《普通物理学》期中试题0508

第1页共6页物理工程学院2012级通信工程专业《普通物理学》期中试题一、选择题（每小题2分，共30分）（）1．感生电场是。（A）由电荷激发，是无源场；（B）由电荷激发，是有源场；（C）由变化的磁场激发，是无源场；（D）由变化的磁场激发，是有源场。（）2．关于感应电动势的正确说法是：。（A）导体回路中的感应电动势的大小与穿过回路的磁感应通量成正比；（B）当导体回路所构成的平面与磁场垂直时，平移导体回路不会产生感应电动势；（C）只要导体回路所在处的磁场发生变化，回路中一定产生感应电动势；（D）将导体回路改为绝缘体环，通过环的磁通量发生变化时，环中有可能产生感应电动势。（）3．一自感为100mH的螺线管，通电线圈的电流为5A，其所储存的磁能为。（A）0.25J（B）0.5J（C）1.0J（D）1.25J（）4．对于法拉第电磁感应定律tdd,下列说法错误的是。（A）负号表示ε与Ф的方向相反；（B）负号是约定ε和的正方向符合右手螺旋配合关系时的结果；（C）负号是楞次定律的体现；（D）用上式可以确定感应电动势的大小和方向。（）5．英国物理学家法拉弟发现。（A）电流通过导体，导体会发热B）通电导线周围存在磁场（C）电磁感应现象（D）通电导体在磁场里会受到力的作用。（）6．在感应电场中电磁感应定律可写成tlELKddd，式中KE为感应电场的电场强度。此式表明。（A）闭合曲线L上KE处处相等；（B）感应电场是保守力场；（C）感应电场的电场强度线不是闭合曲线；（D）在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。（）7．一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是。（A）线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行；（B）线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直；（C）线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移；（D）线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移。专业年级姓名学号第2页共6页（）8．感应电动势的方向服从楞次定律是由于。（A）动量守恒的要求；（B）电荷守恒的要求；（C）能量守恒的要求；（D）与这些守恒律无关。（）9．对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？(A)物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值；(B)物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零；(C)物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；(D)物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。（）10．一沿X轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A，周期为T，振动方程用余弦函数表示，如果该振子的初相为34，则t=0时，质点的位置在。(A)过x=A21处，向负方向运动；(B)过x=A21处，向正方向运动；(C)过x=A21处，向负方向运动；(D)过x=A21处，向正方向运动。（）11．用细导线均匀密绕成长为l、半径为a（la）、总匝数为N的螺线管，通以稳恒电流I，当管内充满相对磁导率为r的均匀介质后，管中任意一点的。（A）磁感应强度大小为NIr0；（B）磁感应强度大小为lNIr/；（C）磁场强度大小为lNI/0；（D）磁场强度大小为lNI/。（）12．一个平面简谐波沿x轴正方向传播，波速为u=160m/s，t=0时刻的波形图如图所示，则该波的表式为。（A）)2440cos(3xtym；（B）)2440cos(3xtym；（C）)2440cos(3xtym；（D）)2440cos(3xtym。（）13．一个弹簧振子作简谐振动，已知此振子势能的最大值为100J，当振子处于最大位移的一半处时，其动能的瞬时值为。(A)5J(B)50J(C)75J(D)100J（）14．在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为21（λ为波长）的两点的振动速度必定。(A)大小相同，而方向相反；(B)大小和方向均相同；(C)大小不同，方向相同；(D)大小不同，而方向相反。（）15．决定谐振动物体的运动状态的物理量是。(A)振幅；(B)周期；(C)圆频率；(D)相位。)(my)(mx33o48u第3页共6页二、填空题（每空1分，共15分）1．有磁介质时的安培环路定理用表达式表示为：。2．一平面简谐波沿X轴正方向传播，波速u=100m/s，t=0时刻的波形曲线如图所示，则波长λ=，振幅A=，频率。3．一平面简谐波的波动方程为y=0.25cos(125t-0.37x)(SI)，其角频率为=rad/s，波速u=m/s，波长=m。4．当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的发生变化时，在导体回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应现象。5．用导线制造成一半径为m10.0r的闭合圆形线圈，其电阻10R，均匀磁场B垂直于线圈平面。欲使电路有一稳定的感应电流A01.0I，B的变化率应为_______T/s。6．电磁波，任一时刻，在空间任一点，E和H在量值上的关系为，而且电磁波中的HE和和波的长波方向构成手螺旋关系。7．可见光的波长范围在nm到nm。8．一质点作简谐振动，周期为T，质点由平衡位置到二分之一最大位移处所需要的时间为；由最大位移到二分之一最大位移处所需要的时间为。三、综合题（共55分）1．写出积分形式的麦克斯韦方程组。（4分）2．简述两列相干波必须满足的相干条件。（3分）第4页共6页3．一长直导线通有交变电流tIIsin0，式中I表示瞬时电流，0I表示电流振幅，是角频率。在长直导线旁平行放置一矩形线圈，线圈平面与直导线在同一平面内。已知线圈长为l,宽为b，线圈近长直导线的一边离直导线的距离为a（如下图）。求线圈中的感应电动势。（9分）（P399）4．某质点作简谐振动，周期为2s，振幅为0.06m，开始计时（t=0），质点恰好处在负向最大位移处，求：(1)该质点的振动方程；(2)此振动以速度u=2m/s沿x轴正方向传播时，形成的简谐波的波动方程；(3)该波的波长。（8分）xIballdx第5页共6页5．由两个很长的长度为l的同轴圆筒状导体所组成的电缆，其间充满磁导率为的磁介质，电缆中沿内圆筒和外圆筒流过的电流I大小相等而方向相反。设内外圆筒的半径分别为1R和2R，求：（1）电缆单位长度的自感；（2）单位长度电缆内的磁场所储藏的能量。（10分）（P414，P422）6．设入射波的表达式为)(2cos1xTtAy)，在x=0处发生反射，反射点为一固定端，求：（1）反射波的表达式；（2）驻波的表达式；（3）波腹、波节的位置。（8分）rdl第6页共6页7．一个观测者在铁路边，看到一列火车从远处开来，他测得远处传来的火车汽笛声的频率为650Hz，当列车从身旁驶过而远离他时，他测得汽笛声频率为540Hz，求火车行驶的速度。已知空气中的声速为330m/s。（6分）8．地面上波源S与高频率波探测器D之间的距离为d，从S直接发出的波与从S发出经高度为H的水平层反射后的波，在D处加强，反射线与入射线与水平层所成的角度相同。当水平层逐渐升高h距离时，在D处测不到讯号。不考虑大气的吸收。试求此波源S发出波的波长（7分）。P104（11-25）hDSdH