《2008级大学物理(II)期末试卷A卷》试卷第1页共6页Aabr1r2诚信应考,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《2008级大学物理(II)期末试卷A卷》试卷注意事项:1.考前请将密封线内各项信息填写清楚;2.所有答案请直接答在答题纸上;3.考试形式:闭卷;4.本试卷共25题,满分100分,考试时间120分钟。考试时间:2010年1月18日9:00-----11:00一、选择题(共30分)1.(本题3分)在电荷为-Q的点电荷A的静电场中,将另一电荷为q的点电荷B从a点移到b点.a、b两点距离点电荷A的距离分别为r1和r2,如图所示.则移动过程中电场力做的功为(A)210114rrQ.(B)210114rrqQ.(C)210114rrqQ.(D)1204rrqQ[]2.(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不带电的“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的两个表面1和2上的感生电荷面密度为:(A)1=-,2=+.(B)1=21,2=21.(C)1=21,2=21.(D)1=-,2=0.[]3.(本题3分)在静电场中,作闭合曲面S,若有0dSSD(式中D为电位移矢量),则S面内必定(A)既无自由电荷,也无束缚电荷.(B)没有自由电荷.(C)自由电荷和束缚电荷的代数和为零.(D)自由电荷的代数和为零.[]AB+_____________________…姓名学号学院专业座位号(密封线内不答题)……………………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………线………………………………………《2008级大学物理(II)期末试卷A卷》试卷第2页共6页4.(本题3分)一个通有电流I的导体,厚度为D,横截面积为S,放置在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V,则此导体的霍尔系数等于(A)IBVDS.(B)DSIBV.(C)IBDVS.(D)BDIVS.(E)IBVD.[]5.(本题3分)两个同心圆线圈,大圆半径为R,通有电流I1;小圆半径为r,通有电流I2,方向如图.若rR(大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为(A)RrII22210.(B)RrII22210.(C)rRII22210.(D)0.[]6.(本题3分)如图所示,两个线圈P和Q并联地接到一电动势恒定的电源上.线圈P的自感和电阻分别是线圈Q的两倍,线圈P和Q之间的互感可忽略不计.当达到稳定状态后,线圈P的磁场能量与Q的磁场能量的比值是(A)4.(B)2.(C)1.(D)21.[]7.(本题3分)把一个静止质量为m0的粒子,由静止加速到v0.6c(c为真空中光速)需作的功等于(A)0.18m0c2.(B)0.25m0c2.(C)0.36m0c2.(D)1.25m0c2.[]8.(本题3分)粒子在一维无限深方势阱中运动.图为粒子处于某一能态上的波函数(x)的曲线.粒子出现概率最大的位置为(A)a/2.(B)a/6,5a/6.(C)a/6,a/2,5a/6.(D)0,a/3,2a/3,a.[]9.(本题3分)在原子的K壳层中,电子可能具有的四个量子数(n,l,ml,ms)是(1)(1,1,0,21).(2)(1,0,0,21).(3)(2,1,0,21).(4)(1,0,0,21).DISVBOrRI1I2PQxaa31a32(x)O《2008级大学物理(II)期末试卷A卷》试卷第3页共6页以上四种取值中,哪些是正确的?(A)只有(1)、(3)是正确的.(B)只有(2)、(4)是正确的.(C)只有(2)、(3)、(4)是正确的.(D)全部是正确的.[]10.(本题3分)根据量子力学原理,氢原子中,电子的轨道角动量L的最小值为(A)0.(B).(C)2/.(D)2.[]二、填空题(共30分)11.(本题3分)已知某静电场的电势函数U=6x-6x2y-7y2(SI).由场强与电势梯度的关系式可得点(2,3,0)处的电场强度E=___________i+____________j+_____________k(SI).12.(本题3分)电荷分别为q1,q2,q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如图所示.设无穷远处为电势零点,圆半径为R,则b点处的电势U=___________.13.(本题3分)一平行板电容器两极板间电压为U,两板间距为d,其间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质,则电介质中的电场能量密度w=______________.14.(本题3分)一无限长载流直导线,通有电流I,弯成如图形状.设各线段皆在纸面内,则P点磁感强度B的大小为________________.15.(本题3分)无限长直通电螺线管的半径为R,设其内部的磁场以dB/dt的变化率增加,则在螺线管内部离开轴线距离为r(rR)处的涡旋电场的强度为_______________________________________.16.(本题3分)图示一充电后的平行板电容器,A板带正电,B板带负电.当将开关K合上放电时,AB板之间的电场方向为______________,位移电流的方向为____________________。(按图上所标x轴正、负方向来回答).17.(本题3分)在S系中的x轴上相隔为x处有两只同步的钟A和B,读数相同.在S'系的x'轴上也有一只同样的钟A',设S'系相对于S系的运动速度为v,沿x轴方向,且当A'与A相遇时,刚好两钟的读数均为零.那么,当A'钟与B钟相遇时,在S系中B钟的读数是__________;此时在S'系中A'钟的读数是______________.q2q1bq3OPaIaRKxAB《2008级大学物理(II)期末试卷A卷》试卷第4页共6页18.(本题3分)如图所示,一频率为的入射光子与初始静止的自由电子发生碰撞和散射.如果散射光子的频率为′,反冲电子的动量为p,则在与入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为___________________.19.(本题3分)氢原子由定态l跃迁到定态k可发射一个光子.已知定态l的电离能为0.85eV,又知从基态使氢原子激发到定态k所需能量为10.2eV,则在上述跃迁中氢原子所发射的光子的能量为__________eV.20.(本题3分)在电子单缝衍射实验中,若缝宽为a=0.1nm(1nm=10-9m),电子束垂直射在单缝面上,则衍射的电子横向动量的最小不确定量p=______________N·s.(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)三、计算题(共40分)21.(本题10分)一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形,沿其上半部分均匀分布有电荷+Q,沿其下半部分均匀分布有电荷-Q,如图所示.试求圆心O处的电场强度.22.(本题10分)一根同轴线由半径为R1的实心长金属导线和套在它外面的半径为R3的同轴导体圆筒组成.R1与R2之间充满磁导率为的各向同性均匀非铁磁介质,R2与R3之间真空,如图.传导电流I沿实心导线向上流去,由圆筒向下流回,在它们的截面上电流都是均匀分布的.求同轴线内外的磁感强度大小B的分布.23.(本题10分)如图所示,一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度在水平面内旋转.O1O2在离细杆a端L/5处.若已知地磁场在竖直方向的分量为B.求ab两端间的电势差baUU.24.(本题5分)已知子的静止能量为105.7MeV,平均寿命为2.2×10-8s.试求动能为150MeV的子的速度v是多少?平均寿命是多少?25.(本题5分)能量为15eV的光子,被处于基态的氢原子吸收,使氢原子电离发射一个光电子,求此光电子的德布罗意波长.不考虑相对论效应。(电子的质量me=9.11×10-31kg,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,1eV=1.60×10-19J)′e反冲电子+Q-QROxyIIR1R2R3abO1O2OL/5B《2008级大学物理(II)期末试卷A卷》试卷第5页共6页2008级大学物理2试卷解答一、选择题(共30分)C,B,D,E,D;D,B,C,B,A二、填空题(共30分)11.661分;661分;01分12.32102281qqqR3分13.)/(21220dUr3分14.aIB8303分15.tBrd/d213分16.x轴正方向1分;x轴负方向2分17.x/v1分2)/(1)/(cxvv2分18.cos)cos(pchch3分19.2.553分20.1.06×10-24(或6.63×10-24或0.53×10-24或3.32×10-24)3分根据ypy,或hpyy,或21ypy,或hpyy21,可得以上答案.三、计算题(共40分)21.解:把所有电荷都当作正电荷处理.在处取微小电荷dq=dl=2Qd/分它在O处产生场强d24dd20220RQRqE2分按角变化,将dE分解成二个分量:dsin2sindd202RQEEx1分dcos2cosdd202RQEEy1分对各分量分别积分,积分时考虑到一半是负电荷2/2/0202dsindsin2RQEx=02分2022/2/0202dcosdcos2RQRQEy2分dqROxyd《2008级大学物理(II)期末试卷A卷》试卷第6页共6页所以jRQjEiEEyx2021分22.解:由安培环路定理:iIlHd2分0rR1区域:212/2RIrrH212RIrH,2102RIrB3分R1rR2区域:IrH2rIH2,rIB22分R2rR3区域:02IBr2分rR3区域:H=0,B=01分23.解:Ob间的动生电动势:5/405/401dd)v(LLlBllB225016)54(21BLLB4分b点电势高于O点.Oa间的动生电动势:5/05/02dd)v(LLlBllB22501)51(21BLLB4分a点电势高于O点.∴22125016501BLBLUUba221035015BLBL2分24.解:据相对论动能公式202cmmcEK1分得)1)/(11(220ccmEKv即419.11)/(11202cmEcKv解得v=0.91c2分平均寿命为8201031.5)/(1cvs2分25.解:远离核的光电子动能为4.16.1315212veKmEeV则eKmE2v7.0×105m/s2分光电子的德布罗意波长为vemhph1.04×10-9m=10.4Å3分