工大学汽车学院大学物理(下)考试题A

大学物理学第1页共7页华南理工大学汽车学院大学物理(下)试卷Ａ系__________专业__________姓名__________学号________________注意事项：1.本试卷共三大题，23小题，满分100分，2．考试时间2008年1月14日9：00—11：00；3.计算题必须有解题步骤，所有答案请直接答在试卷上；题型选择题填空题计算题总分12３4得分评卷人一：选择题（共30分）1．（本题3分）一电场强度为E的均匀电场，E的方向与沿x轴正向，如图所示．则通过图中一半径为R的半球面的电场强度通量为(A)R2E．(B)R2E/2．(C)2R2E．(D)0．[]２.（本题3分）如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为：(A)E=0，rQU04．(B)E=0，RQU04．(C)204rQE，rQU04．(D)204rQE，RQU04．［］３.（本题3分）如图所示，一半径为a的“无限长”圆柱面上均匀带电，其电荷线密度为．在它外面同轴地套一半径为b的薄金属圆筒，圆筒原先不带电，但与地连接．设地的电势为零，则在内圆柱面里面、距离轴线为r的P点的场强大小和电势分别为：xOEORrPQ大学物理学第2页共7页(A)E＝0，U＝raln20．(B)E＝0，U＝abln20．(C)E＝r02，U＝rbln20．(D)E＝r02，U＝abln20[]4．（本题3分）一空心导体球壳，其内、外半径分别为R1和R2，带电荷２q，如图所示．当球壳中心处再放一电荷为q的点电荷时，则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为(A)104Rq．(B)102Rq．(C)2043Rq.(D)20Rq．［］5.（本题3分）一平行板电容器，两板间距离为d，若插入一面积与极板面积相同而厚度为d/2的、相对介电常量为r的各向同性均匀电介质板(如图所示)，则插入介质后的电容值与原来的电容值之比C/C0为(A)11r．(B)1rr．(C)12rr．(D)12r．［］6．（本题3分）无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁感强度大小等于(A))11(20RI．(B)RI0．(C)0．(D)RI20．［］7．（本题3分）如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度B沿图中闭合路径L的积分LlBd等于abrP２qqR1R2d/2dORPI大学物理学第3页共7页(A)3/20I．(B)I031．(C)4/0I．(D)I0．［］8．（本题3分）在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示．B的大小以速率/dBdt变化．在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则(A)电动势只在AB导线中产生．(B)电动势只在AB导线中产生．(C)电动势在AB和AB中都产生，且两者大小相等．(D)AB导线中的电动势小于AB导线中的电动势．［］9．（本题3分）在玻璃(折射率n2＝1.60)表面镀一层MgF2(折射率n2＝1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500nm(1nm=10­9m)的光从空气(n1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是(A)78.1nm(B))90.6nm(C)125nm（D)181nm［］10．（本题3分）两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为：(A)光强单调增加．(B)光强先增加，后又减小至零．(C)光强先增加，后减小，再增加．(D)光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零．［］二、填空题：（共30分）11．（本题4分）将电荷均为q的三个点电荷一个一个地依次从无限远处缓慢搬到x轴的原点、x=a和x=2a处，设无限远处电势能为零，则外界在搬第二个点电荷到x=a处所作之功为_____________；搬第三个点电荷到x=2a处所作之功为__________________________．OABB大学物理学第4页共7页12.（本题3分）一“无限大”均匀带电平面A，其附近放一与它平行的有一定厚度的“无限大”平面导体板B，如图所示．已知A上的电荷面密度为+，则在导体板B的左表面1上的感生电荷面密度为_____________；B的右表面2上的感生电荷面密度为_____________；13.（本题3分）有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则(1)在rR1处磁感强度大小为________________．(2)在R1r2R处磁感强度大小为________________．(3)在rR3处磁感强度大小为________________．14.（本题4分）如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场B平行于ab边，bc的长度为l．当金属框架绕ab边以匀角速度转动时，ac边产生的电动势为________________．方向为________________．bc边产生的电动势为________________．方向为________________．15．（本题3分）图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场E，其方向垂直纸面向内，E的大小随时间t线性减少，P为柱体内与轴线相距为r的一点则(1)P点的位移电流密度的方向为____________．(2)P点感生磁场的方向为____________．16．（本题3分）如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上，n1＞n2＞n3，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若两束反射光在相遇点的相位差为e4，光程差为_________________，薄膜厚度为_________________．17．（本题3分）AB+R1R3R2IIBabclOPE××××n1n2n3e大学物理学第5页共7页在空气中有一劈形透明膜，此透明材料的折射率n＝1.40．其劈尖角＝1.0×10-4rad，在波长＝700nm的单色光垂直照射下，其两相邻干涉明条纹间距l＝______________________．(1nm=10-9m)18．（本题3分）在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度a=7的单缝上．对应于衍射角30°的方向上单缝处波面可分成________个半波带数．30°角方向上形成的条纹为_________级_________纹．19．（本题4分）在以下四个图中，前三个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最后一图表示入射光是自然光．n1、n2为两种介质的折射率，图中入射角i0＝arctg(n2/n1)，i≠i0．试在1、2、3、4位置上画出图中对应的图中实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来．1．2．3．4．三、计算题：（共４０分）20.（本题１1分）图示为一半径为1R、带有正电荷Q的导体球,球外有一内半径为2R、外半径为3R的带有正电荷q的同心导体球壳．设无限远处为电势零点1．说明静电平衡时同心导体球壳内外表面上分布的电荷．２．试求导体球内(1Rr)任一点处的电势３．试求导体球壳外Ｃ点的电势．n1n2in1n2in1n2i0n1n2i02341qCOR3R2R1d大学物理学第6页共7页21.（本题8分）已知真空中电流分布如图，两个半圆共面，且具有公共圆心，试求O点处的磁感强度．22.（本题10分）如图所示，一段长度为l的直导线MN，水平放置在载有电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面，并以匀速v平行于长直载流导线运动，求此直导线中的感应电动势并说明Ｍ和Ｎ两端的电势差高低IIOR1R2MNalIv大学物理学第7页共7页23.本题（11分）设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察钠黄光（=589nm）的光谱线．(1)当光线垂直入射到光栅上时，上、下能看到的光谱线总共有几条？(2)当光线以30°的入射角（入射线与光栅平面的法线的夹角）从下往上斜入射到光栅上时，以零级明纹为上、下中心，则看到的光谱线的最多的条数是在下面还是在上面？是多少条（不包括零级明纹）(1nm=109m)