中国石油大学(华东)大学物理2-2期末模拟试题(C卷)

中国石油大学（华东）《大学物理（2-2）》期末模拟试卷专业班级姓名学号开课系室考试日期注意事项：1．请在试卷正面答题，反面及附页可作草稿纸；2．答题时请注意书写清楚，保持卷面整洁；3．本试卷共三道大题，满分100分；试卷本请勿撕开，否则作废；4.本试卷正文共10页。题号一二三总分12345得分阅卷人C卷一、选择题（共10小题，每小题3分）1、（本题3分）半径为R的“无限长”均匀带电圆柱的静电场中各点的电场强度的大小E与轴线的距离r的关系曲线为：［］2、(本题3分）C1和C2两空气电容器串联以后接电源充电．在电源保持联接的情况下，在C2中插入一电介质板，则(A)C1极板上电荷增加，C2极板上电荷增加(B)C1极板上电荷减少，C2极板上电荷增加(C)C1极板上电荷增加，C2极板上电荷减少(D)C1极板上电荷减少，C2极板上电荷减少［］3、（本题3分）关于稳恒电流磁场的磁场强度，下列几种说法中哪个是正确的？(A)仅与传导电流有关．(B)若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的必为零．(C)若闭合曲线上各点均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零．(D)以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的通量均相等．［］4、（本题3分）一根长度为L的铜棒，在均匀磁场B中以匀角速度绕通过其一端的定轴旋转着，B的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设t=0时，铜棒与Ob成角(b为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻t这根铜棒两端之间的感应电动势是：本大题满分30分本大题得分HHHHH(A)BL221(B)tBLcos212(C))cos(22tBL(D)BL2［］5、（本题3分）一闭合正方形线圈放在均匀磁场中，绕通过其中心且与一边平行的转轴OO′转动，转轴与磁场方向垂直，转动角速度为w，如图所示．用下述哪一种办法可以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)？(A)把线圈的匝数增加到原来的两倍．(B)把线圈的面积增加到原来的两倍，而形状不变．(C)把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍．(D)把线圈的角速度w增大到原来的两倍．［］6、（本题3分）如图，两个线圈P和Q并联地接到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)0.5［］7、（本题3分）空气中有一无限长金属薄壁圆筒，在表面上沿圆周方向均匀地流着一层随时间变化的面电流i(to)则（A）圆筒内均匀地分布着变化磁场和变化电场（B）任意时刻通过圆筒内假想的任一球面的磁通量和电通量均为零（C）沿圆筒外任意闭合环路上磁感应强度的环流不为零（D）沿圆筒内任意闭合环路上电场强度的环流为零［］BLOb8、（本题3分）如图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T=0K时的能带结构图．其中属于半导体的能带结构是(A)(1)(B)(2)(C)(3)(D)(4)［］9、（本题3分）要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是(A)1.5eV(B)3.4eV(C)10.2eV(D)13.6eV［］10、（本题3分）p型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称受主能级)，在能带结构中应处于(A)满带中(B)导带中(C)禁带中，但接近满带顶(D)禁带中，但接近导带底［］二、简单计算与问答题（共6小题，每小题5分）1、（本题5分）空气中有一半径R的孤立导体球。令无限远处电势为零，试计算：（1）球上所带电荷Q时储存的静电能。（2）若空气的击穿场强为Eg，导体球上能储存的最大电荷值。本大题满分30分本大题得分2、（本题5分）半径为L的均匀导体圆盘绕通过中心O的垂直轴转动，角速度为w，盘面与均匀磁场垂直，如图．(1)图上Oa线段中动生电动势是什么方向？(2)填写下列电势差的值(设ca段长度为d)：（写出③的计算过程）①Ua－UO=__________________．②Ua－Ub=__________________．③Ua－Uc=__________________．3、（本题5分）一半径为R圆柱形导体，筒壁很薄，可视为无限长，通以电流I，筒外有一层厚为d，磁导率为μ的均匀顺磁性介质，介质外为真空，画出此磁场的H-r图及B-r图。BadbcO4、（本题5分）以波长λ=410nm(1nm=10-9m)的单色光照射某一金属，产生的光电子的最大动能EK=1.0eV，求能使该金属产生光电效应的单色光的最大波长是多少？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)5、（本题5分）反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为试解释每个麦克斯韦方程式的物理意义6、（本题5分）什么是激光？如何实现粒子束反转？禁带施主能级导带禁带受主能级导带E(a)E(b)满带满带禁带施主能级导带禁带受主能级导带E(a)E(b)满带满带)4(/)3(0)2(/)1(11dtdIldHSdBdtdldEqSdDeniiLSmLniiS三．计算题（共5小题，共计40分）1、（本题10分）一空气平行板电容器，两极板面积均为S，板间距离为d(d远小于极板线度)，在两极板间平行地插入一面积也是S、厚度为t(d)的金属片，如图所示.试求：(1)电容C于多少？(2)金属片放在两极板间的位置对电容值有无影响？本小题满分10分本小题得分tSSSd2、（本题10分）一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为m的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图．传导电流I沿导线向上流去，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．本小题满分10分本小题得分t=0t=t1t=t2t=txBy=0hbyt=0t=t1t=t2t=txBy=0hby3、（本题10分）载有电流I的长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直。半圆环的半径为b，环心O与导线相距为a。设半圆环以速度v平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压UM－UN。本小题满分10分本小题得分4、（本题5分）已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为(0≤x≤a)求发现粒子的概率为最大的位置本小题满分5分本小题得分)/sin(/2)(axax5、（本题5分）假如电子运动速度与光速可以比拟，则当电子动能等于它静止能量的2倍时，其德布罗意波长为多少？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，电子静止质量me=9.11×10-31kg)本小题满分5分本小题得分