3.74	3.84	3.94
5	3.5	3.15	3.25	3.35	3.45	3.55	3.65	3.75	3.85	3.95
6	3.6	3.16	3.26	3.36	3.46	3.56	3.66	3.76	3.86	3.96
7	3.7	3.17	3.27	3.37	3.47	3.57	3.67	3.77	3.87	3.97
8	3.8	3.18	3.28	3.38	3.48	3.58	3.68	3.78	3.88	3.98
9	3.9	3.19	3.29	3.39	3.49	3.59	3.69	3.79	3.89	3.99
10	3.10	3.20	3.30	3.40	3.50	3.60	3.70	3.80	3.90	3.100

Контрольная работа №4

Тематика: Молекулярная физика и термодинамика. Элементы физики твердого тела.

Вариант	Номера задач
1	4.1	4.11	4.21	4.31	4.41	4.51	4.61	4.71	4.81	4.91
2	4.2	4.12	4.22	4.32	4.42	4.52	4.62	4.72	4.82	4.92
3	4.3	4.13	4.23	4.33	4.43	4.53	4.63	4.73	4.83	4.93
4	4.4	4.14	4.24	4.34	4.44	4.54	4.64	4.74	4.84	4.94
5	4.5	4.15	4.25	4.35	4.45	4.55	4.65	4.75	4.85	4.95
6	4.6	4.16	4.26	4.36	4.46	4.56	4.66	4.76	4.86	4.96
7	4.7	4.17	4.27	4.37	4.47	4.57	4.67	4.77	4.87	4.97
8	4.8	4.18	4.28	4.38	4.48	4.58	4.68	4.78	4.88	4.98
9	4.9	4.19	4.29	4.39	4.49	4.59	4.69	4.79	4.89	4.99
10	4.10	4.20	4.30	4.40	4.50	4.60	4.70	4.80	4.90	4.100

2. Методические материалы по разделам курса.

2.1. Физические основы механики. Электричество и магнетизм.

В контрольную работу №1 включены задачи, дающие возможность проверить знания студентов по ключевым вопросам классической механики, элементам специальной теории относительности, основам электродинамики.

Решая задачи по кинематике, в которых необходимо использовать математический аппарат дифференциального и интегрального исчисления, студент должен научиться определять мгновенные скорость и ускорение по заданной зависимости координаты от времени и решать обратные задачи. Задачи на динамику материальной точки и поступательного движения твердого тела охватывают такие вопросы, как закон движения центра масс механической системы, закон сохранения импульса механической системы, работа силы и её выражение через криволинейный интеграл, связь кинетической энергии системы с работой сил, приложенных к этой системе, закон сохранения механической энергии механической системы. Тщательного изучения и понимания требуют вопросы о поле как форме материи, осуществляющей взаимодействие между частицами вещества или телами, о потенциальной энергии механической системы.

В задачах на кинематику и динамику вращательного движения твердого тела главное внимание уделяется изучению соотношений между линейными и угловыми характеристиками, понятий момента силы, момента инерции тела, законов сохранения импульса, момента импульса и механической энергии.

Задачи по элементам специальной теории относительности охватывают следующие вопросы: относительность одновременности длин и промежутков времени, релятивистский закон сложения скоростей, зависимость релятивистской массы от скорости, соотношение между релятивистской массой и полной энергией. Решая эти задачи, студент должен усвоить, что законы классической механики имеют границы применения и что они получаются как следствие специальной теории относительности.

Изучение основ электродинамики начинается с электрического поля в вакууме. Эта тема является фундаментом раздела, включающего электростатику и постоянный ток. Особое внимание при изучении этого раздела следует обратить на закон сохранения электрического заряда, на силовую и энергетическую характеристики поля (напряженность, потенциал) и связь между ними. Студент должен уметь применять теорему Остроградского-Гаусса для вычисления напряженности электрических полей и уяснить такие понятия, как поток и циркуляция вектора напряженности поля.

При изучении электрического поля в диэлектриках следует представлять механизм поляризации полярных и неполярных диэлектриков и преимущество вектора электрического смещения перед вектором напряженности для описания электрического поля в неоднородных диэлектриках.

При изучении вопроса об энергии заряженных проводников и конденсаторов студент должен обратить внимание, что в рамках электростатики нельзя однозначно решить вопрос о локализации этой энергии. С равным правом можно считать, что энергией обладают как заряженные проводники, так и создаваемое ими электрическое поле.

Изучение темы «Постоянный электрический ток» следует начать с классической электронной теории проводимости металлов, рассмотреть законы Ома, Джоуля-Ленца, четко разграничить такие понятия, как разность потенциалов, электродвижущая сила и электрическое напряжение.

В разделе «Магнитное поле» необходимо уделить особое внимание закону Ампера, закону Био-Савара-Лапласа для расчета магнитной индукции или напряженности магнитного поля прямолинейного и кругового токов, а также закону полного тока. При изучении вопроса, связанного с действием магнитного поля на движущиеся заряды, нужно уметь применять силу Лоренца для определения характера движения заряженных частиц в магнитном поле.

При изучении явления электромагнитной индукции необходимо усвоить, что механизм возникновения ЭДС индукции имеет электронный характер. Изучив основной закон электромагнитной индукции Фарадея-Максвелла, студент на его основе должен уметь вывести и применить для расчетов формулы электродвижущей силы индукции, энергии магнитного поля.

Разделы «Электростатика», «Постоянный ток», «Электромагнетизм» включают в себя задачи на определение напряженности и разности потенциалов электрического поля, расчет простейших электрических полей с помощью принципа суперпозиции, определение электроемкости и энергии поля конденсаторов, применение законов Ома и Джоуля-Ленца. Включены задачи на применение законов Био-Савара-Лапласа для расчета магнитной индукции (или напряженности) магнитного поля, создаваемого проводниками с током различной конфигурации, применение принципа суперпозиции при определении индукции или напряженности простейших полей, определение траектории движения заряженной частицы, её удельного заряда и силы, действующей на движущуюся частицу в магнитном поле, вычисление работы, совершаемой силами как при движении прямолинейного проводника с током, так и при вращении контура с током различной конфигурации в магнитном поле, нахождение энергии и объемной плотности энергии магнитного поля соленоида.

Следует обратить внимание, что все законы физики должны относиться к той или иной системе отсчета. Система отсчета представляет собой совокупность тела отсчета и связанных с ним системы координат и синхронизированных между собой часов. Наиболее часто используется прямоугольная декартова система координат. В некоторых случаях, в зависимости от поставленной задачи и способа её решения, рациональнее применить полярную либо сферическую систему координат. При решении многих задач механики для нахождения вектора полного ускорения удобно пользоваться системой естественных осей (естественной системой координат). В этом случае полное ускорение имеет две проекции: на касательную к траектории и на нормаль к ней.

Физика оперирует со скалярными и векторными величинами. Скалярные величины характеризуются только числовым значением. Например, энергия, мощность, масса, момент инерции. Векторные величины имеют числовое значение, называемое модулем, и направление в пространстве. Например, сила, скорость, ускорение, момент силы. Векторные величины складываются по правилу параллелограмма.

Произведение векторов может быть скалярным или векторным. Скалярное произведение двух векторов – это скалярная величина, равная произведению модулей этих векторов на косинус угла между ними. Так определяется, например, элементарная работа силы:

Векторное произведение двух векторов – это вектор, модуль которого определяется как произведение модулей исходных векторов на синус угла между ними. Например, момент импульса относительно центра вращения: ,

Векторное произведение направлено так, чтобы с его конца поворот от первого вектора ко второму через минимальный угол был виден против часовой стрелки или в соответствии с правилом буравчика.

2.1.1. Основные формулы.