大学物理下-试卷

大学物理（下）试卷一、选择题1、在静电场中，下列说法中正确的是（D）（A）带正电荷的导体其电势一定是正值（B）等势面上各点的场强一定相等（C）场强为零处电势也一定为零（D）场强相等处电势不一定相等2、一球壳半径为R，带电量q，在离球心O为r（rR）处一点的电势为（设“无限远”处为电势零点）（B）（A）0（B）Rq0π4（C）rq0π4（D）rq0π43、两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，两者的电容值相比较（C）（A）空心球电容值大（B）实心球电容值大（C）两球电容值相等（D）大小关系无法确定4、有一外表形状不规则的带电的空腔导体，比较A、B两点的电场强度E和电势U，应该是：（A）（A）BABAUUEE,（B）BABAUUEE,（C）BABAUUEE,（D）BABAUUEE,5、一带电粒子，垂直射入均匀磁场，如果粒子质量增大到2倍，入射速度增大到2倍，磁场的磁感应强度增大到4倍，则通过粒子运动轨道包围范围内的磁通量增大到原来的（B）（A）2倍（B）4倍（C）1/2倍（D）1/4倍6、图中有两根“无限长”载流均为I的直导线，有一回路L，则下述正确的是（B）（A）0dLlB，且环路上任意一点B=0（B）0dLlB，且环路上任意一点B≠0（C）0dLlB，且环路上任意一点B≠0（D）0dLlB，且环路上任意一点B=常量7、若用条形磁铁竖直插入木质圆环，则环中（B）（A）产生感应电动势，也产生感应电流（B）产生感应电动势，不产生感应电流（C）不产生感应电动势，也不产生感应电流（D）不产生感应电动势，产生感应电流8、均匀磁场如图垂直纸面向里.在垂直磁场的平面内有一个边长为l的正方形金属细线框，在周长固定的条件下，正方形变为一个圆，则图形回路中感应电流方向为（B）（A）顺时针（B）逆时针（C）无电流（D）无法判定9、如图示两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离变小，则在L范围内干涉条纹的（B）（A）数目减少，间距变大（B）数目不变，间距变小（C）数目增加，间距变小（D）数目减少，间距不变10、双缝的缝宽为b，缝间距为2b（缝的中心点的间隔），则单缝中央衍射包络线内明条纹为（B）（A）1条（B）3条（C）4条（D）5条二、填空题1、例在点电荷+2q的电场中，如果取图中P点处为电势零点，则M点的电势为aq0π42、在真空中，A、B两板相距d，面积都为S（平板的尺寸远大于两板间距），A、B两板各带+q、-q，则两板间的相互作用力为：Sq0223、两个均匀带电同心球面，半径分别为R1和R2，所带电量分别为Q1和Q2，设无穷远处为电势零点，则距球心r的P点（R1rR2）电势为20201π4π4RQrQ4、平行平板电容器的极板是边长为L的正方形，两板之间的距离d=1mm。如两极板的电势差为100V，要使极板上储存±10-4C的电荷,边长L应取m6.10才行.F10F1001064UQC,2LS,m6.100CdL5、一无限长载流I的导线，中部弯成如图所示的四分之一圆周AB，圆心为O，半径为R，则在O点处的磁感应强度的大小为)2π1(π40RI6、有一根流有电流I的导线，被折成长度分别为a、b，夹角为120。的两段,并置于均匀磁场B中，若导线的长度为b的一段与B平行，则a、b两段载流导线所受的合磁力的大小为aIB23解：BlIFFlldd,0sin60sinbIBaIBFaIB237、如图金属三角形框在均匀磁场中以角速度绕ab边旋转，则回路感应电动势E为0a，c两点间的电势差caUU为22lB8、有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2，管内充满均匀介质，其磁导率分别为1和2，设r1：r2=1:2，1：2=2:1，当将两只螺线管串联的电路中通电稳定后，其自感系数之比L1:L2为1:2，与磁能之比Wm1：Wm2为1:1。9、用波长为的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖薄膜如图.图中各部分折射率的关系是n1n2n3，观察反射光的干涉条纹，从劈尖顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的厚度e为2/4n910、判断如图2、4、6、8点磁感强度的大小为02045sinπ4ddRlIB11、在折射率n1为1.5的玻璃板上表面镀一层折射率n2为2.5的透明介质膜可增强反射.设在镀膜过程中用一束波长为600nm的单色光从上方垂直照射到介质膜上,并用照度表测量透射光的强度.当介质膜的厚度逐步增大时，透射光的强度发生时强时弱的变化，求当观察到透射光的强度第三次出现最弱时，介质膜镀了300nm厚度的透明介质膜三、计算题1、真空中，有一带电为Q，半径为R的带电球壳.试求（1）球壳外两点间的电势差；（2）球壳内两点间的电势差；（3）球壳外任意点的电势；（4）球壳内任意点的电势.解:01ERr，；r202π4erqERr，（1）BABArrrEVVd2BArrrreerrQ20dπ4)11(π40BArrQ（2）Rr0d1BABArrrEVV（3）Rr,令,Br0V由)11(π40BABArrQVV可得rQrV0π4)(外或rrErVd)(2外rrrQdπ420（4）Rr，由rQrV0π4)(外可得RQRV0π4)(内V或RrERrrErVdd)(21内RQ0π4所以rQrV0π4)(外，RQrV0π4)(内2、求球形电容器的电容.已知球形电容器是由半径分别为R1和R2的两同心金属球壳所组成，两球壳间充以相对电容率为r的电介质.解：设内球带正电（+Q）外球带负电（-Q）r20r4πQEer)(21RrR2120rdd4πRlRQrUElr0r1211()4πQRR120r214πRRQCURR2r,1,R10π4RC（孤立导体球电容）3、如图所示，在真空中有一通有电流I，长为L的载流直导线，试计算导线外任意一点P的磁感应强度。解：20sindπ4drzIBCDrzIBB20sindπ4dsin/,cot00rrrz20sin/ddrz21dsinπ400rIB21dsinπ400rIB）（2100coscosπ4rIB的方向沿x轴的负方向。无限长载流长直导线的磁场）（2100coscosπ4rIBπ02100π2rIB4、求无限长载流密绕直螺线管内任一点的的磁感应强度，设螺线管单位长度上有n匝，通有的电流为I。解1）对称性分析；环内B线为同心圆，环外B为零.2）选回路.NIRBlBl0π2dRNIBπ20令RLπ2，则LNIB0当dR2时，螺绕环内可视为均匀场.5、一圆形线圈A由50匝细线绕成，其面积为4cm2，放在另一个匝数等于100匝、半径为20cm的圆形线圈B的中心，两线圈同轴（如图所示）。设线圈B中的电流在线圈A所在处激发的磁场可看作均匀的。求：（1）两线圈的互感；（2）当线圈B中的电流变化率为-50A/S时，线圈A中的感生电动势的大小和方向。解：课本p129,12-8（1）RIB20BABABABABBBAAABAABRSNNIMSRNINSBN2200=6.28×10-6（H）(2))(1014.3)50(1028.666VdtdMIbAB(与线圈B中电流同向)6、用单色平行可见光垂直照射到缝宽为a=0.6mm的单缝上，在缝后放一焦距f=0.4m的透镜，在光屏上离中央条纹中心1.4mm处的P点为明条纹。求：（1）入射光的波长；（2）P点处明条纹的级次；（3）相对于P点，单缝波面可分出的半波代数；（4）中央明条纹的角宽度。（1）12tan212sin2105.34.0104.1tan33kakafx可见光的波长范围为400—600nm。使P点成为明纹，入射光的波长有两个值k=3时，nm6001；k=4时，nm4672（2）当波长是600nm时，P点明条纹为第3级明条纹，当波长是467nm时，P点明条纹为第4级明条纹。（3）对于k=3，与其条纹对应的半波带数为2k+1，故半波带数为7；对于k=4，与其条纹对应的半波带数为2k+1,故半波带数为9.（4）当波长为600nm时，中央明条纹的角宽度为)(102106106002223490rada当波长为467nm时，中央明条纹的角宽度为)(108.7106104672224490rada可见，中央明条纹的角宽度与入射波长有关。