2015-08-21
606НАИМЕНОВАВНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Разработчики:
___________ Осипова Н.А.
АННОТАЦИЯ
| ШИФР ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ: 010701 | |
| НАЗВАНИЕ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ: Физика | |
| РАЗРАБОТЧИКИ: | |
| Осипова Надежда Александровна | |
| ДОЛЖНОСТЬ: доцент кафедры физики | |
| ПЕРИОД РАЗРАБОТКИ: 01.11.2009-30.11.2009 |
1.КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ СОСТАВЛЕНЫ НА ОСНОВЕ
государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности и рабочей программы по дисциплине «Электродинамика и электродинамика сплошных сред».
2. ДИДАКТИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ[1] (Дидактическая единица – это логически самостоятельная часть учебного материала, по своему объему и структуре соответствующая таким компонентам содержания, как понятие, теория, закон, явление, факт, объект и т.п.):
| Проверяемые дидактические единицы | Дидактические единицы в рабочей учебной программе по данной дисциплине | Дидактические единицы в ГОС ВПО по данной дисциплине (при наличии) |
| Микроскопические уравнения Максвелла. Сохранение заряда, энергии, импульса, момента импульса. Потенциалы электромагнитного поля; калибровочная инвариантность. | Микроскопические уравнения Максвелла. Сохранение заряда, энергии, импульса, момента импульса. Потенциалы электромагнитного поля; калибровочная инвариантность. | Электродинамика. Микроскопические уравнения Максвелла. Сохранение заряда, энергии, импульса, момента импульса. Потенциалы электромагнитного поля; калибровочная инвариантность. |
| Мультипольные разложения потенциалов. Решения уравнений для потенциалов (запаздывающие потенциалы). Электромагнитные волны в вакууме. Излучение и рассеяние, радиационное трение. Уравнения электромагнитных волн. Дисперсия диэлектрической проницаемости, поглощение, формулы Крамерса-Кронига. Фазовая и групповая скорости в диспергирующей среде. Распространение в неоднородной среде. Электромагнитные волны в анизотропных средах. Электромагнитные флуктуации. Элементы нелинейной электродинамики | Мультипольные разложения потенциалов. Решения уравнений для потенциалов (запаздывающие потенциалы). Электромагнитные волны в вакууме. Излучение и рассеяние, радиационное трение. Уравнения электромагнитных волн. Дисперсия диэлектрической проницаемости, поглощение, формулы Крамерса-Кронига. Фазовая и групповая скорости в диспергирующей среде. Распространение в неоднородной среде. Электромагнитные волны в анизотропных средах. Электромагнитные флуктуации. Элементы нелинейной электродинамики | Мультипольные разложения потенциалов. Решения уравнений для потенциалов (запаздывающие потенциалы). Электромагнитные волны в вакууме. Излучение и рассеяние, радиационное трение. Уравнения электромагнитных волн. Дисперсия диэлектрической проницаемости, поглощение, формулы Крамерса-Кронига. Фазовая и групповая скорости в диспергирующей среде. Отражение и преломление. Распространение в неоднородной среде. Электромагнитные волны в анизотропных средах. Электромагнитные флуктуации (флуктуационно-диссипативная теорема). Элементы нелинейной электродинамики. |
| Принцип относительности. Релятивистская кинематика и динамика,4-мерный формализм. Преобразования Лоренца. Ковариантная запись уравнений и законов сохранения для электромагнитного поля и для частиц. Законы преобразования для напряженностей полей, частоты, волновые вектора электромагнитной волны. | Принцип относительности. Релятивистская кинематика и динамика,4-мерный формализм. Преобразования Лоренца. Ковариантная запись уравнений и законов сохранения для электромагнитного поля и для частиц. Законы преобразования для напряженностей полей, частоты, волновые вектора электромагнитной волны. | Принцип относительности. Релятивистская кинематика и динамика, четырехмерный формализм. Преобразования Лоренца. Тензор электромагнитного поля. Тензор энергии-импульса электромагнитного поля. Ковариантная запись уравнений и законов сохранения для электромагнитного поля и для частиц. Законы преобразования для напряженностей полей, для частоты и волнового вектора электромагнитной волны. |
| Усреднение уравнений Максвелла в среде, поляризация и намагниченность среды, векторы индукции и напряженностей полей. Граничные условия. | Усреднение уравнений Максвелла в среде, поляризация и намагниченность среды, векторы индукции и напряженностей полей. Граничные условия. | Электродинамика сплошных сред. Усреднение уравнений Максвелла в среде, поляризация и намагниченность среды, векторы индукции и напряженностей полей. Граничные условия. |
| Электростатика проводников и диэлектриков. Пондеромоторные силы. Постоянное магнитное поле. Ферромагнетизм. Сверхпроводимость. Квазистационарное электромагнитное поле, скин-эффект. Магнитная гидродинамика. | Электростатика проводников и диэлектриков. Пондеромоторные силы. Постоянное магнитное поле. Ферромагнетизм. Сверхпроводимость. Квазистационарное электромагнитное поле, скин-эффект. Магнитная гидродинамика. | Электростатика проводников и диэлектриков. Пондеромоторные силы. Постоянное магнитное поле. Ферромагнетизм. Сверхпроводимость. Квазистационарное электромагнитное поле, скин-эффект. Магнитная гидродинамика. |
3. КОЛИЧЕСТВО ЗАДАНИЙ ПО КАЖДОЙ КОНТРОЛИРУЕМОЙ ДИДАКТИЧЕСКОЙ ЕДИНИЦЕ[2]:
|
|
|
|
|
|
| Дидактическая единица | Количество заданий |
| 1. Микроскопические уравнения Максвелла. Сохранение заряда, энергии, импульса, момента импульса. Потенциалы электромагнитного поля; калибровочная инвариантность. | |
| 2. Мультипольные разложения потенциалов. Решения уравнений для потенциалов (запаздывающие потенциалы). Электромагнитные волны в вакууме. Излучение и рассеяние, радиационное трение. Уравнения электромагнитных волн. Дисперсия диэлектрической проницаемости, поглощение, формулы Крамерса-Кронига. Фазовая и групповая скорости в диспергирующей среде. Распространение в неоднородной среде. Электромагнитные волны в анизотропных средах. Электромагнитные флуктуации. Элементы нелинейной электродинамики | |
| 3. Принцип относительности. Релятивистская кинематика и динамика,4-мерный формализм. Преобразования Лоренца. Ковариантная запись уравнений и законов сохранения для электромагнитного поля и для частиц. Законы преобразования для напряженностей полей, частоты, волновые вектора электромагнитной волны. | |
| 4. Усреднение уравнений Максвелла в среде, поляризация и намагниченность среды, векторы индукции и напряженностей полей. Граничные условия. | |
| 5. Электростатика проводников и диэлектриков. Пондеромоторные силы. Постоянное магнитное поле. Ферромагнетизм. Сверхпроводимость. Квазистационарное электромагнитное поле, скин-эффект. Магнитная гидродинамика. |
4.КРИТЕРИЙ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ[3]
|
|
|
60% правильно выполненных заданий
Вариант 1
1. Батарея, э.д.с. которой ε, а внутреннее сопротивление R соединяется с конденсатором емкостью С. Найти силу тока в батарее после замыкания ключа. Сопротивлением проводов пренебречь.
1) 
2) 
3) 
4) 
2. В некоторой системе отсчета однородное электрическое поле напряженностью Е направлено вдоль оси z. Какова напряженность электрического и индукция магнитного полей в системе, движущейся относительно данной со скоростью υ, направленной вдоль оси х?
1) 
, 
2) 
, 
3) 
,
4) , 
3. Найти напряженность электростатического поля равномерно заряженной сферы радиуса R и заряда q.
1) 
2) 
3) 
4) 
4. Записать решение уравнения Даламбера в форме запаздывающих потенциалов для скалярного потенциала
1) 
2) 
3) 
4) 
5. Найти магнитное поле равномерно распределенного стационарного цилиндрического тока I радиуса a.
1) 
;
2) 
3) 
4) 
6. Записать граничные условия на поверхности раздела двух сред для вектора Е, где
-поверхностная плотность заряда.
1) 
2) 
3) 
4) 
7. Бесконечно длинный круговой цилиндр радиуса R равномерно заряжен по объему с плотностью 
. Определить потенциал электрического поля. Цилиндр окружен диэлектриком проницаемостью 
1) 
2) 
3) 
4) 
8. Волновое уравнение для вектора напряженности электрического поля 
в вакууме
1) 
2) 
3) 
4) 
9. Проводящий шар радиуса a окружен концентрическим слоем диэлектрика радиуса b. Найти емкость шара, если проницаемость диэлектрика .
1) 
2) 
3) 
4) 
10. Величина, численно равная заряду, находящемуся в единице объема называется
|
|
|
1) объемной плотностью заряда
2) поверхностной плотностью заряда
3) линейной плотностью заряда
4) плотностью тока
11. Теорема Гаусса для точечного заряда в вакууме
1) 
2) 
3) 
4) 
12. Система уравнений Максвелла в среде
1) 
2) 
3) 
4) 
13. Если в некоторой системе координат 
и 
, то
1) возможно выбрать такую систему координат, где электрическое поле отсутствует (Е=0), а магнитное поле отлично от нуля
2) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное поле отсутствует (В=0), а электрическое поле отлично от нуля
3) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное и электрическое поля отличны от нуля
4) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное и электрическое поля отличны от нуля и 
14. Четырехмерный вектор плостности тока
1) 
2) 
3) 
4) 
15. Скорость движения энергии, переносимой плоской волной в однородном диэлектрике равна
1) фазовой скорости волны
2) групповой скорости волны
3) скорости света в вакууме
4) нулю
| Задание | ||||||||||
| Дид.ед. | Д5 | Д3 | Д1 | Д2 | Д5 | Д4 | Д4 | Д2 | Д5 | Д1 |
| Задание | ||||||||||
| Дид.ед. | Д1 | Д4 | Д3 | Д3 | Д2 |
Вариант 2
1. Батарея, э.д.с. которой ε, а внутреннее сопротивление R, соединена с катушкой индуктивностью L. Найти силу тока в батарее после замыкания ключа. Сопротивлением проводов пренебречь.
1) 
2) 
3)
4) 
2. В некоторой системе отсчета однородное электрическое поле напряженностью Е направлено вдоль оси у. Какова напряженность электрического и индукция магнитного полей в системе, движущейся относительно данной со скоростью υ, направленной вдоль оси х?
1) 
, 
2) 
, 
3) 
,
4) , 
3.Определить напряженность электрического поля, создаваемого бесконечным плоским слоем толщиной 
, равномерно заряженным с объемной плотностью 
. Окружающая среда – вакуум.
1) 
2) 
3) 
4) 
4. Записать решение уравнения Даламбера в форме запаздывающих потенциалов для векторного потенциала
1) 
;
2) 
;
3) 
;
4) ;
5. Ток I проходит по дуге окружности радиуса b с центральным углом 2 
. Вычислить напряженность магнитного поля в центре окружности в вакууме.
1) 
; 2) 
; 3) 
4) 
.
6. Записать граничные условия на поверхности раздела двух сред для вектора индукции магнитного поля 
.
1) 
, где 
- линейная плотность поверхностного тока
2) 
3) 
,где - линейная плотность поверхностного тока
4) 
,где - линейная плотность поверхностного тока
7. Бесконечно длинный круговой цилиндр радиуса R равномерно заряжен по объему с плотностью . Определить напряженность электрического поля. Цилиндр окружен диэлектриком с проницаемостью .
1) 
2) 
3) 
4) 
8. Волновое уравнение для вектора индукции магнитного поля Bв вакууме
1) 
2) 
3) 
4) 
9. Вычислить емкость плоского конденсатора с помощью уравнения Пуассона. Поверхность обкладок S. Расстояние между обкладками d. Диэлектрическая проницаемость диэлектрика .
1) 
2) 
3) 
4) 
10. Величина, численно равная заряду, находящемуся в единицу поверхности называется
1) объемной плотностью заряда
2) поверхностной плотностью заряда
3) линейной плотностью заряда
4) плотностью тока
11. Теорема Гаусса для системы зарядов в вакууме
1) 2) 3) 4)
12.Энергия электромагнитного поля в среде.
1) 
2) 
3) 
4) 
13. Если в некоторой системе координат 
и , то
1) возможно выбрать такую систему координат, где электрическое поле отсутствует (Е=0), а магнитное поле отлично от нуля
2) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное поле отсутствует (В=0), а электрическое поле отлично от нуля
3) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное и электрическое поля отличны от нуля
4) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное и электрическое поля отличны от нуля и
14. Уравнение Даламбера для четырехмерного потенциала
1) 
2) 
3) 
4) 
15. Вектор Умова-Пойнтинга электромагнитного поля для плоской монохроматической волны в однородном диэлектрике равен
1) 
2) 
3) 
4) 
| Задание | ||||||||||
| Дид.ед. | Д5 | Д3 | Д1 | Д2 | Д5 | Д4 | Д4 | Д2 | Д5 | Д1 |
| Задание | ||||||||||
| Дид.ед. | Д1 | Д4 | Д3 | Д3 | Д2 |
Вариант 3
1. Батарея, э.д.с. которой Е и внутреннее сопротивление R, конденсатор емкости С, катушка с индуктивностью L, соединены параллельно. Определить силу тока в батарее после ее замыкания. Сопротивлением катушки и подводящих проводов пренебречь.
1) 
.
2) 
.
3) 
.
4) .
2. В некоторой системе отсчета однородное электрическое поле напряженностью B направлено вдоль оси z. Какова напряженность электрического и индукция магнитного полей в системе, движущейся относительно данной со скоростью υ, направленной вдоль оси х?
1) 
, 
2) 
, 
3) 
,
4) , 
3. Найти потенциал электростатического поля равномерно заряженной сферы радиуса а с поверхностной плотностью заряда .
1) 
2) 
3) 
4) 
4. Мощность дипольного излучения электромагнитных волн
1) 
, где 
-первая производная дипольного момента.
2) 
, где -первая производная дипольного момента.
3) 
, где 
-вторая производная дипольного момента.
4) 
, где -вторая производная дипольного момента.
5. Найти коэффициент взаимной индукции бесконечно длинного соленоида радиуса сечения а и кругового контура радиуса b, расположенного внутри соленоида перпендикулярно его оси. Ось соленоида проходит через центр контура.
Рассмотреть варианты: 1) b<a и 2) b>a
1) 
, если b<a; 
, если b>a
2) , если b<a; , если b>a
3) , если b<a; , если b>a
4) , если b<a; , если b>a
6. Граничное условие для тангенциальной составляющей вектора напряженности магнитного поля
1) 
, где - поверхностная плотность заряда.
2) 
3) 
, где - линейная плотность поверхностного тока.
4) 
7. Бесконечно длинная тонкая прямолинейная нить равномерно заряжена с линейной плотностью 
. Найти напряженность электрического поля. Нить окружена диэлектриком проницаемостью .
1) 
2) 
3) 
4) 
8. Решение волнового уравнение для вектора напряженности электрического поля Е в вакууме
1) 
2) 
3) 
,
4) 
9. Вычислить энергию равномерно заряженного по объему диэлектрического шара радиуса .Окружающая среда-вакуум. Заряд шара q.
1) 
2) 
3) 
4) 
10. Величина, численно равная заряду, находящемуся на единицу длины называется
1) объемной плотностью заряда
2) поверхностной плотностью заряда
3) линейной плотностью заряда
4) плотностью тока
11. Теорема Гаусса для непрерывно распределенного заряда в вакууме
1)
2) 
3)
4)
12. Вектор Умова-Пойнтинга в среде
1) 
2) 
3) 
4) 
13. Если в некоторой системе координат и , то
1) возможно выбрать такую систему координат, где электрическое поле отсутствует (Е=0), а магнитное поле отлично от нуля
2) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное поле отсутствует (В=0), а электрическое поле отлично от нуля
3) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное и электрическое поля отличны от нуля
4) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное и электрическое поля отличны от нуля и
14. Шестнадцатикомпонентная величина 
называется
1) матрицей преобразования Лоренца
2) матрицей Леви-Чевито
3) тензором электромагнитного поля
4) тензором энергии-импульса электромагнитного поля
15. Комплексная диэлектрическая проницаемость в проводящих средах
1) 
2) 
3) 
4) 
| Задание | ||||||||||
| Дид.ед. | Д5 | Д3 | Д1 | Д2 | Д5 | Д4 | Д4 | Д2 | Д5 | Д1 |
| Задание | ||||||||||
| Дид.ед. | Д1 | Д4 | Д3 | Д3 | Д2 |
Вариант 4
1. Конденсатор, емкость которого С, заряжен количеством электричества q. При помощи ключа конденсатор замыкается на две параллельно соединенные между собой катушки, самоиндукции которых L1 и L2. Найти максимальные силы тока в катушках. Сопротивлением и взаимной индукцией катушек пренебречь.
1) 
2) 
3) 
4) 
2. В некоторой системе отсчета однородное электрическое поле напряженностью B направлено вдоль оси y.. Какова напряженность электрического и индукция магнитного полей в системе, движущейся относительно данной со скоростью υ, направленной вдоль оси х?
1) 
, 
2) 
, 
3) 
, 
4) 
, 
3. Пространство между двумя концентрическими сферами, радиусы которых R1 и R2 (R1<R2), заряжено с объемной плотностью 
. Найти полный заряд q и напряженность электрического поля.
1) 
2) 
3) 
4) 
4. Вектор Умова-Пойнтинга электромагнитного поля для плоской монохроматической волны:
1) 
2) 
3) 
4)
5. Вычислить коэффициент самоиндукции (индуктивность) единицы длины бесконечной катушки круглого сечения радиуса а. Число витков на единицу длины – n, магнитная проницаемость сердечника - 
.
1) 
2) 
3) 
4) 
6. Граничное условие для тангенциальной составляющей вектора напряженности электрического поля E.
1) , где - поверхностная плотность заряда.
2)
3)
4) , где - линейная плотность поверхностного тока.
7. Найти потенциал электрического поля шара радиуса R, равномерно заряженного по объему. Заряд шара q. Шар окружен диэлектриком проницаемостью .
1) 
2) 
3) 
4) 
8. Решение волнового уравнение для вектора индукции магнитного поля B в вакууме
1) 
2) 
3) 
,
4) 
9. Вычислить емкость сферического конденсатора, заполненного однородным диэлектриком с проницаемостью . Радиусы обкладок a и b.
1) 
2) 
3) 
4) 
10. Величина, численно равная заряду, проходящему в единицу времени через единицу поверхности называется
1) объемной плотностью заряда
2) поверхностной плотностью заряда
3) линейной плотностью заряда
4) плотностью тока
11. Теорема Гаусса для точечного заряда в вакууме в дифференциальной форме
1)
2)
3) 
4)
12. Плотность импульса электромагнитного поля в среде проницаемостью
1) 
2) 
3) 
4) 
13. Если в некоторой системе координат 
и , то
1) возможно выбрать такую систему координат, где электрическое поле отсутствует (Е=0), а магнитное поле отлично от нуля
2) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное поле отсутствует (В=0), а электрическое поле отлично от нуля
3) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное и электрическое поля отличны от нуля
4) возможно выбрать такую систему координат, где магнитное и электрическое поля отличны от нуля и и
14. Система уравнений Максвелла в четырехмерном виде
1) 
2) 
3) 
4) 
15. Условие поперечности электромагнитных волн в неограниченной среде
1) 
2) 
3) 
4) 
| Задание | ||||||||||
| Дид.ед. | Д5 | Д3 | Д1 | Д2 | Д5 | Д4 | Д4 | Д2 | Д5 | Д1 |
| Задание | ||||||||||
| Дид.ед. | Д1 | Д4 | Д3 | Д3 | Д2 |
[1] Рекомендуемое количество дидактических единиц по одной дисциплине от 3 до 12
[2] Рекомендуемое количество заданий по одной дидактической единице от 3 до 7. Рекомендуемое количество вариантов – 4.
[3] Рекомендуемая норма: 60-70% правильно выполненных заданий
